对闭式液压系统补油泵研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第6期(总第163期)机械工程与自动化No．62010年12月MECHANICALENGINEERING＆AUT0MAT10NDec．文章编号：1672—6413(201O)06一()(]83一O3闭式液压系统补油泵研究桑月仙，于兰英，王国志(西南交通大学，四川成都610031)摘要：现阶段闭式液压系统已经成为液压行业的发展趋势之一，通过分析闭式液压系统的原理，阐述了补油泵在闭式液压系统中的作用。通过分析计算系统的发热功率，根据系统的热平衡得到补油泵流量的设计公式，对闭式液

2、压系统的补油泵及油箱的设计有指导作用。关键词：闭式液压系统；补油泵；热平衡中图分类号：TH137．51文献标识码：A0引言由此可见，在闭式液压系统中补油泵的主要作用液压传动系统按照工作介质的循环方式，可分为分为以下4个方面：①补充液压泵及液压马达的泄漏开式系统和闭式系统。开式系统结构简单，但因油箱油液；②给控制系统提供压力及液压油；③维持主系内的油液直接与空气接触，空气易进入系统，导致工统回路的压力，增加主泵进油口处压力，防止大流量作机构运动不平稳并产生其他不良后果。在闭式系统时产生气蚀，可有效提高泵的转速和

3、防止泵吸空；④中，液压泵输出的油液直接进入执行元件，执行元件将冷油补进系统，降低系统油温。的回油与液压泵的吸油管直接相连，工作液体在系统2补油泵补油压力的设计的管路中进行封闭循环。其结构紧凑，油液与空气接由于补油泵提供液压泵排量控制的液压油，所以触机会少，空气不易渗入系统，故传动较平稳。闭式补油泵的补油压力必须控制在一定范围内。若补油压系统通常采用双向变量液压泵，通过泵的变量改变主力过低，在系统压力出现波动的时候就容易出现控制油路中液压油的流量和方向，来实现执行机构的变速失压现象，而且补油压力基本是系统主油路

4、低压侧的和换向，这种控制方式可以充分体现液压传动的优点。压力，若低压侧压力过低，就无法打开冲洗溢流阀对闭式液压驱动系统在工作中不断有油液泄漏，为马达壳体进行冲洗；反之，若补油压力过高，系统需了补充这些泄漏和消耗，维持闭式系统的正常工作，必求功率增加，效率降低，并且多余的油液要经过补油须给闭式系统及时补充油液。补油泵一般是定量齿轮溢流阀流到泵壳中，就会造成不必要的发热。泵，与主泵通轴驱动。控制压力并不需要太高，所以一般补油压力P为1补油泵的作用1．1MPa～3．4MPa。马达冲洗溢流阀的压力设定图1为典型闭式液

5、压系统原理图。在闭式液压系一般低于补油压力0．6MPa～0．8MPa，以确保低压统中，泵和马达通过管道直接相连，通过改变泵的变侧压力油能够打开冲洗溢流阀阀口。量改变主油路中液压油的流量和方向，来实现马达的3补油泵补油量的设计变速和换向，减少了因为换向引起的压力波动。补油补油泵的流量过大，直接影响系统的使用效率；补泵通过补油单向阀向系统低压侧补油，同时补油泵又油泵的流量过小，直接影响系统的正常工作并导致系为液压泵排量控制阀提供控制油液。补油泵的流量远统过热(系统冷却流量过小)。在设计闭式液压系统时，大于系统的泄

6、漏量，除了补充系统泄漏的油液外，还要有适当的补油量，使补油泵在每个工况下都有足够要补充因回路冲洗阀打开而失去的部分热油液，其余的液压油补进系统，并对系统油液及时冷却口]。油液全部通过补油溢流阀流经泵的壳体回到油箱。3．1闭式液压系统的发热功率计算收稿日期：2010-o4—20；修回日期：2010-06l8作者简介：桑月仙(1987一)，女，山东聊城人．在读硕士研究生，主要研究方向为闭式液压系统设计。学兔兔www.xuetutu.com·84·机械工程与自动化2010年第6期闭式液压系统的发热功率主要由以下几部

7、分组成。其中：为液压泵的排量，mI／r；为液压泵的转速，3．1．1液压泵的泄漏量及泵的发热功率r／rain；为液压泵的容积效率；为液压泵的机械效液压泵的泄漏量q(I／rain)及泵的发热功率P率；△户为液压泵进出口压力差，MPa。(kW)分别为：q1一Vpp×10。×(1—77)。⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)l一液压泵；2补油泵；3补油溢流阀；4一压力切断阀；5一高压溢流阀；6单向补油阀；7一冲洗溢流阀；8一回路冲洗阀；9一液压马达；10一流量控制阀图1典型闭式液压系统原理图3．1．2液压马达的泄漏量及马达发热功率溢流

8、阀时产生的热量。液压马达的泄漏量q。(I／min)及马达发热功率Pz(1)在液压泵的样本中，可以查出控制机构的伺(kW)分别为：服油液体积，根据伺服油液体积及伺服行程时间可以×1O一。计算出控制机构需要的油量。排量控制阀的流量q，qz一—(I／min)及发热功率P(kw)的计算公式为：(1，)。⋯⋯(4)q一r一_。o⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯O，⋯⋯⋯⋯(6)其中：‰为液压马达的转速，