液壓泵工作原理
液壓泵是為液壓傳動提供加壓液體的一種液壓元件，是泵的一種。它的功能是把動力機(jī)(如電動機(jī)和內(nèi)燃機(jī)等)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能。輸出流量可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)的稱為變量泵，流量不能調(diào)節(jié)的稱為定量泵。液壓系統(tǒng)中常用的泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵三種，液壓泵正常工作必備的條件是：
應(yīng)具有密封容積。密封容積的大小能交替變化。應(yīng)有配流裝置。配流裝置的作用是保證密封容積在吸油過程中與油箱相通，同時(shí)關(guān)閉供油通路；壓油時(shí)與供油管路相通而與油箱切斷。
1、齒輪泵
體積較小，結(jié)構(gòu)較簡單，對油的清潔度要求不嚴(yán)，價(jià)格較便宜；但泵軸受不平衡力，磨損嚴(yán)重，泄漏較大。
外嚙合齒輪泵
當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在A腔，由于輪齒脫開使容積逐漸增大，形成真空從油箱吸油，隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)充滿在齒槽內(nèi)的油被帶到B腔，在B腔，由于輪齒嚙合，容積逐漸減小，把液壓油排出
利用齒和泵殼形成的封閉容積的變化，完成泵的功能，不需要配流裝置，不能變量結(jié)構(gòu)最簡單、價(jià)格低、徑向載荷大
內(nèi)嚙合齒輪泵
當(dāng)傳動軸帶動外齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，與此相嚙合的內(nèi)齒輪也隨著旋轉(zhuǎn)。吸油腔由于輪齒脫開而吸油，經(jīng)隔板后，油液進(jìn)入壓油腔，壓油腔由于輪齒嚙合而排油
典型的內(nèi)嚙合齒輪泵主要有內(nèi)齒輪、外齒輪及隔板等組成利用齒和齒圈形成的容積變化，完成泵的功能。在軸對稱位置上布置有吸、排油口。不能變量尺寸比外嚙合式略小，價(jià)格比外嚙合式略高，徑向載荷大
2、葉片泵
分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。這種泵流量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，工作壓力和容積效率比齒輪泵高，結(jié)構(gòu)比齒輪泵復(fù)雜。
轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力和壓力油的作用下，尖部緊貼在定子內(nèi)表面上。這樣兩個(gè)葉片與轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)表面所構(gòu)成的工作容積，先由小到大吸油后再由大到小排油，葉片旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，完成兩次吸油和兩次排油
利用插入轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的葉片間容積變化，完成泵的作用。在軸對稱位置上布置有兩組吸油口和排油口徑向載荷小，噪聲較低流量脈動小
3、柱塞泵
容積效率高，泄漏小，可在高壓下工作，大多用於大功率液壓系統(tǒng)；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料和加工精度要求高，價(jià)格貴，對油的清潔度要求高。一般在齒輪泵和葉片泵不能滿足要求時(shí)才用柱塞泵。還有一些其他形式的液壓泵，如螺桿泵等，但應(yīng)用不如上述3種普遍。
柱塞泵由缸體與柱塞構(gòu)成，柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，在工作容積增大時(shí)吸油，工作容積減小時(shí)排油。采用端面配油
徑向載荷由缸體外周的大軸承所平衡，以限制缸體的傾斜利用配流盤配流傳動軸只傳遞轉(zhuǎn)矩、軸徑較小。由于存在缸體的傾斜力矩，制造精度要求較高，否則易損壞配流盤
4、螺桿泵
一根主動螺桿與兩根從動螺桿相互嚙合，三根螺桿的嚙合線把螺旋槽分割成若干個(gè)密封容積。當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，這個(gè)密封容積沿軸向移動而實(shí)現(xiàn)吸油和排油
利用螺桿槽內(nèi)容積的移動，產(chǎn)生泵的作用不能變量無流量脈動徑向載荷較雙螺桿式小、尺寸大，質(zhì)量大
容積式液壓泵的種類很多，按其結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為柱塞式葉片式 齒輪式和螺桿式等類型；按泵的排量能否改變，可分為定量泵和變量泵；按泵的輸出油液方向能否改變，可分為單向泵和雙向泵。
