德國力士樂REXROTH柱塞泵用聯軸器


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液壓柱塞泵馬達基本知識

為了液壓泵馬達維修技術的專業化,在維修液壓柱塞泵馬達的時候,我們要求維修技工必須了解液壓泵馬達的結構形式和工作特點以及液壓泵馬達元件的技術規范、加工特性和材料,這樣才能在拆解、修復和裝配泵馬達的時候做到游刃有余,達到液壓柱塞泵維修專業化的效果。 第一節、 分類及特點

根據柱塞的運動方向與缸體軸線的相對位置不同,柱塞泵(馬達)可分為軸向柱塞泵(馬達)與徑向柱塞泵(馬達)兩種;軸向柱塞泵(馬達)又分斜盤式軸向柱塞泵馬達和斜軸式軸向柱塞泵馬達。 1、 根據主軸和柱塞的軸向角度來分類,液壓柱塞泵分類以及特點見表6-1:

表6-1,液壓柱塞泵的分類

分類

結構形式

特點

斜盤式

軸向柱塞泵(馬達)

斜盤推動柱塞產生往復運動;柱塞軸線和主軸平行;傳動軸中心線與缸體中心線重合,角度為00。 無級變量、具有可逆性(可以作為泵,也可以作為馬達使用)、壓力高、噪音低(相對斜軸式),效率高對油液污染度要求較高。 斜軸式

軸向柱塞泵(馬達)

傳動軸線與缸體軸線相交一個夾角,<900。 可變量、轉速高、自吸性能比斜盤式好,體積大。 徑向柱塞泵(馬達)

柱塞相對傳動軸線徑向布置=900。 流量大,工作壓力高,軸向尺寸小,徑向尺寸大,可變量。

2、軸向柱塞泵根據配油方式來分類,有閥式配油和盤式配油之分,如圖6-1所示,。閥式軸向柱塞泵由于吸油排油閥的滯后現象,限制了泵軸轉速不能高于1500轉/分左右,再加上變量困難以及閥式配油使得這種泵失去了液壓機械的可逆性—不能換向或作為液壓馬達使用,所以,閥式軸向柱塞泵主要用作320BAR以上的定量泵,而變量柱塞泵的設計主要是盤式配油的軸向柱塞泵。

軸向柱塞泵(馬達)

盤式軸向柱塞泵(馬達)

閥式軸向柱塞泵

斜軸式

斜盤式

無鉸式 雙鉸式 前斜盤 后斜盤 圖6-1,軸向柱塞泵(馬達)分類

液壓柱塞泵馬達的配油

泵馬達吸油和壓油是*一些元件來分配高壓油和低壓油的,這些元件我們稱之為配油器,配油方式根據其元件結構的區別,一般有三種:閥配油、軸配油及端面配油。其中閥配油的吸油和壓油的方式,只能設計成泵,而不能制成馬達使用;,其余的配油設計方式,一般都可以制造成馬達使用。柱塞泵與馬達的配油方式比較見表6-2。

表6-2,液壓柱塞泵的配油形式及特點

配油方式

閥配油

軸配油

端面配油

球閥錐閥

特點

結構簡單、易制造。重量、慣性、滯后較大。無導向,高速撞擊下易破壞密封性能。適用于小直徑的壓出閥 導向準確可*,密封性好。重量一般比球閥小,但大直徑時重量還是小。適用于壓出閥 主要用于徑向柱塞泵與馬達。一般配油軸固定不動,在配油處有上下缺口,分別為吸油腔與壓油腔。吸油腔與壓油腔之間為密封區。由于徑向壓力分布不均軸受徑向力,工作壓力越高徑向力越大,因此使用壓力受限制。配油軸與缸體之間間隙為0.01~0.05㎜適用于低速大扭矩液壓馬達 主要用于軸向柱塞泵與馬達,配油盤上有兩個半月形槽,分別是吸油腔與壓油腔。配油端面有平面和球面。液壓缸體與配油盤之間有相互滑動,屬間瞬密封,因此要求表面光潔、加工精度高。為了不燒壞配油盤,要求有一定油膜,缸體與配油盤之間比壓、比功不能超過材料的允許值 壓力范圍

