液壓泵的主要參數和常見問題

創建於 05.17

液壓泵的主要參數和常見問題

1.6.5 被困油現象及卸油措施

(1) 正排量液壓泵的工作過程一般分為三個階段：首先，液體由油吸入腔體積增大產生的真空吸入（油吸入階段），然後液體由油排出腔體積減小排放到系統中（油排出階段）。這裡主要分析被困油的現象及其卸載措施。

根據液壓泵的基本工作原理，當液壓泵處於中間階段時，其工作腔位於油吸入和排出腔之間的過渡密封區域，這會在密封區域內困住部分油，形成困油體積。隨著液壓泵的旋轉，擠壓器的運動將導致困油體積的周期性變化：當困油體積減少時，油壓增加，對泵的軸承和其他組件造成額外的周期性負載，導致衝擊和噪音，造成油加熱；當困油體積增加時，由於沒有油補充，壓力降低（局部真空），可能會發生氣蝕和氣穴現象。這就是困油現象。困油是一種有害現象，它會降低液壓泵的效率，縮短泵的使用壽命，因此我們必須努力消除它。

為了消除困油現象，應在結構中採取必要的卸載措施。原則是使困油體積中的壓力變化儘可能適應油吸入和排放腔連接時的壓力，前提是確保體積效率。

(2) 卸載措施因為液壓泵的工作腔在吸入腔和排出腔之間，當它處於中間階段時，有三種可能的情況：負蓋、零蓋和正蓋。

① 負覆蓋，也稱為正開口，指的是當工作腔位於油吸入和排出腔之間時，工作腔將與它們相通。此時，工作腔不會產生困油，但會產生大量內部洩漏，這將降低容積效率，因此一般不使用負覆蓋結構。

② 零覆蓋，也稱為零開口，是指當工作腔位於油吸入腔和油排出腔之間時，工作腔剛好密封，油吸入腔和油排出腔剛好分開的情況。在這種情況下，工作腔內的油壓從油吸入壓力逐步上升到油排出壓力，或從油排出壓力逐步下降到油吸入壓力，從而引起壓力衝擊和噪音，這就是困油現象。

③ 正向覆蓋，也稱為負向開啟，指的是工作腔在一段時間內被密封的情況，這必然會產生油氣滯留現象。然而，只要合理利用滯留油的現象，就可以消除壓力的階段性現象。因此，這種正向覆蓋結構及基於此結構的卸載措施在液壓泵中被廣泛使用，具體結構隨泵的類型而異。

例如，齒輪泵位於泵的前後，內表面卸油槽的端蓋對應於困油區域，而軸向活塞泵則位於帶有三角槽或油孔的閥板上。

1.6.6 流量脈動

根據液壓泵的運動學，大多數泵的瞬時流量在理論上並不是恆定的（螺桿泵除外），並且存在流量脈動。流量脈動對液壓元件和系統的性能及壽命有直接影響。瞬時流量的波動幅度越大，液壓執行器的運動穩定性越差。對於多泵油供應系統，脈動同步可能會增加幅度並惡化性能。瞬時流量脈動還會導致壓力脈動，這將對液壓泵和電動機的傳動軸、軸承、管道、接頭和密封造成疲勞損傷。此外，當瞬時流量的脈動頻率接近或與溢流閥的自然頻率一致時，閥門的共振現象也可能會發生。

流量脈動通常通過流量不均勻性係數來評估，即

(1-16)

Where (qinst) max -- 液壓泵的最大理論瞬時流量；

(qinst) min -- 液壓泵的最小理論瞬時流量。

流動不均勻係數δ越小，流動脈動越小或理論瞬時流量質量越好。

流量脈動的頻率與結構參數有關，例如泵的速度和擠壓器的數量（例如齒輪泵的齒數、葉片泵的葉片數、柱塞泵的柱塞數等）。不同類型的泵或相同類型但幾何尺寸不同的泵具有不同的流量脈動。

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