輸出流量可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)的稱為變量泵，流量不能調(diào)節(jié)的稱為定量泵。液壓系統(tǒng)中常用的泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵 3種。齒輪泵：體積較小，結(jié)構(gòu)較簡單，對油的清潔度要求不嚴(yán)，價(jià)格較便宜；但泵軸受不平衡力，磨損嚴(yán)重，泄漏較大。葉片泵：分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。這種泵流量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，工作壓力和容積效率比齒輪泵高，結(jié)構(gòu)比齒輪泵復(fù)雜。柱塞泵：容積效率高，泄漏小，可在高壓下工作，大多用於大功率液壓系統(tǒng)；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料和加工精度要求高，價(jià)格貴，對油的清潔度要求高。一般在齒輪泵和葉片泵不能滿足要求時(shí)才用柱塞泵。還有一些其他形式的液壓泵，如螺桿泵等，但應(yīng)用不如上述3種普遍。
液壓泵的工作原理及分類
1．液壓泵的工作原理
圖2-1所示為液壓泵的工作原理圖，柱塞2在彈簧4的作用下緊壓在偏心輪1上，當(dāng)電動機(jī)帶動偏心輪轉(zhuǎn)動時(shí)，柱塞2與泵體3形成的密封腔V的容積交替變化。柱塞向右運(yùn)動時(shí)，密封腔V的容積增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣的作用下，經(jīng)單向閥6進(jìn)入密封腔V而實(shí)現(xiàn)吸油；反之，當(dāng)V由大變小時(shí)，油液受擠壓，經(jīng)單向閥5壓入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓油。電動機(jī)帶動偏心輪不斷旋轉(zhuǎn)，液壓泵就不斷地吸油和壓油。液壓泵是通過密封腔的變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的，其排油量的大小取決于密封腔的變化量，因而又稱容積泵。
要點(diǎn)：液壓泵正常工作必備的條件是：（1）具有密封容積；（2）密封容積能交替變化；（3）應(yīng)有配油裝置；（4）吸油時(shí)油箱表面與大氣相通。
理解液壓泵的工作原理并不難，如醫(yī)用注射器工作相似，注射器吸入液體，就是泵吸油，注射器向外推，就是泵的壓油過程。
2．液壓泵的類型和圖形符號
液壓泵和按輸出流量是否可調(diào)節(jié)分為定量泵和變量泵兩類；按結(jié)構(gòu)形式可分為齒輪式、葉片式、柱塞式三大類。
2.1.2液壓泵的主要工作參數(shù)
1．工作壓力和額定壓力
液壓泵的工作壓力是指泵實(shí)際工作時(shí)輸出油液的壓力。液壓泵的額定壓力是指泵在正常工作條件下按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高工作壓力，超過此值就是過載。
2．排量和流量
液壓泵的排量（用V表示）是指泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，由其密封油腔幾何尺寸變化所計(jì)算得出的輸出液體的體積，即在無泄漏的情況下，其每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所能輸出的液體體積。常用單位為/r。
液壓泵的理論流量（用qt表示）是指泵在單位時(shí)間內(nèi)由其密封油腔幾何尺寸變化計(jì)算而得出的輸出的液體體積，泵的轉(zhuǎn)速為n時(shí)，泵的理論流量為
qt＝Vn （2－1）
液壓泵的額定流量是指在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量。即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下由泵輸出的流量。
液壓泵的實(shí)際流量（用q表示）是液壓泵工作時(shí)實(shí)際輸出的流量，由于泵存在內(nèi)泄漏，所以實(shí)際流量小于理論流量。流量單位為L/min或m。
3．功率和效率
液壓泵由電機(jī)驅(qū)動，輸入量是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，輸出量是液體的壓力和流量。如果不考慮液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過程中的損失，則輸出功率等于輸入功率，也就是它們的理論功率
Pt＝pqt＝pVn＝Ttω＝2πnTt （2－2）
式中：Tt-液壓泵的理論轉(zhuǎn)矩；
ω -液壓泵的角速度。
液壓泵的實(shí)際輸出功率等于實(shí)際輸出流量與工作壓力的乘積
P=pq （2－3）
實(shí)際上，液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過程中是有損失的。輸出功率小于輸入功率。兩者之差值即是功率損失，功率損失可以分為容積損失和機(jī)械損失兩部分，容積損失是因?yàn)閮?nèi)泄漏而造成的流量上的損失。