第二章 能源装置和辅件

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1、第二章能源装置及辅件第一节概述一、能源装置的组成能源装置有两大类：液压能源装置和气源装置。液压能源装置用来向液压系统输送具有一定压力和流量的清洁的工作介质；而气源装置则向气动系统输送一定压力和流量的洁净的压缩空气。液压能源装置可以是和主机分离的单独的液压泵站，也可以是和主机在一起的液压泵组；而气源装置一般都是单独的。液压泵站一般由泵、油箱和一些液压辅件（过滤器、温控元件、热交换器、蓄能器、压力表及管件等）组成，这些辅件是相对独立的，可根据系统的不同要求而取舍，一些液压控制元件（各种控制阀）有时也以集成的形式安装在液压泵站上。气源装置则由空压机、压缩空气的净化储

2、存设备（后冷却器、油水分离器、储气罐、干燥器及输送管道）、气动三联件（分水过滤器、油雾器及减压阀）组成，还有一些必要的辅件，如自动排水器、消声器、缓冲器等，这些辅件是向系统输送洁净的压缩空气所必不可少的。二、对能源装置的基本要求对能源装置提出的基本要求如下：1）能源装置外观应美观，其色泽应与主机协调。2）对能源装置上所装元件的排列布置应匀称，对之进行调节或维护应方便，更换元件容易。3）能源装置应节能，在系统不需要高压流体时，能源装置应卸荷或采取其他的节能措施。4）能源装置应工作平稳，产生振动小，噪声小，噪声水平应符合有关规定。5）和电气、电子控制结合使用，能远

3、程控制能源装置以符合主机对所需的工作参数（压力、流量等）变化的要求。6）能源装置可利用过载保护或其他适当的措施确保其工作高度可靠。7）一般情况下，能源装置应尽量采用标准的元件组合而成，万不得已时才进行个别元件的单独设计。8）能源装置应减少泄漏，液压泵站更应如此，因工作液的泄漏，不仅浪费能源，而且污染环境。9）对工作介质的温度必须进行严格的监控，因传动和控制的特性和介质的温度有关，且当温度超限时，液压泵站工作液的寿命将大大缩短。第二节液压泵一、液压泵概述液压泵是一种将机械能转换为液压能的能量转换装置。它为液压系统提供具有一定压力和流量的液体，是液压系统的一个重要

4、组成部分。液压泵性能好坏直接影响液压系统工作的可靠性和稳定性。（一）液压泵的工作原理液压系统中所用的各种液压泵，其工作原理都是依靠液压泵密封工作腔容积大小交替变化来实现的。图2-l所示为单柱塞式液压泵的工作原理。凸轮1旋转时，柱塞2在凸轮和弹簧3作用下在缸体中左右移动。柱塞右移时，缸体中的密封工作腔容积增大，产生真空，油液通过吸油阀5吸入，此时压油阀6关闭；柱塞左移时，缸体密封工作腔的容积变小，将吸入的油液通过压油阀输入液压系统中去，此时，吸油阀关闭。液压泵就是依靠其密封工作腔容积不断的变化，实现吸入和输出液体的。液压泵吸油时，油箱的油液在大气压作用下使阀开启

5、，而压油阀在阀的弹簧作用下关闭；液压泵输油时，吸油阀在液压和弹簧作用下关闭，而压油阀在液压作用下开启。这种吸入和输出油液的转换，称为配流。液压泵的配流方式有确定式配流（如叶片泵的配流盘、径向柱塞泵的配流轴）和阀式配流（如逆止阀）等。10液压泵的密封工作腔处于吸油时称为吸油腔，处于输油时称为压油腔。吸油腔的压力取决于液压泵吸油日至油箱液面高度和吸油管路压力损失；压油腔压力决定于负载和压油管路压力损失。输出的理论流量只决定于工作腔的几何尺寸和柱塞的往复次数（或角速度），而与压油腔压力无关。根据以上分析，构成液压泵的基本条件是：l）具有密封的工作腔。2）密封工作腔容

6、积大小交替变化，变大时与吸油口相通，变小时与压油口相通。3）吸油口和压油口不能连通。（二）液压泵的主要性能参数1．液压泵的压力工作压力是指液压泵的出口处的实际压力，其大小取决于负载。而额定压力ps是指液压泵在连续使用中允许达到的最高压力。2．液压泵的排量、流量排量V是指在没有泄漏情况下，泵轴转过一转时所能排出的油液体积。排量的大小仅与液压泵的几何尺寸有关。液压泵的流量可分为理论流量、实际流量和额定流量。理论流量qt是指在没有泄漏情况下，单位时间内所输出的油液体积。其大小与泵轴转速n和排量V有关，即qt=Vn，常用单位为m3/s和L／min。实际流量q是指单位时

7、间内实际输出的油液体积。液压泵在运行时，泵的出口压力不等于零，因而存在部分油液泄漏，使实际流量小于理论流量。额定流量qs是指在额定转速和额定压力下输出的流量。3．功率与效率1）输入功率pi为驱动液压泵轴的机械功率。2）输出功率P。为液压泵输出的液压功率。如果不考虑液压泵在能量转换过程中的损失，则输入功率等于输出功率，即是它们的理论功率Pt＝pVn=Ttω＝2πTtn式中Tt——液压泵的理论转矩；ω——泵的角速度；n——泵的转速。实际上，液压泵在能量转换过程中是有损失的，因此输出功率总是比输入功率小。两者之差值即为功率损失。功率损失可分为容积损失和机械损失。（1

8、）容积损失因内泄漏、气穴和油液在高压下