16~70常用40 MPa

10~35常用16~20 MPa

10~50常用20~32 MPa

轉速范圍

r/min

200~2200常用1500~1800

700~1800常用1500~1800 800~6000常用4000以下

變量方式

可有級變量

用改變偏心距實現變量,可作雙向泵 用改變斜盤傾角實現變量,可作雙向泵

自吸能力

較差,需要補油泵或油箱液面高于泵 具有一定自吸能力,吸油高度不超過500㎜ 具有一定自吸能力,但轉數超過1500r/min時,一般需要補油泵或油箱液面高位

對油污染的敏感性

不敏感

中等

敏感,斜盤式要求過濾精度10~15um,斜軸式要求25um

維修方便性

方便

磨損后間隙不能補償,維修要更換零件 磨損后間隙可以補償,經維修還可以使用

第二節、柱塞泵馬達簡介

一,液壓泵簡介

液壓泵是液壓系統中的動力元件,選用適合系統中執行元件(液壓馬達、油缸等)作功所要求的液壓泵,需要充分考慮液壓泵的可*性、壽命、維修性能等因素,以便所選的泵能在系統中長期運行。液壓泵的種類非常多,其特性也有很大差別。

液壓泵的相關參數和因素有工作壓力、流量、轉速、定量或變量、變量方式、容積效率、總效率、壽命、原動機的種類、噪聲、壓力脈動率、自吸能力等,還要考慮與液壓油的相容性,液壓泵的尺寸、重量、經濟性、維修性等因素,有些性能已寫在產品樣本或技術資料里,要仔細研究,不明確的地方最好詢問制造商。

液壓柱塞泵分為閉式泵和開式泵,在開式回路中必須使用開式液壓泵,使用時需要液壓泵具有一定的自吸能力。因為開式泵的自吸能力比較強,所以開式泵發生氣蝕的可能性比較大,發生氣蝕不僅可能使泵損壞,而且還引起液壓泵的振動和噪聲,并且使控制閥、執行元件動作不正常,對整個液壓系統產生惡劣影響。在確認所用泵的自吸能力的同時,必須在考慮液壓裝置的使用溫度條件、液壓油的粘度來計算吸油管路的阻力的基礎上,確定開式泵相對于油箱液位的安裝位置高低,并根據進油管路的壓力設計吸油管路。當然,開式泵的自吸能力在計算的時候要留有充分裕量,即要有一定的安全系數。

二,液壓柱塞泵(馬達)介紹 1.軸向柱塞與馬達

液壓柱塞泵是液壓泵的一種結構形式,泵的內部使用了柱塞作為主要的功能元件。軸向柱塞泵可分為斜盤式(又稱直軸式)和斜軸式(又稱彎軸式)兩大類。如果它的傳動軸中心線與缸體中心線重合,我們就稱稱這種泵為直軸式軸向柱塞泵;如果泵傳動軸的中心線與缸體呈0~90度的角度,則我們就稱這種泵為斜軸式軸向柱塞泵;斜盤式軸向柱塞泵又可分為點接觸式與滑靴式兩類我們在這里主要介紹滑靴式軸向柱塞泵。斜軸式軸向柱塞泵又可分為無鉸式和雙鉸式兩類。軸向柱塞泵具有使用壓力高、結構緊湊、效率高以及流量調節方便等優點,并且徑向尺寸小,可獲得較高的轉速和較小的調節慣性,但該泵結構較復雜,工藝要求高,價格較貴。這類泵廣泛用于工程機械,冶金設備、起得運輸,礦山機械及鑄鍛設備、壓力加工設備等的液壓系統中。 軸向柱塞泵按其相互關系和結構形式,可分為斜盤式(圖6-2)(圖6-3)和斜軸式(圖6-4)。國內大量使用的為斜盤軸向柱塞泵,它按柱塞頭部與斜盤的接觸方式不同又分為點接觸式和滑靴式,前者只適用中低壓系統,后者因是滑靴的平面與斜盤接觸(而不是點接觸),接觸面積大,面壓力小,故適用中高壓(32Mpa~50 Mpa)系統。 1)、圖6-2是滑靴式斜盤軸向柱塞泵(或馬達)的結構圖。這種泵有斜盤傾角固定的定量泵,也有可調節斜盤傾角的變量泵。根據要求不同有多種變量機構。這種泵的特定是:①由于斜盤與柱塞通過滑靴靜壓軸承傳遞力,因此工作壓力高;②比齒輪泵、葉片泵結構復雜,工藝性復雜;③由于滑動間隙小,因此泄露少、效率高;④對油的污染敏感,噪聲較;⑤泵的結構強度較低、耐沖性差;⑥自吸能力較低,轉速超過1500/rmin時要有補油泵。

進油

回油

排油

圖6-2,斜盤式柱塞泵

回程壓片

圖6-3,斜盤式軸向柱塞泵(無球鉸式)

