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液压泵与液压缸基础题库

   2021-12-01 迷失2525420
核心提示:1.什么叫液压泵的流量脉动?对工作部件有何影响?哪种液压泵流量脉动最小?答:液压泵在排油过程中,瞬时流量是不均匀的,随时间而变化。但是,在液压泵连续转动时,每转中各瞬时的流量却按同一规律重复变化,这种
1.什么叫液压泵的流量脉动?对工作部件有何影响?哪种液压泵流量脉动最小?

答:液压泵在排油过程中,瞬时流量是不均匀的,随时间而变化。但是,在液压泵连续转动时,每转中各瞬时的流量却按同一规律重复变化,这种现象称为液压泵的流量脉动。液压泵的流量脉动会引起压力脉动,从而使管道,阀等元件产生振动和噪声。而且,由于流量脉动致使泵的输出流量不稳定,影响工作部件的运动平稳性,尤其是对精密的液压传动系统更为不利。通常,螺杆泵的流量脉动最小,双作用叶片泵次之,齿轮泵和柱塞泵的流量脉动最大。

2.齿轮泵的径向力不平衡是怎样产生的?会带来什么后果?消除径向力不平衡的措施有哪些?

答:齿轮泵产生径向力不平衡的原因有三个方面:一是液体压力产生的径向力。这是由于齿轮泵工作时,压油腔的压力高于吸油腔的压力,并且齿顶圆与泵体内表面存在径向间隙,油液会通过间隙泄漏,因此从压油腔起沿齿轮外缘至吸油腔的每一个齿间内的油压是不同的,压力逐渐递减。二是齿轮传递力矩时产生的径向力。这一点可以从被动轴承早期磨损得到证明,径向力的方向通过齿轮的啮合线,使主动齿轮所受合力减小,使被动齿轮所受合力增加。三是困油现象产生的径向力,致使齿轮泵径向力不平衡现象加剧。

齿轮泵由于径向力不平衡,把齿轮压向一侧,使齿轮轴受到弯曲作用,影响轴承寿命,同时还会使吸油腔的齿轮径向间隙变小,从而使齿轮与泵体内产生摩擦或卡死,影响泵的正常工作。

消除径向力不平衡的措施: 1) 缩小压油口的直径,使高压仅作用在一个齿到两个齿的范围,这样压力油作用在齿轮上的面积缩小了,因此径向力也相应减小。有些齿轮泵,采用开压力平衡槽的办法来解决径向力不平衡的问题。如此有关零件(通常在轴承座圈)上开出四个接通齿间压力平衡槽,并使其中两个与压油腔相通,另两个与吸油腔相通。这种办法可使作用在齿轮上的径向力大体上获得平衡,但会使泵的高低压区更加接近,增加泄漏和降低容积效率。

3.为什么称单作用叶片泵为非卸荷式叶片泵,称双作用叶片泵为卸荷式叶片泵?

答: 由于单作用式叶片泵的吸油腔和排油腔各占一侧,转子受到压油腔油液的作用力,致使转子所受的径向力不平衡,使得轴承受到的较大载荷作用,这种结构类型的液压泵被称作非卸荷式叶片泵。因为单作用式叶片泵存在径向力不平衡问题,压油腔压力不能过高,所以一般不宜用在高压系统中。双作用叶片泵有两个吸油腔和两个压油腔,并且对称于转轴分布,压力油作用于轴承上的径向力是平衡的,故又称为卸荷式叶片泵。

4.双作用叶片泵如果要反转,而保持其泵体上原来的进出油口位置不变,应怎样安装才行?

答:要使一个向前倾斜的双作用叶片泵反转,而反转时仍保持叶片前倾状态,须将泵拆开后,把转子及其上的叶片,定子和配流盘一块翻转180°(即翻转过去),这样便可保持其转子叶片仍处于前倾状态。但也由于是反转了,吸油口便成了压油口,而压油口又变成了吸油口。为了保持其泵体上原有的进出油口不变,在翻转180°的基础上,再将它们绕转子的轴线转90°,然后再用定位销将定子,配流盘在泵体上相对应的孔中穿起来,将泵装好即可。

6.什么是双联泵?什么是双级泵?

答:双联泵:同一根传动轴带动两个泵的转子旋转,泵的吸油口是公共的,压油口各自分开。泵输出的两股流量可单独使用,也可并联使用。

双级泵:同一根传动轴带动两个泵的转子旋转,第一级泵输出的具有一定压力的油液进入第二级泵,第二级泵将油液进一步升压输出。因此双级泵具有单泵两倍的压力。

7.什么是困油现象?外啮合齿轮泵、双作用叶片泵和轴向柱塞泵存在困油现象吗?它们是如何消除困油现象的影响的?

