主要参数和液压泵的常见问题
1.6.8 静水压力平衡
在液压泵中,通常一侧是高压,另一侧是低压,因此会产生不平衡的液压力。该力作用于转子、轴承及其他相应组件,导致磨损加剧,缩短泵的使用寿命并破坏正常工作。因此,必须使用静水压力进行平衡。平衡的方式因泵的结构而异。例如,外齿轮泵采用将高压油引导至低压区域的径向力平衡结构,或油排出口小于油进口的结构;叶片泵采用通过成对布置油吸入和排出窗口来平衡转子的径向力的结构。对于一些液压泵(如轴向活塞泵),由于高压油和低压油造成的力无法相互平衡,必须通过使用推力轴承来解决,这增加了泵的结构尺寸。
1.6.9 摩擦副及其提高耐磨性的措施
(1) 摩擦对的类型和常见要求定子、转子和挤压器是正排量液压泵的三个主要组件。当液压泵工作时,挤压器在定子中移动,转子相对于挤压器和定子移动;或者挤压器在转子中移动,挤压器和转子相对于定子一起移动。因此,在任何两个相对运动的部件之间形成了一对摩擦对。在齿轮泵中,例如齿与齿、齿顶与壳体、齿轮与侧板;在叶片泵中,例如叶片与转子、转子与端口板、叶片与定子;在斜盘轴向活塞泵中,例如柱塞与缸孔、缸体与端口板、滑块与斜盘;在螺杆泵中,例如螺纹与螺纹、螺杆与壳体,都是各种不同的摩擦对。
由于这些摩擦副的关键部件通常处于高相对速度和高接触压力的摩擦条件下,它们的摩擦和磨损直接影响泵的容积效率、机械效率、工作压力和使用寿命,因此它们具有以下共同要求。
① 它具有良好的密封性能,以确保没有泄漏或小泄漏,并提高泵的容积效率。
② 扮演辅助角色,传递一定量的力量。
③ 它在运动中可靠运行,磨损小,耐磨性好,使用寿命长。
④ 低热,低噪音,无气蚀和抗冲击。
(2) 摩擦副的主要磨损原因是粘着磨损和磨料磨损。
① 粘着磨损是指在没有完全润滑的摩擦对之间发生的磨损。这种磨损的机制是两个金属表面不平整,接触面积非常小,因此接触特定压力足够大,以超过材料的屈服极限并导致塑性变形,从而使凹凸金属表面粘附。当两个金属表面相对滑动时,剪切强度较低的凹凸表面被切割并导致磨损。
主要措施以减少粘附磨损和提高耐磨性如下:选择不易相互粘附的金属对,例如铁银或铁锡对,甚至铁和塑料对形成摩擦对,磨损很小(例如,使用zqai-4青铜缸体和38CrMoAl阀板形成摩擦对,磨损非常小);当铁铁或铁锰对形成摩擦对时,磨损很小。为了减少摩擦,在金属表面形成低剪切强度的薄膜,例如氧化、磷化和氮化,这些在生产中常用,以防止腐蚀并减少摩擦;表面粗糙度降低,但适当的粗糙度也有利于润滑油膜的形成;硬度提高。
② 磨损是指由硬质磨料颗粒引起的磨损,例如金属颗粒、灰尘或其他杂质,如氧化物、纤维和树脂。这种磨损几乎发生在所有摩擦副中,尤其是在具有一定油膜厚度的摩擦副中。磨损颗粒会加剧表面磨损,恶化性能并缩短摩擦副的使用寿命。
主要减少或防止磨损的措施是加强过滤,防止液压介质被污染。过滤器的平均孔径应小于要保护的摩擦间隙。
此外,应确保所有摩擦副的适当润滑。众所周知,齿轮泵的齿轮啮合、叶片泵的转子与阀板之间、摆盘轴向活塞泵的柱塞与缸孔之间等摩擦副均具有自润滑性能,这是液压技术的优势之一。然而,泵中的某些组件,如轴承、万向铰链,需要采取一定的结构措施以实现润滑。