回程盤、球鉸

圖6-4,斜盤式軸向柱塞泵(有球鉸式)

2)、斜軸式柱塞泵與馬達,見圖6-5,是一種球面配油的斜軸式定量柱塞馬達和變量泵的剖面圖。如果缸體傾角不能變,圖中A,則構成定量泵和定量馬達;如圖B,缸體的傾角可調則形成變量泵,而且,如果在正反方向都能改變缸體傾角時可作雙向泵。 斜軸泵馬達特點是: ①缸體所受徑向力很小,因而允許傾角大,有傾角250的設計,也有400的設計,流量也相應的大一些; ②泵馬達的強度較高,因而耐沖擊性,抗震性較好; ③對油的過濾精度要求較低,一般為20~25um; ④結構較復雜、零件較多,對制作工藝要求高,所以成本較高; ⑤由于用缸體擺動來改變排量,因此變量泵馬達的徑向尺寸較大。斜軸式柱塞泵馬達的配油方式有平面配油和球面配油兩種。

A、定量斜軸馬達

B、變量斜軸泵

圖6-4,斜軸式軸向柱塞泵馬達

2、徑向柱塞泵馬達

如果泵的傳動軸的中心線與缸體和柱塞的中心線呈900角,則我們稱這種液壓泵為徑向柱塞泵(馬達)。目前常見的徑向柱塞泵馬達有2種設計,圖6-5所示的是內曲線馬達,是在殼體內側設計有曲線內壁,柱塞上裝有滾輪,可以沿內壁的曲面滾動,相對軸心,曲面可以使得柱塞沿徑向往復運動,產生排量,所以稱為內曲線式徑向馬達,其外形和剖面見圖6-6。第二種徑向馬達是使用了一根曲軸,殼體的外緣是圓整的,在主軸的回轉過程中,曲軸推動柱塞在徑向往復運動,產生排量;因為早期設計的柱塞為連桿式柱塞,所以稱為連桿式徑向柱塞馬達,但是,后來的設計中使用了曲軸鼓,柱塞為直柱體的,并使用了鉸接的油缸來適應柱塞,所以確切地說,這種馬達應該稱為滑鼓式徑向柱塞馬達。 (1) 內曲線式徑向柱塞馬達

死點壓力 高壓輸入

殼體高壓區 柱塞體

殼體回油 殼體(滑道)

柱塞輥子

殼體低壓區

補油壓力輸出

主軸的回轉方向

死點壓力

圖中馬達的回轉方向為右旋. 圖6-5,內曲線徑向柱塞泵馬達,

圖6-6,內曲線徑向柱塞馬達外形圖

圖6-7,內曲線徑向柱塞馬達局部剖面圖

(2) 滑鼓式徑向柱塞馬達(內五星)

圖6-8,滑鼓式內五星徑向柱塞馬達外形圖

圖6-9,縱剖視:1-缸筒,2-活塞,3-曲軸

圖6-10,側剖視:4-缸筒支承,5-柱塞油環,6-中心軸承,7-柱塞擋環

徑向油缸反饋點

中心支點油缸

較大的間隙

消除了柱塞和缸體之間的徑向力 抗熱沖擊和抗污染能力強

表面硬度HRC60

靜壓平衡腔

耐磨和抗污染 摩擦系數低,溫升小,適應大功率運行

高效密封

活塞支承軸承

最大限度地降低了柱塞與其支承面之間的相對滑動,適應高速旋轉.

柱塞保持環

氣穴和真空時,仍然可以保持表面全接觸

柱塞支承面為球面

曲軸設計

使柱塞的動態穩定性更好

啟動扭矩大

支承擋環

支承擋環設計性能更好,適應更高的轉速,延長壽命.

圖6-11,滑鼓式徑向柱塞馬達結構分析

(3),連桿式徑向柱塞馬達(外五星)

圖6-12,連桿式外五星徑向柱塞馬達外形圖

圖6-13,連桿式外五星徑向柱塞馬達解剖圖

三、液壓柱塞泵的參數

液壓泵的基本參數是壓力、流量、轉速、效率。選擇液壓泵的第一個重要因素是系統壓力,根據系統的工況來選擇系統工作壓力,一般地說,在固定設備的工況比較好,其液壓系統的正常工作壓力可選擇為泵額定壓力的70% - 80% ,安全系數約為1.2~1.5;移動車輛的工況很惡劣,所以用泵可選擇為泵額定壓力的50%-60%,安全系數約為1.7~2.0,給出足夠的壓力安全系數以保證泵的足夠的壽命。選擇液壓泵需要考慮的第二個重要因素是泵的流量或排量,泵的排量是元件參數,但泵的流量也與工況有關,選擇的泵的流量必須大于液壓系統工作時所要求的最大流量。另外,泵的最高壓力與最高轉速不宜同時使用,以延長泵的使用壽命。

