(3)基本參數選取
①不同工作壓力類型和規格的液壓泵,其額定壓力也不同。
液壓泵的輸出壓力PP應為執行元件所需壓力P1與系統進油迴路總壓力損失∑△P(包括管路壓力損失及控制閥壓力損失)之和,即
pp≥P1+∑△p(1-42)
泵浦輸出壓力PP不得超過樣品上的額定壓力。一般情況下,固定設備中液壓系統正常工作壓力可選為泵浦額定壓力的70%~80%,對工作可靠性要求較高的系統或行走設備(如車輛、工程機械)中液壓系統工作壓力可選為泵浦額定壓力的50%~60%。
產品樣本上的最大工作壓力是受到短時間衝擊時的允許壓力。如果每次循環都出現衝擊壓力,會顯著縮短幫浦的壽命,甚至造成幫浦損壞。
幫浦的最高壓力與最高轉速不宜同時使用,以延長幫浦的使用壽命。
②輸出流量液壓幫浦的流量QP與工況有關。液壓泵的輸出流量QP應包括執行元件所需的流量(當有多個執行元件時,可由流量時間循環圖計算出總流量)與各元件洩漏量之和,即可按下式確定:
qp≥K(∑q)max(1-43)
式中k為系統的洩漏係數,一般取1.1~1.3(流量大時取小值,流量小時取大值);
(∑q)max-液壓致動器同時作用的最大流量,m3/s。
對於工作過程中始終採用流量閥調節速度的系統,也應加上溢流閥的最小溢流流量,一般為2-3l/min。有時也需考慮馬達損耗所造成的流量減少(一般為LR/s左右)及長期使用後液壓幫浦效率降低所引起的流量減少(一般為5%~7%)。樣本上往往會給出典型轉速的排氣量、轉速範圍、不同壓力下的輸出流量。
③原動機原動機有電動機和內燃機兩種形式。原動機的要求及原動機功率的決定。
④轉速、排氣量速度與泵浦的壽命、耐久性、汽蝕、雜訊等有關。雖然產品的技術規格表中標明了允許的轉速範圍,但最好以適合用途的最佳轉速使用,不得超過最高轉速。特別是當液壓泵由內燃機驅動時,當油溫較低時,低速時吸油困難,並且存在因潤滑不良而發生卡死故障的風險。在高速下,應考慮出現空化、振動、異常磨損和流動不穩定的可能性。轉速的劇烈變化對幫浦內部零件的強度也有很大的影響。
當已知系統所需流量時,應綜合考慮液壓泵的轉速和排氣量。一般應先依系統所需流量QV(L/min)、一級液壓幫浦轉速n1(R/min)和幫浦的容積效率ηV(根據產品樣本可取ηv=0.9)計算出參考值。
Vg=1000qv/(n1ηv)(1-44)
對於定量泵浦來說,最終的泵浦流量盡量與系統所需的流量一致,以避免功率損失過大。
⑤效率幫浦的效率值是幫浦品質的體現。壓力越高,轉速越低,泵浦的容積效率越低,變數泵浦在調節排氣量時容積效率會下降。當轉速一定時,在一定壓力下幫浦的總效率最高,而當排氣量和壓力一定時,變數幫浦的總效率最高。泵浦的總效率對液壓系統的效率有很大影響。應選用效率高的泵,並儘量使泵工作在高效工況區域。
(4)在開式迴路中採用自吸方式時,幫浦需具備一定的自吸能力。汽蝕和空化不僅會損壞泵,還會引起振動和噪音,導致控制閥和執行機構動作不良,對整個液壓系統造成不良影響。在決定幫浦的自吸能力時,需要確定幫浦相對於油箱液面的安裝位置,並在考慮液壓裝置的使用溫度條件、液壓油的黏度等因素,計算吸油管路阻力的基礎上設計吸油管路。另外,泵浦的自吸能力的計算值應留有足夠的餘裕。
(5)噪音液壓幫浦是液壓系統的主要噪音源。在限制噪音的情況下,應選用低噪音幫浦或低轉速。