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技術(shù)文章
Technical articles
更新時間：2016-11-22
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目前，國內(nèi)生產(chǎn)和銷售的液壓泵及液壓馬達的產(chǎn)品基本上形成了多元化格局，主要涵蓋以下幾類：國內(nèi)自行開發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品；引進技術(shù)制造的產(chǎn)品；中外合資合作生產(chǎn)的產(chǎn)品；仿制消化的產(chǎn)品；境外公司獨資生產(chǎn)的產(chǎn)品等。此外，用戶還可以根據(jù)需要和具體使用條件，從互聯(lián)網(wǎng)直接下載或以信函方式索取產(chǎn)品樣本進行選型，
威斯特小編接下來帶大家了解液壓泵的具體使用情況
液壓泵的選用原則與要點
在液壓系統(tǒng)的設(shè)計和使用中，選擇液壓泵時要考慮的因素有結(jié)構(gòu)類型、工作壓力、流量、轉(zhuǎn)速、效率（容積效率和總效率）、定量或變量、變量方式、壽命、原動機的種類、噪聲、壓力脈動率、自吸能力等，還要考慮與液壓油的相容性、尺寸、重量、經(jīng)濟性（購置費用）、維修性、貨源及產(chǎn)品史。這些因素，有些已寫在液壓泵生產(chǎn)廠的產(chǎn)品樣本或設(shè)計手冊的技術(shù)圖表資料里，要仔細研究并應(yīng)嚴格遵照產(chǎn)品說明書中的規(guī)定，不明確的地方詢問貨源單位或制造廠。
(1)選擇原則液壓傳動的主機類型一類為固定設(shè)備；另一類是行走機械。這兩類機械的工作條件不同，因此液壓系統(tǒng)的主要特性參數(shù)以及液壓泵的選擇也有所不同。兩類主機液壓傳動的主要區(qū)別見下表。
兩類主機液壓傳動的主要區(qū)別
項 目 | 固 定 設(shè) 備 | 行 走 機 械 |
轉(zhuǎn)速 | 轉(zhuǎn)速固定，中速（1000～1800r/min） | 轉(zhuǎn)速變化，高速(2000～3000r/min或更高)，zui低僅500～600r/min |
壓力 | 機床一般低于7MPa，其他多數(shù)低于14MPa | 一般高于14MPa，愈多場合高于21MPa |
工作溫度 | 中等(＜70℃) | 高(70～93℃,zui高105℃) |
環(huán)境溫度 | 中等，變化不大 | 變化很大 |
環(huán)境清潔度 | 較清潔 | 較臟，有塵埃 |
噪聲 | 要求低噪聲，一般70dB（A），不超過80dB（A） | 一般不太強調(diào)，但應(yīng)低于90dB |
尺寸及總量 | 空間寬裕，對尺寸和重量藥流松 | 空間有限制，尺寸應(yīng)小，重量應(yīng)輕 |
(2)液壓泵類型選擇齒輪泵、葉片泵、螺桿泵和柱塞泵的特點、優(yōu)勢及價格各異，應(yīng)根據(jù)主機類型及工況、功率大小、系統(tǒng)壓力高低及系統(tǒng)對泵性能的要求。目前，一般壓力低于2lMPa的系統(tǒng)，多采用齒輪泵和葉片泵，壓力高于2lMPa
的系統(tǒng)，多采用柱塞泵。此外，還要考慮定量或變量、原動機類型、轉(zhuǎn)速、容積效率、總效率、自吸能力、噪聲等因素。
用定量泵還是用變量泵，需要仔細論證。定量泵簡單、價廉，變量泵復(fù)雜、價高，但可節(jié)能。定量泵與變量泵的適用場合見下表。葉片泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵有定量泵，也有變量泵。變量泵（尤其是軸向變量柱塞泵）的變量機構(gòu)有多種形式。控制方法有手動控制、內(nèi)部壓力控制、外部壓力控制、電磁閥控制、順序閥控制、比例閥控制、伺服閥控制等。控制結(jié)果有比例變量、恒壓變量、恒流變量、恒轉(zhuǎn)矩變量、恒功率變量、負載傳感變量等。并不是所有變量泵都有上述各種變量及控制方式。變量方式的選擇要適應(yīng)系統(tǒng)的要求，實際使用中要弄清這些變量方式的靜、動特性和使用方法。不同種類的泵、不同生產(chǎn)廠，其變量機