圖6-14,柱塞泵進出油剖示圖

1,壓力參數

①額定壓力:也可以稱為連續工作壓力,液壓泵的輸出壓力指的是泵的出口壓力,應是執行元件所需壓力、配管的壓力損失、控制閥的壓力損失的總和,它不得超過液壓泵產品樣本上規定的額定壓力。在強調液壓泵的安全性、可*性時,還應留有較大的安全系數。樣本上的最高工作壓力是短時間沖擊時允許的壓力,如果在液壓泵的每個工作循環中都發生最高沖擊壓力,泵的壽命會顯著縮短,甚至液壓泵會早期損壞;所以液壓泵只能在低于額定壓力下長期連續工作,才不會出現問題;一般地液壓沖擊的過載率不能超過5%。

②系統低壓:對于閉式系統來講,系統的兩個管路永遠是一個高壓一個低壓,其高壓腔表現的是系統高壓,使受液壓泵上的高壓溢流閥限制壓力的,其低壓腔的壓力設定則是在沖洗閥上,其壓力應低于液壓泵的補油溢流閥,以保證系統排出的是熱油。

③補油壓力:閉式液壓泵都有補油泵,其上裝有溢流閥設定了補油壓力。

④回油壓力:保持殼體內的壓力是為了保證液壓泵馬達空運轉時的潤滑,需要一定有回油壓力,而且因為液壓油粘度隨溫度而變化,所以在冷啟動的時候,回油壓力會高一些。

⑤吸油真空度:補油泵在吸油的時候使用了油濾清器或者液壓油箱低于液壓泵的時候,吸油的時候會產生負壓(即真空度),負壓過低會對補油泵造成傷害或者會吸入空氣。

⑥濾清器前壓力:對于閉式系統,液壓油箱的安裝位置應高于補油泵,使補油泵吸油濾清器進油的時候有一定的壓力,因為通過濾清器后會有壓力降,可以保證濾清器通透率下降后,濾后的真空度不會太低。

2,流量參數,液壓泵的排量是個設計參數,是液壓泵的規格參數,指液壓泵馬達主軸每旋轉一周排出油的容量;實際上流量是一個液壓系統的參數,流量是指單位時間液壓油通過某一截面的油量,我們在測試液壓元件和液壓系統的時候,方便測量的參數均為流量;輸出流量決定于液壓泵原動機的轉速、泵的排量、泵的容積效率,應包括執行元件所需流量(有多個執行元件時,需要求出總流量)、溢流閥的最小溢流量、各元件的泄漏量的總和、電動機丟轉引起的流量減少量以及液壓泵長期使用后容積效率降低引起的流量減少量(通常5%~7%)的總和。一般地,產品樣本上往往給出理論排量、轉速范圍及典型轉速不同壓力下的輸出流量。

3,效率參數,壓力越高、轉速越低都會引起內泄量增多則泵的容積效率越低,變量泵排量調小時容積效率降低。液壓泵的總效率是液壓泵容積效率和機械效率的總和,在轉速恒定時,定量泵的總效率在某個壓力下最高,變量泵的總效率在某個排量、某個壓力下最高。泵的總效率對液壓系統的效率有很大影響,應該選擇總效率高的液壓泵,并盡量使液壓泵工作在高效工況區。液壓泵的效率值是泵的質量體現,一般來說,液壓設備在使用液壓泵的時候,應使設備的常用工作參數處在泵效率曲線的高效區域參數范圍內。液壓泵產品樣本中提供了較詳細的泵參數指導性圖表,在選擇時,應嚴格遵照產品樣本中的技術參數規定。要特別注意殼體內的泄油壓力。殼體內的泄油壓力取決于軸封所能允許的最高壓力。使用柱塞泵(馬達)的的時候,其殼體泄油壓力應嚴格遵照產品樣本的規定來設計,過高的殼體泄油壓力將導致軸封的早期損壞,并且會破壞液壓柱塞泵回轉體的平衡,導致回轉體元件的損壞。如下是一些進口品牌的壓力設定數值。

