液压泵主要参数及常见问题
1.6.11安装法兰及轴伸尺寸系列
液压泵的安装法兰有菱形、方形、多边形(包括圆形)、圆柱轴伸、带外螺纹的1:10圆锥轴伸和30°压力角的渐开线花键等形式。为便于设计、制造和维修,上述安装法兰及轴伸尺寸已系列化、标准化。在GB/T 2353-2005《液压泵和液压马达安装法兰及轴伸尺寸系列及标记代号》中规定了泵、马达安装法兰及轴伸尺寸系列及标记方法。
1.6.12 驱动方式及对原动机的要求
固定设备液压系统,液压泵通常由电动机驱动。行走机械的液压系统多采用内燃机驱动液压泵。
(1)对电机的要求
①由于液压泵通常是在空载条件下启动,对电动机的启动转矩要求不太高,负载变化比较平稳,启动次数不多,所以可采用Y系列笼型异步电动机。当液压系统功率较大,而电网容量较小时,可采用绕线转子电动机。对于采用变频流量调节方案的液压泵,应采用变频器控制的交流异步电动机来驱动液压泵。
液压泵的工作环境不同,对其驱动电机的防护型式要求也不同:在清洁、干燥的环境中应选用开式电机(防护标志为ipi1);在清洁的环境中应选用防护型电机(防护标志为IP22、IP23);在潮湿、多尘、高温、有腐蚀性或易风雨的环境中应选用闭式电机;在易爆环境中应选用防爆电机(如DⅡcT4)。
②电动机的转速应与液压泵的转速相匹配。电动机与液压泵之间通常采用联轴器,且电动机的转速应在液压泵的最佳转速范围内。否则,会降低液压泵的效率。
同一容量(功率)的同一型号的电动机,通常有不同的转速可供选择。低转速电动机极对数多,体积和重量较大,价格高,要求泵的排量较大(在流量一定的情况下);高速电动机则相反。因此,选择电动机的转速时,应与泵的流量、排量一并考虑。
③ 电机功率
a.当液压泵在额定压力、流量下工作时,电动机的功率可按液压泵产品样本中液压泵的驱动功率选择。
b.若液压泵工作在其它压力、流量下,可按下式(1-18)计算电机的功率,并选择合适的电机。
Pi = (△pq)/(60η)(千瓦) (1-18)
式中△P——液压泵进出口压差(当泵进口压力接近于零时,可用泵出口工作压力P代替△P),MPa;
Q——液压泵的排量,L/min;
η——液压泵总效率,%。
c.若液压泵的驱动功率变化较大,则应分别计算各工作阶段所需功率,再按式(1-19)计算平均功率PCP,进而确定液压泵的驱动功率。由于电动机在短时间内能过载,因此,电动机的功率应大于上面计算的平均功率,最大功率不应大于电动机额定功率的1.25倍。
(千瓦) (1-19)
式中PI——每个工作循环第i个工作阶段所需功率,kW;
Ti ——第t个工作阶段的持续时间,S。
d.工程上常采用双泵供油的快、慢速交替循环系统,应分别计算快、慢速工作级的驱动功率,第一台泵应能承受比第二台泵大的负荷(压力×流量);多台泵的总负荷不应超过泵轴伸所能承受的扭矩。
(2)液压泵由内燃机驱动时,有两种不同的情况:一种是液压泵只是内燃机的一部分驱动负载;另一种是内燃机的全部功率都用来驱动液压泵。
①当液压泵仅作为内燃机部分驱动负载时,内燃机的功率较大,总能满足液压泵所需的功率。内燃机的转速应与液压泵的最佳转速相匹配。高速内燃机通常都有减速装置,使液压泵工作在最佳转速范围内。
②内燃机全部功率用来驱动液压泵的系统称为全液压驱动系统。车辆、行走机械的全液压驱动系统通常采用变量泵或变量马达的容积调速系统,以满足行走机械大变速的要求。内燃机的最高转速应满足系统所需的最大流量,且不得超过液压泵的最高允许转速。若内燃机转速过高,应设置减速装置。内燃机的最大功率应略大于液压系统所需的功率。