構(gòu)的特性不同，選用時應(yīng)仔細查閱產(chǎn)品樣本或使用說明書。
定量泵與變量泵的適用場合
定量泵 | 變量泵 |
①液壓功率小于10kW，而且能源成本不是重要因素 ②工作循環(huán)為開關(guān)式，而且泵在不工作時可*卸載 ③盡管負載變化很大，但在多數(shù)工況下需要泵輸出全部流量 ④工作制不繁重，溫升不成問題 | ①液壓功率大于10kW，流量需求變化很大 ②要求大負載下小而靜謐的運動和變負載下的快速運動 ③泵服務(wù)于可任意組合的多個負載 ④要求很大的承載能力 ⑤一個原動機驅(qū)動多個泵，而泵的裝機容量大于原動機功率 |
液壓泵還可以制成幾個泵（可以是同一類型的液壓泵或不同類型的泵）并聯(lián)在一起，并使用同一驅(qū)動軸的多聯(lián)泵，也可以制成油路串聯(lián)的多級泵。當液壓系統(tǒng)一個工作周期內(nèi)流量變化很大時，可以選用多聯(lián)泵。多聯(lián)泵通常有一個吸油口，多個出油口，各出油口的壓力油可分別向系統(tǒng)的不同執(zhí)行元件供油，也可合起來供給某一執(zhí)行元件。在選擇液壓泵的類型和結(jié)構(gòu)時，還應(yīng)考慮系統(tǒng)對液壓泵的其他要求，如重量、價格、使用壽命、可靠性、液壓泵的安裝方式、泵的驅(qū)動方式、泵與原動機的連接方式、泵的軸伸形式（圓柱形軸伸、帶外螺紋的圓錐形軸伸和漸開線花鍵等）、能否承受一定的徑向載荷、油口的連接形式（螺紋、法蘭）等。
在選擇具體產(chǎn)品時，還應(yīng)考慮選定液壓泵的生產(chǎn)廠家的信譽及維修及配件供應(yīng)情況等。
液壓馬達的使用壽命主要取決于軸承的使用期限和工作構(gòu)件的磨損情況。馬達的實際使用壽命一般都比相同規(guī)格的泵要長。因為液壓泵經(jīng)常在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，而馬達不是這樣，所以某些馬達的實際壽命比按額定壓力和額定轉(zhuǎn)速的設(shè)計壽命大得多。
實際使用壽命可按下式進行大致計算：
LM=(p/pM)3(n/nM)L (1-39)
式中p、n——設(shè)計壓力和設(shè)計轉(zhuǎn)速；
pM、nM——折算壓力和折算轉(zhuǎn)速；
L——設(shè)計壽命。
折算壓力pM和折算轉(zhuǎn)速nM可根據(jù)工作機械在一個工作循環(huán)周期內(nèi)不同工況所占的時間來計算，即
(1-40)
(1-41)
``
式中 Pi、ni、ti——某一工況的工作壓力、轉(zhuǎn)速和持續(xù)的時間。
安裝法蘭與軸伸尺寸系列
與液壓泵一樣，液壓馬達的安裝法蘭也有菱形、方形、多邊形（包括圓形）等，軸伸有圓柱形軸伸、帶外螺紋的1：10圓錐形軸伸和30°壓力角漸開線花鍵等結(jié)構(gòu)形式。泵和馬達的安裝法蘭和軸伸尺寸系列及標記可參見GB/T 2353.1和GB/T 2353.2《液壓泵和液壓馬達安裝法蘭和軸伸尺寸系列和標記》(1)和(2)。
各類液壓馬達的主要性能及應(yīng)用范圍比較
各類液壓馬達的主要性能比較和適用工況與應(yīng)用范圍見下表。
各類液壓馬達的主要性能比較
類型 | 排量范圍 /mL·r-1 | 壓力 /MPa | 轉(zhuǎn)速范圍/r·mon-1 | 容積效率/% | 總效率/% | 啟動轉(zhuǎn)矩效率/% | 噪聲 | 抗污染能力 | 價格 | ||
| 齒輪泵 | 外嚙合 | 5.2～160 | 20～25 | 150～2500 | 85～94 | 77～85 | 75～80 | 較大 | 較強 | zui低 | |
內(nèi)嚙合擺線 | 80～1250 | 14～20 | 10～800 | 94 | 76 | 76 | 較小 | 較強 | 低 | ||
| 葉片泵 | 單作用 | 10～200 | 16～20 | 100～2000 | 90 | 75 | 80 | 中 | 差 | 較低 | |