4,轉速,液壓泵轉速關系著泵的壽命、耐久性、氣穴、噪聲等。雖然各個制造商都規定了轉速范圍,但最好是在與用途相適應的最佳轉速下使用。特別是用發動機驅動泵的情況下,油溫低并低速時則吸油困難,又因潤滑不良引起卡咬失效—即是粘盤和局部高溫,所謂燒盤的危險,而液壓泵在高轉速下,我們必須要考慮液壓泵產生氣蝕、振動、異常磨損、流量不穩定等現象的可能性。轉速劇烈變動還對泵內部零件的強度產生很大影響。

軸向柱塞泵和馬達轉速的選擇應嚴格按照產品技術規格表中規定的數據,不得超過最高轉速值。至于其最低轉速,在正常使用條件下,并沒有嚴格的限制,但對于某些要求轉速均勻性和穩定性很高的場合,則最低轉速不得低于50r/min。

表6-2,常見進口液壓柱塞泵的壓力參數列表

美國 德國 薩澳SAUER-DANFOSS公司

液壓泵系列

補油

低壓腔

殼體回油

吸油真空

泵濾清器

系統

最大

冷啟動

額定

最大

bar

bar

bar

bar

bar

bar

bar

bar

20系列

8~13

7~12

2.5

5

0.5~0.75

1.5~2.0

420

460

40系列

11~22

10~21

1.7

5.2

0.8

1.5~2.0

345

400

90系列

18~30

17~29

3

5

0.8

1.5~2.0

420

480

德國 博世-力士樂BOSCH-REXROTH公司

液壓泵系列

補油

低壓腔

殼體回油

吸油真空

泵濾清器

系統

最大

冷啟動

額定

最大

bar

bar

bar

bar

bar

bar

bar

bar

A4VG

15~20

12~18

4

6

0.7

1.5~2.0

400

420

A10VG

25~40

18~25

4

6

0.7

1.5~2.0

300

350

A4VTG

15~20

12~18

4

6

0.7

1.5~2.0

400

420

A4VB

16~30

16~30

4

6

0.7

1.5~2.0

420

450

A4VSH

16

1~16

4

6

0.7

1.5~2.0

350

400

A4VSG

25

16~50

0.7

1.5~2.0

350

400

A4VS

0.7

1.5~2.0

350

400

德國 林德LINDE公司

液壓泵系列

補油

低壓腔

殼體回油

吸油真空

泵濾清器

系統

最大

冷啟動

額定

最大

bar

bar

bar

bar

bar

bar

bar

bar

HPV-02

19~24

17~22

2.5

5

0.7

1.5~2.0

420

500

HPR

30

2.5

5

0.7

1.5~2.0

420

500

美國 伊頓EATON公司

重系列之一

液壓泵系列

補油

低壓腔

殼體回油壓力

吸油真空

泵濾清器

系統壓力

最大

冷啟動

連續

間歇

bar bar bar bar bar bar bar bar 33**

15

11

3

5

0.7

1.5~2.0

241

415

46**

15

11

3

5

0.7

1.5~2.0

241

415

54**

15

11

3

5

0.7

1.5~2.0

241

415

64**

15

11

3

5

0.7

1.5~2.0

241

415

76**

15

11

3

5

0.7

1.5~2.0

241

415

重系列之二

33**

21

19

3

5

0.7

1.5~2.0

430

46**

21

19

3

5

0.7

1.5~2.0

430

54**

21

19

3

5

0.7

1.5~2.0

430

64**

21

19

3

5

0.7

1.5~2.0

430

76**

21

19

3

5

0.7

1.5~2.0

430

