Parametri principali e problemi comuni della pompa idraulica

Creato il 05.17

Main parameters and common problems of hydraulic pump

1.6.5 被困油现象及卸油措施

(1) 正排量液压泵的工作过程一般分为三个阶段：首先，液体通过油吸入腔体积增大产生的真空被吸入（油吸入阶段），然后液体通过油排出腔体积减小被排放到系统中（油排出阶段）。这里主要分析被困油现象及其卸载措施。

根据液压泵的基本工作原理，当液压泵处于中间阶段时，其工作腔位于油吸入腔和排油腔之间的过渡密封区域，这会在密封区域内困住部分油液，形成困油量。随着液压泵的旋转，挤压器的运动将导致困油量的周期性变化：当困油量减少时，油压增加，给泵的轴承和其他部件带来额外的周期性负荷，导致冲击和噪音，造成油液加热；当困油量增加时，由于没有油液补充，压力降低（局部真空），可能会发生气蚀和气穴现象。这就是困油现象。困油是一种有害现象，它会降低液压泵的效率，缩短泵的使用寿命，因此我们必须尽量消除它。

为了消除困油现象，应在结构中采取必要的卸载措施。其原理是在确保容积效率的前提下，使困油体积中的压力变化尽可能适应油吸入和排出腔体连接时的压力。

(2) 卸载措施因为液压泵的工作腔位于吸入腔和排出腔之间，当处于中间阶段时，有三种可能的情况：负盖、零盖和正盖。

① 负覆盖，也称为正开启，意味着当工作腔位于油吸入腔和排出腔之间时，工作腔将与它们相通。此时，工作腔不会产生滞留油，但会产生大量内部泄漏，这将降低容积效率，因此负覆盖结构通常不被使用。

② 零覆盖，也称为零开启，指的是在工作腔位于油吸腔和油排腔之间时，工作腔刚好密封，油吸腔和油排腔刚好分开的情况。在这种情况下，工作腔内的油压从油吸压逐步上升到油排压，或从油排压逐步下降到油吸压，从而导致压力冲击和噪音，这就是被困油的现象。

③ 正向覆盖，也称为负向开启，是指工作腔在一段时间内被密封的情况，这必然会产生油滞现象。然而，只要合理利用滞油现象，就可以消除压力的阶跃现象。因此，这种正向覆盖结构及基于该结构的卸载措施在液压泵中被广泛使用，具体结构因泵的类型而异。

例如，齿轮泵位于泵的前后，内表面卸油槽的端盖对应于被困油区，而轴向活塞泵则位于带有三角槽或油孔的阀板上。

1.6.6 流动脉动

根据液压泵的运动学，大多数泵的瞬时流量在理论上并不是恒定的（螺杆泵除外），并且存在流量脉动。流量脉动对液压元件和系统的性能及寿命有直接影响。瞬时流量的波动幅度越大，液压执行器的运动稳定性越差。对于多泵油供应系统，脉动同步可能会增加幅度并恶化性能。瞬时流量脉动还会导致压力脉动，这会对液压泵和电动机的传动轴、轴承、管道、接头和密封造成疲劳损伤。此外，当瞬时流量的脉动频率接近或与溢流阀的自然频率一致时，阀门的共振现象也可能会发生。

Flow pulsation is generally evaluated by flow non-uniformity coefficient, i.e

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Where (qinst) max -- the maximum theoretical instantaneous flow of hydraulic pump;

(qinst) min -- the minimum theoretical instantaneous flow of hydraulic pump.

The smaller the flow non-uniformity coefficient δ is, the smaller the flow pulsation is or the better the theoretical instantaneous flow quality is.

流动脉动的频率与结构参数有关，例如泵的速度和挤压器的数量（例如齿轮泵的齿数、叶片泵的叶片数、柱塞泵的柱塞数等）。不同类型的泵或同类型但几何尺寸不同的泵具有不同的流动脉动。

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