痞子淺談20噸挖掘機(jī)系列（液壓泵的工作原理）

液壓泵是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能，我們一般見到的只有齒輪泵和柱塞泵。共同點(diǎn)：都是通過容積改變來對(duì)液體產(chǎn)生壓力，區(qū)別：機(jī)構(gòu)不同，容積位置不同。齒輪泵的液體容積在兩齒輪之間，通過齒輪旋轉(zhuǎn)改變液體容積。而柱塞泵的容積在每一個(gè)柱塞缸內(nèi)。

裝載機(jī)上的齒輪泵

齒輪泵內(nèi)部
 
齒輪泵是靠?jī)蓚€(gè)嚙合齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)形式的密閉移動(dòng)來工作的。齒輪泵是齒輪傳動(dòng)來提供動(dòng)力，齒輪泵是定量泵，多用于低精度中低壓控制。齒輪泵是一種常用的泵。它的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低，價(jià)格低廉，體積小，重量輕，自吸性能好，對(duì)油液污染不敏感和工作可靠等。其主要缺點(diǎn)是流量和壓力脈動(dòng)大，噪音大，排量不可調(diào)節(jié)。它被廣泛應(yīng)用于各種低壓系統(tǒng)中。齒輪泵對(duì)油液的要求最低，最早的時(shí)候因?yàn)閴毫Φ停砸话阌迷诘蛪合到y(tǒng)中，現(xiàn)在齒輪泵壓力可以做到25MPA左右，常用在壓力要求不高的機(jī)械上，但是他的油液脈動(dòng)大，不能變量，好處是自吸性能好。

工作原理
外嚙合齒輪泵是裝載機(jī)和部分小型挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中常用的液壓泵。
泵體內(nèi)有一個(gè)相同模數(shù)，相同齒數(shù)的 齒輪，齒輪的兩個(gè)端面靠泵蓋密封。泵體，端蓋和齒輪的各齒槽組成了密封的容積，倆齒輪沿的嚙合把密閉容積空間分成吸油腔和壓油腔倆部分，并且在工作中彼此互不相通
由于齒輪的 嚙合，使密封的容積逐漸減小，齒槽中的油受到擠壓，從排油口排出。齒輪不斷旋轉(zhuǎn)，齒輪在嚙合時(shí)引起的吸油和排油腔的容積大小變化，來實(shí)現(xiàn)吸油腔不斷吸油，壓油腔不斷壓油。

川崎K3V泵
 
柱塞泵是靠活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力，柱塞泵是變量泵，多用于高精度高壓控制，柱塞泵，工作壓力高，其工作壓力一般為了20～40MPa，最高可達(dá)1000MPa；結(jié)構(gòu)緊湊；效率高及流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)。柱塞泵壓力高，性能穩(wěn)定，成本高，脈動(dòng)最小，可以變量，常用在高壓系統(tǒng)和工程工程機(jī)械上。但他的自吸性能最差。比如挖掘機(jī)主泵采用的一般都是雙泵，額定壓力為34MPA,瞬間最高壓力可達(dá)39MPA。之所以柱塞泵的泵油壓力比齒輪泵，是因?yàn)槠渥龉腿莘e效率更高。目前大量使用的液壓挖掘機(jī)都采用斜盤式變量軸向柱塞泵。通常都采用雙泵，用一根通軸將兩個(gè)柱塞泵串聯(lián)在一起，所以也稱為通軸泵。使用在挖掘機(jī)上的通軸泵還可以再串一個(gè)小齒輪泵作為伺服泵(就是先導(dǎo)泵)使挖掘機(jī)的部局大為簡(jiǎn)化。川琦的K3V泵在挖掘機(jī)上使用較多。

發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連桿推動(dòng)柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)連桿的側(cè)面帶動(dòng)活塞連同缸體一同旋轉(zhuǎn)，配油盤是固定不動(dòng)的。工作時(shí)在凸輪與柱塞彈簧的作用下，使柱塞上下反復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成泵油任務(wù)。當(dāng)凸輪凸起部分轉(zhuǎn)過去，在柱塞彈簧的作用下，柱塞向下運(yùn)動(dòng)，柱塞上部份空間就是泵油室產(chǎn)生真空，這時(shí)柱塞上端柱塞套上的進(jìn)油口會(huì)打開，油泵上油道的液壓油經(jīng)進(jìn)油孔進(jìn)入泵油室，柱塞運(yùn)動(dòng)到最下面，進(jìn)油結(jié)束。
當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的凸起部分頂起滾動(dòng)體時(shí)，柱塞彈簧被壓縮，柱塞向上運(yùn)動(dòng)，液壓油受壓，一部分經(jīng)油孔流回上體油腔 。當(dāng)柱塞頂面遮住進(jìn)油孔時(shí)，由于柱塞和缸套的配合間隙很小使柱塞頂部的配油室成了一個(gè)密封空間，柱塞繼續(xù)上升，泵油室的油壓迅速升高，當(dāng)泵油壓力大于出油彈簧時(shí)，推出液壓泵，高壓液再通過主操作閥進(jìn)入油缸。
當(dāng)柱塞供油，與柱塞上的斜槽與缸套上的回油孔想通，泵油室低壓油路就和柱塞頭部的中孔和斜槽想通，油壓下降，出油閥在彈簧的作用下關(guān)閉停止供油。柱塞繼續(xù)上行 ，當(dāng)凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去，在彈簧的作用下，柱塞又下行開始下一個(gè)循環(huán)。

活塞、缸體、配流盤
 
挖掘機(jī)在不工作時(shí)，主操縱閥在中位，高壓油通過主操作閥中位，在負(fù)載敏感控制下回油，一部分控制泵繼續(xù)工作，一部分回油箱。我個(gè)人的理解是：主操縱閥的中位，就是一個(gè)大的回油管路。

從結(jié)構(gòu)上說，柱塞泵機(jī)構(gòu)復(fù)雜，可以產(chǎn)生更高的壓力，齒輪泵稍差一些。大中型挖掘機(jī)的主泵都是使用柱塞泵，有一些上面有聯(lián)動(dòng)的齒輪泵來提供先到壓力！在壓力較大，要求定量時(shí)，選用柱塞泵。在壓力較小，不要求定量時(shí)，選用齒輪泵
 
本帖就到這，下帖繼續(xù)說說串聯(lián)泵和并聯(lián)泵還有常見的幾個(gè)液壓泵的。
注：以上屬個(gè)人理解與個(gè)人觀點(diǎn)，如有錯(cuò)誤歡迎交流

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