表6-3,液壓柱塞泵馬達的特性

配油分類

性能參數

軸向

徑向軸配油

臥式軸配油

直軸端面配油

斜軸端面配油

閥配油

1

壓力范圍

MPa

≦40

≦40

≦70

10~20

≦40

2

排量范圍

mL/r

0.2~560

0.2~3600

≦420

20~720

1~250

3

轉速范圍

r/min

600~6000

600~6000

≦1800

700~1800

200~2200

4

最大功率

kW

730

2660

750

250

260

5

容積效率

%

88~93

88~93

90~95

80~90

90~95

6

總效率

%

81~88

81~88

83~88

81~83

83~88

7

功率質量比

Kw/kg

中~大

8

最高自吸真空度

kPa

16.7

16.7

16.7

16.7

mmHg

125

125

125

125

9

變量能力

10

歷時變化

配油盤、滑靴或分流閥磨損時效率下降很大。

第三節、軸向柱塞泵的工作原理 一,工作原理 如圖6-7所示,斜盤式柱塞泵的工作原理是:斜盤的旋轉,推動柱塞產生軸向往復運動,從而改變缸體柱塞腔內的容積,柱塞的運動對液壓油進行吸入和排出,從而使液壓柱塞泵進行工作的;如果它的傳動軸中心線與缸體中心線重合,我們就稱稱這種泵為直軸式軸向柱塞泵;對于直軸式軸向柱塞泵,如果柱塞軸線和主軸平行,就叫斜盤式軸向柱塞泵(馬達)。 軸向柱塞泵的工作原理如圖6-7所示。缸體4均布有幾個軸向排列的柱塞3,柱塞既可在缸體4內移動,又隨缸體4在傳動軸1帶動下一起轉動,柱塞3的柱塞體部分在缸體4內,柱塞的滑靴部分壓在搖擺的止推盤2上,柱塞會自下而上運動,同時在旋轉的半周內逐漸向左伸出,使缸體孔右端5的工作腔體積不斷增加,產生局部真空,油液經配油盤6上的窗口X被吸進來,反之當柱塞在其自上而下回轉的半周內逐漸向右縮回缸內,使密封工作腔不斷減少,將油從配油盤6上的出油窗口Y向外壓出,缸體4每轉一轉,每個柱塞3往復運動一次,完成一次壓油和吸油。缸體4連續旋轉,則柱塞3不斷吸油和壓油,給液壓系統提供連續的壓力油。 改變斜盤2的傾角A,就能改變柱塞3的行程長度,也就改變了泵的排量,所以,我們使用某種控制方式改變柱塞泵(馬達)排量,稱之為變量柱塞泵(馬達)。若將斜盤固定,角度不能調節,則泵(馬達)的排量就不會改變,我們稱之為定量柱塞泵(馬達)。如果改變斜盤傾角的方向,就能改變吸壓油方向,這就成為雙向變量軸向柱塞泵(馬達)。

圖中: 1,主軸 2,搖擺 3,柱塞 4,缸體 5,柱塞腔 6,配油盤 X,Y---配油口

圖6-7,軸向柱塞泵的工作原理

二、液壓柱塞泵馬達的結構形式

1、柱塞泵有定量泵(馬達)和變量泵(馬達)兩種。

定量泵結構簡單,價格便宜,大多數液壓系統中采用,而能量利用率高的變量泵,也在越來越多的場合發揮作用。一般來說,如果液壓功率小于10KW,工作循環是開關式,泵在不使用時可完全卸荷,并且大多數工況下需要泵輸出全部流量則可以考慮選用定量泵,如果液壓功率大于10KW,流量的變化要求較大,則可以考慮選用變量泵。變量泵的變量形式的選擇,可根據系統的工況要求以及控制方式等因素選擇。

2、常見液壓軸向柱塞泵、馬達結構見圖6-8至圖6-13是我們常見的柱塞泵馬達結構示意圖,

圖6-8,點接觸式斜盤式軸向柱塞泵

圖6-9,滑靴式斜盤式軸向柱塞泵

圖6-10,球面配油滑靴斜盤式軸向柱塞泵

圖6-11,平面配油斜軸式軸向柱塞泵

圖6-12,無鉸接斜軸式柱塞泵馬達

圖6-13,齒輪驅動缸體斜軸式柱塞泵(馬達)

三、各種進口柱塞泵馬達簡介 1、薩澳-丹佛斯-大金產品 ①20系列產品 20系列柱塞泵是德國薩澳公司和美國桑斯川特公司共同的成功產品.系列如下:20~27,排量33~249,目前在高端產品上很少有新設計,已經基本淘汰,多數被使用于小型車輛或者農用車輛,常常進入售后市場或二手市場。 20系列產品為閉式系統元件,壓力等級為345BAR, 常用于工程機械的驅動系統或振動系統等,作為主要的動力源. 主要應用于壓路機、攤鋪機、路面拌和機等。

