液压与气动技术 教案 项目三 液压动力元件 .docx

项目三液压动力元件

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项目三液压动力元件

课程名称

液压与气动技术

项目

3

项目名称

液压动力元件

课时

2

项目描述

液压动力元件是一种能量转换装置，其作用是为液压系统提供动力源，是系统中不可缺少的核心元件。它将电动机或内燃机等原动机输入的机械能转化为液体的压力能，并以压力和流量的形式输出，为液压系统提供足够的压力油。本项目通过对常用液压动力元件的识别和拆装分析,让学生掌握其工作原理、结构特点和应用场合，并根据需要进行合理选择。

学习目标

知识目标：

1.掌握液压泵完成吸油与压油的必备条件；

2.掌握液压泵的压力和流量等概念；

3.掌握齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的结构组成与工作原理。

能力目标：

1.能够分析齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的结构特点；

2.能够识读液压泵的图形符号；

3.能够计算液压泵的流量、功率、效率。

素质目标：

1.培养学生的自主学习能力；

2.培养学生牢固树立安全操作意识、质量意识、文明规范操作；

3.培养学生较强的语言表达能力、沟通能力及团队协作精神；

4.弘扬劳动精神、奋斗精神、奉献精神、创造精神、勤俭节约的精神。

职业能力

①会分析液压泵的吸油腔、压油腔和工作工程；

②会根据液压泵的结构特点及使用注意事项，正确选择和使用液压泵；

③会判断液压泵的简单故障并进行解决。

教学过程

主要教学内容

备注

任务一

液压泵

的认知

10min

【任务概述】

了解液压泵的类型、工作原理及结构特点，掌握液压泵的主要性能和参数的计算方法。

【知识与技能】

液压泵属于液压动力元件，是一种能量转换装置，它可将原动机(如电动机或内燃机)输入的机械能转换为工作液体的压力能，为执行元件提供压力油，起着向系统提供动力的作用，因此它是液压系统的重要组成部分。液压泵的性能好坏直接影响到液压系统的工作性能和可靠性。

一、液压泵的工作原理

图3.1(a)所示是人体心脏，它是供给全身血液，使人体获得能量的器官，液压泵就像人体的心脏一样，给液压系统提供动力。

图3.1(b)所示是一单柱塞液压泵的工作原理图，图中柱塞2装在泵体3中形成一个密封容积c,柱塞在弹簧4的作用下始终压紧在偏心轮1上。原动机驱动偏心轮1旋转使柱塞2作往复运动，密封容积c的大小发生周期性的交替变化。当a由小变大时就形成部分真空，使油箱中油液在大气压力作用下，经吸油管顶开单向阀6进入c腔而实现吸油；反之，当c由大变小时，c腔中吸满的油液顶开单向阀5流入系统而实现供油。这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能，原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油。

液压泵中的密封油腔c处于吸油状态时称为吸油腔，处于输油状态时称为压油腔。吸油腔的压力取决于吸油高度和吸油管路的阻力；压油腔的压力则取决于外负载的大小和排油管路的压力损失。

由上述分析可见，液压泵是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵。

(a)人体泵(b)柱塞泵

图3.1液压泵工作原理

1—偏心轮；2—柱塞；3—泵体；4—弹簧；5、6—单向阀

二、液压泵的特点

工业用泵分为容积式和非容积式泵，以上的柱塞泵是容积式的，离心水泵属于非容积式的。

容积式液压泵要完成吸压油工作应有以下3个必备条件。

(1)具有若干个密封且又可以周期性变化的空间。液压泵输出的流量，与密封空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，和其他因素无关。这是容积式液压泵的一个重要特性。

(2)油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力，这是容积式液压泵能够吸入油液的外部条件。因此，为保证液压泵正常吸油，油箱必须与大气相通，或采用密闭的充压油箱。

(3)具有相应的配油机构，将吸油腔和排油腔隔开，即使泵在吸油时工作腔c与油箱相通，而与压力管路不相通；在压油时使工作腔c与油液流向系统的管道相通而与油箱切断，这样才能保证液压泵有规律地、连续地吸、排液体。液压泵的结构原理不同，其配油机构也不相同。图3.1(b)中的单向阀5、6就是配油机构。

三、液压泵的种类

液压泵有以下几种分类方法：

(1)按结构形式液压泵分为：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵；

(2)按排量是否可变液压泵分为：定量泵和变量泵；

(3)按压力液压泵分为：低压泵（p=0~2.5MPa)、中压泵(p2.5~8MPa)、中高压泵(p8~16MPa)、高压泵(p16~32MPa)和超高压泵((p32MPa)。

四、液压泵的主要性能参数

1.压力

(1)工作压力P

液压泵工作时实际输出液压油的压力称为工作压力。其大小取决于外负载，与液压泵的流量无关，单位为Pa或MPa。

(2)额定压力Pn

液压泵液压泵在正常工作时，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。其大小受液压泵本