答:液压泵的密闭工作容积在吸满油之后向压油腔转移的过程中,形成了一个闭死容积。如果这个闭死容积的大小发生变化,在闭死容积由大变小时,其中的油液受到挤压,压力急剧升高,使轴承受到周期性的压力冲击,而且导致油液发热;在闭死容积由小变大时,又因无油液补充产生真空,引起气蚀和噪声。这种因闭死容积大小发生变化导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。困油现象将严重影响泵的使用寿命。原则上液压泵都会产生困油现象。

外啮合齿轮泵在啮合过程中,为了使齿轮运转平稳且连续不断吸、压油,齿轮的重合度ε必须大于1,即在前一对轮齿脱开啮合之前,后一对轮齿已进入啮合。在两对轮齿同时啮合时,它们之间就形成了闭死容积。此闭死容积随着齿轮的旋转,先由大变小,后由小变大。因此齿轮泵存在困油现象。为消除困油现象,常在泵的前后盖板或浮动轴套(浮动侧板)上开卸荷槽,使闭死容积限制为最小,容积由大变小时与压油腔相通,容积由小变大时与吸油腔相通。

在双作用叶片泵中,因为定子圆弧部分的夹角>配油窗口的间隔夹角>两叶片的夹角,所以在吸、压油配流窗口之间虽存在闭死容积,但容积大小不变化,所以不会出现困油现象。但由于定子上的圆弧曲线及其中心角都不能做得很准确,因此仍可能出现轻微的困油现象。为克服困油现象的危害,常将配油盘的压油窗口前端开一个三角形截面的三角槽,同时用以减少油腔中的压力突变,降低输出压力的脉动和噪声。此槽称为减振槽。

在轴向柱塞泵中,因吸、压油配流窗口的间距≥缸体柱塞孔底部窗口长度,在离开吸(压)油窗口到达压(吸)油窗口之前,柱塞底部的密闭工作容积大小会发生变化,所以轴向柱塞泵存在困油现象。人们往往利用这一点,使柱塞底部容积实现预压缩(预膨胀),待压力升高(降低)接近或达到压油腔(吸油腔)压力时再与压油腔(吸油腔)连通,这样一来减缓了压力突变,减小了振动、降低了噪声。

8.柱塞缸有何特点?

答:1)柱塞端面是承受油压的工作面,动力是通过柱塞本身传递的。

2)柱塞缸只能在压力油作用下作单方向运动,为了得到双向运动,柱塞缸应成对使用,或依靠自重(垂直放置)或其它外力实现。

3)由于缸筒内壁和柱塞不直接接触,有一定的间隙,因此缸筒内壁不用加工或只做粗加工,只需保证导向套和密封装置部分内壁的精度,从而给制造者带来了方便。

4)柱塞可以制成空心的,使重量减轻,可防止柱塞水平放置时因自重而下垂。

9.液压缸为什么要密封?哪些部位需要密封?常见的密封方法有哪几种?

答:液压缸高压腔中的油液向低压腔泄漏称为内泄漏,液压缸中的油液向外部泄漏叫做外泄漏。由于液压缸存在内泄漏和外泄漏,使得液压缸的容积效率降低,从而影响液压缸的工作性能,严重时使系统压力上不去,甚至无法工作;并且外泄漏还会污染环境,因此为了防止泄漏的产生,液压缸中需要密封的地方必须采取相应的密封措施。

液压缸中需要密封的部位有:活塞、活塞杆和端盖等处。

常用的密封方法有三种:1)间隙密封 这是依靠两运动件配合面间保持一很小的间隙,使其产生液体摩擦阻力来防止泄漏的一种密封方法。用该方法密封,只适于直径较小、压力较低的液压缸与活塞间密封。为了提高间隙密封的效果,在活塞上开几条环形槽,这些环形槽的作用有两方面,一是提高间隙密封的效果,当油液从高压腔向低压腔泄漏时,由于油路截面突然改变,在小槽内形成旋涡而产生阻力,于是使油液的泄漏量减少;另一是阻止活塞轴线的偏移,从而有利于保持配合间隙,保证润滑效果,减少活塞与缸壁的磨损,增加间隙密封性能。2)橡胶密封圈密封 按密封圈的结构形式不同有O型、Y型、Yx型和V型密封圈,O形密封圈密封原理是依靠O形密封圈的预压缩,消除间隙而实现密封。Y型、Yx型和V型密封圈是依靠密封圈的唇口受液压力作用变形,使唇口贴紧密封面而进行密封,液压力越高,唇边贴得越紧,并具有磨损后自动补偿的能力。3)橡塑组合密封装置 由O型密封圈和聚四氟乙烯做成的格来圈或斯特圈组合而成。这种组合密封装置是利用O型密封圈的良好弹性变形性能,通过预压缩所产生的预压力将格来圈或斯特圈紧贴在密封面上起密封作用。O型密封圈不与密封面直接接触,不存在磨损、扭转、啃伤等问题,而与密封面接触的格来圈或斯特圈为聚四氟乙烯塑料,不仅具有极低的摩擦因素(0.02~0.04,仅为橡胶的1/10),而且动、静摩擦因素相当接近。此外因具有自润滑性,与金属组成摩擦付时不易粘着;启动摩擦力小,不存在橡胶密封低速时的爬行现象。此种密封不紧密封可靠、摩擦力低而稳定,而且使用寿命比普通橡胶密封高百倍,应用日益广泛。

 
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