表6-4,薩澳-丹佛斯-大金20系列液壓柱塞泵馬達性能參數

型號

排量

最大工作壓力

額定工作壓力

最大轉速

重量

cc/rev

BAR

BAR

轉/分

公斤

20

33.2

400

345

3800

44.1

21

51.6

3500

54.6

22

69.8

3200

63.6

23

89

2900

77.3

24

118.6

2700

126

25

10.12

2400

176

26

13.87

2100

221

27

20.36

1900

284

圖6-14,20系列泵外形圖

圖6-15,20系列泵剖面圖

圖6-16,20系列馬達外形圖

圖6-17,20系列馬達剖面圖

②90系列產品

薩澳-丹佛斯-大金的產品在90年代推出的90系列產品,1997年在中國上海正式生產;90系列為重系列產品,是20系列的更新換代產品,其系列排量比20系列有所改進:排量范圍加大,同位排量加大,而且單臺的重量減少,系統壓力增加,因此,90系列液壓柱塞泵的同等排量的傳動功率增加了很多。 1,90系列柱塞泵的特點: 結構緊湊,功率重量比大; 設計富有靈活性; 有較大的有效負載; 可用于20系列所有的應用場合; 便于安裝。 2,泵的設計可以滿足的應用范圍寬: 軸端結構 控制方式 排量限制 補油泵排量 濾油系統 輔助法蘭盤 主油口 壓力設定 全扭矩通過能力 3,模塊式設計 ---不拆解主泵的其他部分就可以更換主軸; ---可互換的控制方式; ---SAE標準的輔助法蘭盤; ---自帶補油壓力濾油器; ---不同旋向的泵使用相同的零件; ---補油泵的排量可通過調換較少的元件實現,互換性好。

表6-5,90系列液壓柱塞泵的性能參數

型號

排量

最大工作壓力

額定工作壓力

最大轉速

cc/rev

BAR

BAR

轉/分

30

30

480

420

4600

42

42

4600

55

55

4250

75

75

3950

100

100

3650

130

130

3400

180

180

2850

250

250

2500

圖6-19,90系列泵外形圖

圖6-20,90系列泵剖面圖

圖6-21,90系列馬達外形圖 圖6-22,90系列馬達剖面圖 ③40系列

M23泵

MMF23馬達

M25泵

MMF025

MMF035

MMF046

MMV046

④42系列 ⑤51系列 ⑥45系列 2、德國力士樂REXROTH產品 ①A4VG系列,屬于重系列,排量在45~250CC/R,

圖6-23,變量斜盤(球鉸)閉式柱塞泵

A4VSO

A10VSO

圖6-24,變量斜軸式柱塞馬達

圖6-25,變量斜軸式柱塞泵

圖6-26,定量斜盤式柱塞馬達

⑤斜軸式液壓泵也可作液壓馬達使用。圖6-17是斜軸式定量馬達結構圖。它的基本結構與斜軸泵相同,只是將變量殼體改成馬達后蓋,因此,也可作為定量泵使用。斜軸式變量馬達的結構與斜軸泵相同,但其進出油口直徑相等,且馬達可以正反向旋轉。變量馬達適用于速度調節范圍較大的液壓系統。與定量馬達不同,當壓力不變時,變量馬達的輸出扭矩是可變的。變量泵% 變量馬達系統的特點是以液壓泵的最大排量配以變量馬達的最小排量(即最小擺角)可獲得該系統的最高輸出轉速,因此可選用排量較小的液壓泵。變量馬達的最小擺角由限位螺釘控制。

圖6-27,定量斜軸式柱塞泵

圖6-28,定量斜軸式柱塞馬達

圖6-29,斜軸式軸向柱塞泵外形圖

圖6-30,斜軸式軸向柱塞泵剖面圖

圖6-21,是德國REXROTH公司./01 型斜軸式柱塞泵結構圖。該泵采用了重載長壽命軸承。并且具有多種變量方式,已廣泛應用于行走式機械及工業領域。目前我國的上海液壓泵廠,北京華德液壓公司引進并生產此泵。

A2FM/61系列斜軸泵(馬達)也是德國REXROTH公司的代表產品,我國的上海液壓泵廠引進了該泵的生產技術并投入批量生產,該泵的結構圖如圖#$ % !4 所示。A2FM系列馬達的主要特點是其最大擺角可達400。它由外殼、后蓋、軸承,柱塞、主軸、缸體、配油盤等組成,既可作為泵使用,亦可作為馬達使用。

