(3)基本参数选取
①不同工作压力类型和规格的液压泵,其额定压力也不同。
液压泵的输出压力PP应为执行元件所需压力P1与系统进油回路上总压力损失∑△P(包括管路压力损失和控制阀压力损失)之和,即
pp≥P1+Σ△p (1-42)
泵输出压力PP不得超过样本上的额定压力。一般情况下,固定设备中液压系统正常工作压力可选为泵额定压力的70%~80%,对工作可靠性要求较高的系统或行走设备(如车辆、工程机械)中液压系统工作压力可选为泵额定压力的50%~60%。
产品样本上标明的最大工作压力是在短时间冲击情况下的允许压力,如果每次循环都出现冲击压力,泵的寿命会明显缩短,甚至会损坏泵。
泵的最高压力与最高转速不宜同时使用,以延长泵的使用寿命。
②输出流量液压泵的流量QP与工况有关,液压泵的输出流量QP应包括执行元件所需流量(当有多个执行元件时,可根据流量时间循环图计算出总流量)与各元件泄漏量之和,即可按下式确定:
qp≥K(∑q)max(1-43)
式中k为系统的泄漏系数,一般取1.1~1.3(流量大时取小值,流量小时取大值);
(∑q)max——液压执行器同时作用的最大流量,m3/s。
对于工作过程中始终采用流量阀调速的系统,还应加上溢流阀的最小溢流流量,一般为2-3l/min。有时还需考虑马达损耗引起的流量减少(一般为lr/s左右)和长期使用后液压泵效率降低引起的流量减少(一般为5%-7%)。样本上往往给出典型转速下的排量、转速范围及不同压力下的输出流量。
③原动机原动机有电动机和内燃机两种形式。对原动机的要求及原动机功率的确定。
④转速、排量速度与泵寿命、耐久性、气蚀、噪声等有关。虽然产品技术规格表中标明了允许的转速范围,但最好以适合用途的最佳转速使用,不得超过最高转速。特别是液压泵由内燃机驱动时,油温低时低速吸油困难,润滑不良有卡死故障的危险。高速时,应考虑发生气蚀、振动、异常磨损、流动不稳定的可能性。转速的剧烈变化对泵内部零件的强度也有很大影响。
在已知系统所需流量的情况下,应综合考虑液压泵的转速和排量,一般先根据系统所需流量QV(L/min)、一级液压泵转速n1(R/min)和泵的容积效率ηV(根据产品样本可取ηv=0.9)计算出参考值
Vg=1000qv/(n1ηv)(1-44)
对于定量泵来说,最终的泵流量尽量与系统所需的流量一致,以避免功率损失过大。
⑤效率泵的效率值是泵质量的体现。压力越高,转速越低,泵的容积效率越低,变量泵在调整排量时,容积效率下降。转速一定时,一定压力下泵的总效率最高,一定排量和压力下变量泵的总效率最高。泵的总效率对液压系统的效率影响很大,应选用效率高的泵,并尽量使泵工作在高效工况区。
(4)当自吸能力用于开式回路时,泵需具有一定的自吸能力。汽蚀和气蚀不仅会损坏泵,还会引起振动和噪声,导致控制阀和执行机构动作不良,对整个液压系统造成不良影响。在确定泵的自吸能力时,需考虑液压装置的使用温度条件和液压油的粘度,在计算吸油管路阻力的基础上,确定泵相对于油箱液面的安装位置和设计吸油管路。另外,泵的自吸能力计算值应留有足够的余量。
(5)噪声液压泵是液压系统的主要噪声源,在限制噪声的场合,应选用低噪声泵或低转速。