(3)基本參數(shù)的選擇
①工作壓力 不同類型和規(guī)格的液壓泵,其額定壓力也不同。
液壓泵的輸出壓力pp應(yīng)為執(zhí)行元件所需壓力p1和系統(tǒng)進(jìn)油路上的總壓力損失∑△p(包括管路的壓力損失及控制閥的壓力損失)之和,即
pp≥P1+∑△p (1-42)
泵的輸出壓力pp不得超過樣本上的額定壓力。強(qiáng)調(diào)安全性、可靠性時(shí),還應(yīng)留有較大的余地:一般在固定設(shè)備中液壓系統(tǒng)的正常工作壓力可選擇為泵額定壓力的70%~80%;要求工作可靠性較高的系統(tǒng)或行走設(shè)備(如車輛與工程機(jī)械),其液壓系統(tǒng)工作壓力可選擇為泵額定壓力的50%~60%。
產(chǎn)品樣本上的最高工作壓力是短期沖擊時(shí)允許的壓力。如果每個(gè)循環(huán)中都發(fā)生沖擊壓力,泵的壽命會(huì)顯著縮短,甚至泵會(huì)損壞。
泵的最高壓力與最高轉(zhuǎn)速不宜同時(shí)使用,以延長泵的使用壽命。
②輸出流量 液壓泵的流量qp與工況有關(guān)。液壓泵的輸出流量qp應(yīng)包括執(zhí)行元件所需流量(有多個(gè)執(zhí)行元件時(shí)由流量一時(shí)間循環(huán)圖求出總流量)和各元件的泄漏量的總和,即一般可用下式加以確定:
qp≥K(∑q)max (1-43)
式中 K——系統(tǒng)的泄漏系數(shù),一般取1.1~1.3(大流量取小值,小流量取大值);
(∑q)max——同時(shí)動(dòng)作的液壓執(zhí)行元件的最大流量,m3/s。
對(duì)于工作過程始終用流量閥節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng),尚需加上溢流閥的最小溢流量,一般取2~3L/min。有時(shí)還需考慮電動(dòng)機(jī)失轉(zhuǎn)(通常lr/s左右)引起的流量減少量、液壓泵長期使用后效率降低引起的流量減少量(通常5%~7%)。樣本上往往給出排量、轉(zhuǎn)速范圍及典型轉(zhuǎn)速不同壓力下的輸出流量。
③原動(dòng)機(jī) 原動(dòng)機(jī)有電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)兩種形式,對(duì)原動(dòng)機(jī)的要求以及原動(dòng)機(jī)功率的確定。
④轉(zhuǎn)速和排量 轉(zhuǎn)速關(guān)聯(lián)著泵的壽命、耐久性、氣穴及噪聲等。雖然產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格表中標(biāo)明了允許的轉(zhuǎn)速范圍,但最好是在與用途相適應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)速下使用,不得超過最高轉(zhuǎn)速。特別是用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵的情況下,油溫低時(shí)若低速則吸油困難,有因潤滑不良引起卡咬失效的危險(xiǎn),而高速下則要考慮產(chǎn)生汽蝕、振動(dòng)、異常磨損、流量不穩(wěn)定等現(xiàn)象的可能性。轉(zhuǎn)速劇烈變動(dòng)還對(duì)泵內(nèi)部零件的強(qiáng)度有很大影響。
在系統(tǒng)所需流量已知的情況下,液壓泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)與排量綜合考慮。通常,應(yīng)首先根據(jù)系統(tǒng)所需流量qv( L/min)和初選的液壓泵轉(zhuǎn)速n1(r/min)及泵的容積效率ηv(可根據(jù)產(chǎn)品樣本或取為ηv=0.9)計(jì)算其參考值,即
Vg=1000qv/(n1ηv)(1-44)
對(duì)于定量泵,最終選擇的泵流量盡可能與系統(tǒng)所需流量相符,以免功率損失過大。
⑤效率 泵的效率值是泵質(zhì)量好壞的體現(xiàn)。壓力越高、轉(zhuǎn)速越低則泵的容積效率越低,變量泵排量調(diào)小時(shí)容積效率降低。轉(zhuǎn)速恒定時(shí)泵的總效率在某個(gè)壓力下最高,變量泵的總效率在某個(gè)排量、某個(gè)壓力下最高。泵的總效率對(duì)液壓系統(tǒng)的效率有很大影響,應(yīng)該選擇效率高的泵,并盡量使泵工作在高效工況區(qū)。
(4)自吸能力 在開式回路中使用時(shí),需要泵具有一定的自吸能力。發(fā)生氣穴、汽蝕不僅可能使泵損壞,而且還引起振動(dòng)和噪聲,使控制閥、執(zhí)行元件動(dòng)作不良,對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生惡劣影響。在確認(rèn)所用泵的自吸能力的同時(shí),必須在考慮液壓裝置的使用溫度條件、液壓油的黏度來計(jì)算吸油管路的阻力的基礎(chǔ)上,確定泵相對(duì)于油箱液位的安裝位置并設(shè)計(jì)吸油管路。另外,泵的自吸能力的計(jì)算值要留有充分裕量。
(5)噪聲 液壓泵是液壓系統(tǒng)的主要噪聲源。在對(duì)噪聲有限制的場合,應(yīng)選用低噪聲泵或降低轉(zhuǎn)速使用。