六、軸向柱塞泵的使用 ⑴ 在安裝試車之前,必須將油箱、管道、執行元件(如油缸)和閥門等清洗干凈,灌入油箱的新油必須用濾油機濾清,防止由于油桶不清潔而引起的油液污染。 ⑵ 新泵在使用一星期之后,應將油箱內全部油液濾清一次,繽紛清洗油箱和濾油器,然后根據系統工作環境工作負載等情況3-6個月更換一次油液,清洗一次油箱。 ⑶ 使用過程中嚴禁因系統發熱而掀掉油箱蓋,而必須采取其他措施(如設置冷卻器)。 ⑷ 關于自吸的有關問題: ① 油泵的中心高至油面的距離不大于500mm,吸入壓力應在-125mmHg以內。否則發生氣蝕,造成零件破損、噪聲、振動等故障。 ② 在吸油管路上安裝150目的吸油濾油器,有些柱塞泵生產廠規定在吸入管路上不云系安裝濾油器,按這對油箱內油液的清潔度應有嚴格要求。在泵出口測裝過濾精度為25u的管路濾油器。 ③ 泵的轉速不可大于額定轉速。 ④ 吸入管路通徑不小于推薦的數值(見安裝外形尺寸產品目錄),吸入管道最多一個彎管接頭。 ⑤ 配油盤如需減少斜盤偏角啟動時,則不能保證自吸,用戶如需小流量時,應在泵全偏角啟動后,再用變量機構改變流量。 ⑸ 倒灌自吸 ① 郵箱的最低油面比油泵的進油口中心搞出300mm時,泵可小偏角啟動自吸。 ② 吸入管道的通徑不小于推薦值,截止閥的通徑應比吸入管道通徑大一倍。 ③ 油泵的吸入管道長度L< 2500mm,管道彎頭不得多于兩個,吸入管道至油箱壁的距離H1>3D,吸入管吸入口至油箱底面距離H≥3D。 ④ 對于流量 大于160L/min的泵,推薦采用倒灌自吸。 ⑹ 立式安裝油泵的自吸 ①油泵吸油口至最低油面的距離不大于500mm。 ②回油管上的灌油接頭應高于油泵的軸承潤滑線(軸端法蘭蓋端面)。 ⑺ 殼體內壓力和泄油管的接法 使用中,油泵的殼體內有時要求承受一定的壓力,由于油封(回轉油封)和壓力補償變量泵的變量機構上法蘭密封墊的限制,殼體內的壓力不宜超過0.16~0.2MPa,并且泄油管不呢個和其他回油管連通,要單獨回油箱,泄油管的接法有以下幾種: ①在一般液壓系統中,濾油器前的壓力表示值不超過0.16~0.2MPa。 ②當泵經常在零偏心或系統工作壓力低于8MPa下運轉,使泵的漏損過小而引起泵提發熱,可采用油路強制循環冷卻。 ③當由于液壓系統 需要而采用增壓油箱時,其壓力P≤0.16~0.2MPa。 ⑻ 工作介質 ①推薦采用國產20#或30#液壓油或與ISO-VG32~68粘度相當的耐磨損液壓油,粘度指數大于90的其他液壓油,油內水分、灰份、酸值必須符合有關液壓油的規定。 ②正常的工作油溫推薦為10~65℃,對于超出此溫度范圍的特殊用途的高溫或低溫用泵,推薦采用10#航空液壓油,并與制造廠具體協商。 ⑼泵的啟動 ①油泵安裝后在第一次啟動前必須通過泵殼上的泄油口想泵內灌滿清潔的液壓油,否則不可啟動。 ②用手轉動聯軸器,檢查泵軸在旋轉中是否力量均勻,安裝是否牢固無松動,兩聯軸器是否同心等。 ③檢查泵電動機的旋向是否與規定的旋向相符。對于油流可換向的泵(例如伺服變量泵)還應檢查其刻度盤的指示方向是否與進出油口方向相符合(當進出油按泵上標牌所示時,則指針應在刻度盤的正向,反之為反向)。 ④液壓系統中應有空負載循環回路,以至不使泵滿載啟動與停車,否則將降低泵的使用壽命并引起電機過載,液壓系統中的安全閥調整壓力不得大于35.0MPa。 ⑤泵啟動時先將啟動按扭啟停數次,確認油流方向正確與泵聲音正常后再連續啟動。 ⑽負載運轉 ①低負載運轉:在上述準備工作完成后,先使泵在1.0~2.0MPa壓力下運轉10~20分鐘。 ②滿負載運轉:低負載運轉后,逐漸調整溢流閥、安全閥的壓力至液壓系統的最高壓力運轉15分鐘,檢查系統是否正常。如有否漏油,泵和液壓系統聲音是否正常,泵殼上的最高溫度一般比油箱內油泵入口處的油溫高10~20℃,尚屬正常,例如當油箱內油溫達65℃時,泵殼上的最高溫度不超過70~80℃。 ③上述負載運轉完畢后,泵方可進入正常工作。 ④最高使用壓力下的運轉時間,不得超過一個循環時間的10%,一般在6秒以內。

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