雙作用 | 50～220 | 16～25 | 100～2000 | 90 | 75 | 80 | 較小 | 差 | 低 | ||
多作用 | 298～9300 | 21～28 | 10～400 | 90 | 76 | 80～85 | 小 | 差 | 高 | ||
| 軸向柱塞泵 | 斜盤式 | 2.5～3600 | 31.5～40 | 100～3000 | 95 | 90 | 85～90 | 大 | 中 | 較高 | |
斜軸式 | 2.5～3600 | 31.5～40 | 100～3000 | 95 | 90 | 85～90 | 大 | 中 | 較高 | ||
雙斜軸式 | 36～3150 | 25～31.5 | 10～600 | 95 | 90 | 90 | 較小 | 中 | 高 | ||
鋼球柱塞式 | 250～600 | 16～25 | 10～300 | 95 | 90 | 85 | 較小 | 較差 | 中 | ||
| 徑向柱塞泵 | 單作用 | 柱銷連桿 | 126～5275 | 25～31.5 | 5～800 | ＞95 | 90 | ＞90 | 較小 | 較強 | 高 |
靜力平衡 | 360～5500 | 17.5～28.5 | 3～750 | 95 | 90 | 90 | 較小 | 較強 | 較高 | ||
滾柱式 | 250～4000 | 21～30 | 3～1150 | 95 | 90 | 90 | 較小 | 較強 | 較高 | ||
多作用 | 滾柱柱塞傳力 | 215～12500 | 30～40 | 1～310 | 95 | 90 | 90 | 較小 | 強 | 高 | |
鋼球柱塞傳力 | 64～100000 | 16～25 | 3～1000 | 93 | 85 | 95 | 較小 | 中 | 較高 | ||
注：表中所列的效率性能等都是額定工況下不同滾個的粗略平均值，并非改類型液壓馬達的zui率值。
各種液壓馬達的使用工況與應(yīng)用范圍
液壓馬達類型 | 適用工況 | 應(yīng)用范圍 |
齒輪馬達 | 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但轉(zhuǎn)速脈動性較大，齒輪馬達負載轉(zhuǎn)矩不大，速度平穩(wěn)性要求不高，噪聲限制不嚴，適用于高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩情況下 | 鉆床，通風設(shè)備等 |
擺線馬達 | 負載速度中等，體積要求小 | 塑料機械、煤礦機械、挖掘機等 |
葉片馬達 | 結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，運動平穩(wěn)，噪聲小，負載轉(zhuǎn)矩較小 | 磨床回轉(zhuǎn)工作臺、機床操縱機構(gòu)等 |
軸向柱塞馬達 | 結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動慣量小，轉(zhuǎn)速較高負載大，有變速要求，負載轉(zhuǎn)矩較小，低速平穩(wěn)性要求高 | 起重機、絞車、鏟車、內(nèi)燃叉車、數(shù)控機床、行走機械等 |
曲軸連桿徑向柱塞馬達 | 負載轉(zhuǎn)矩較大，速度中等，徑向尺寸大 | 橡塑機械、行走機械等 |
內(nèi)曲線徑向柱塞馬達 | 負載轉(zhuǎn)矩很大，轉(zhuǎn)速低，平穩(wěn)性高的場合 | 挖掘機、拖拉機、起重機、采煤機等 |
一般而言，在相同功率下，一臺性能優(yōu)良的液壓馬達，應(yīng)具備：功率質(zhì)量比大，額定壓力和轉(zhuǎn)速高，zui低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速低，容積效率和總效率高，啟動機械效率高，滑移轉(zhuǎn)速小，承受沖擊載荷能力強，噪聲低，動態(tài)特性好，壽命長等特點。
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