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液压泵及液压马达其他参数的选用

(6)其他

①连接油口  应考虑油口的连接方式,通常有螺纹和法兰两种连接油口,应根据使用场合及条件并考虑维护的方便性进行选择。

②尺寸和重量随着现代机械设备的小型化和轻量化,在许多应用场合,能否将所需功率的液压泵安装到一定空间去是选择泵的重要因素,重量也可能起相同的作用,如航空航天设备上。

③工作介质其质量及清洁度是保证液压泵乃至整个液压系统正常运转和延长泵的使用寿命的关键。液压泵的工作介质,通常与整个液压系统对工作介质的要求相同。液压系统的工作介质目前多采用矿物型液压油(机械油、汽轮机油、普通液压油等)、难燃型液压油(水包油乳化液、油包水乳化液及水一乙二醇液和磷酸酯液等)以及专用液压油液,工作介质的一般要求见下班表。选择液压工作介质要考虑的因素有工作环境(易燃、毒性和气味等)、工作条件(黏度、系统压力、温度、速度等)、油液质量(物化指标、相容性、防锈性等)和经济性(价格、寿命等)等。上述因素中,最重要的是介质的黏度。尽管各种液压元件产品都指定了应使用的液压油液,但由于液压泵是整个系统中工作条件最严峻(不但压力、转速和温度都较高,而且液体在被泵吸入和由泵压出时受到剪切作用)的部分,因此通常可根据泵的要求来确定液压油液的黏度及品种,此时主要应考虑抗磨性要求。液压泵对抗磨性要求的高低顺序为叶片泵>柱塞泵>齿轮泵,故对于以叶片泵为主泵的液压系统,无论压力高低,都应选用HM油;对于以柱塞泵为主泵的液压系统,一般应选用HM油,低压时可选用HL油。根据泵的要求来确定液压油液的黏度及品种时,可参考下表进行,按照泵选择的油液一般对液压马达和其他液压元件(不包括比例阀及伺服阀)也适用。

工作介质的一般要求

序号

项目

序号

项目

1

5

抗泡沫性和抗乳化性好,对金属和密封件有良好的相容性

2

6

体积膨胀系数低,比热容和传热系数高;流动点和凝固点低,闪点和燃点高

3

质地纯净,不含腐蚀性物质等杂物

7

4

8

价格低廉,对人体无害

根据液压泵选用液压油液的品种和黏度

液压泵

类型

压力/MPa

40℃时的运动黏度v/mm2·s-1

适用品种和黏度等级

5~40℃

40~80℃

叶片泵

<7

33~50

40~75

>7

50~70

55~90

螺杆泵

30~50

40~80

齿轮泵

30~70

95~165

轴向柱塞泵

40

70~150

径向柱塞泵

30~50

65~240

用户也可按泵生产厂在产品样本中提供的油液选择图来选用工作介质。图G所示为某液压泵的油液选择图,它给出了液压油液的温度范围(横坐标)(-25~90℃)、运动黏度的限制范围(纵坐标)(lO~lOOOmm2/s)和最佳工作黏度范围(vopt)(图中的阴影部分)(vopt=16~36mm2/s)。最小黏度vmin=10mm2/s为短时间在90℃油温下的黏度,最大黏度Vmax=lOOOmm2/s为短时冷启动的黏度。为了正确选择液压油液,必须事先已知(算得)液压系统的油箱中油液的工作温度(开式回路)和环境温度的关系。所选择的油液,应保证在工作温度范围内,工作黏度处于最佳范围(vopt),一般每种场合均应选用可能高的黏度等级。例如,某环境温度下,油箱工作油液的温度为60℃,在最佳工作黏度范围(vopt)内对应的黏度有HM46和HM68,则选HM68液压油液。利用油液选择图时应注意:壳体泄油温度受泵的工作压力和转速的影响并不总是高于油箱油温。但系统任何部位的最高温度均不得高于90℃。

由于水液压技术在节能环保及阻燃等方面的技术优势,纯水液压近年来得到了快速发展。国外已有系列化的水压液压泵和水压液压马达系列产品可供,如丹麦Danfoss公司的水压泵和水压马达(图H),德国Hauhinco公司的水压泵(图I)等。在使用水压液压泵及水压液压马达时,应当了解纯水工作介质与液压油液的性能区别(下表)及其优势,同时应注意水介质对泵及马达带来的材料腐蚀与老化、泄漏与磨损、汽蚀与冲击、振动与噪声等问题。

纯水与液压油液的性能比较

性能

液压油液

纯水

密度/kg·m-3

850~900

1000

压缩系数/MPa

7×10-4

5.2×10-4

热膨胀系数/K-1

(6.3~7.8) ×10-3

1.8×10-3

比热容/kJ·kg-1·K-1

1.7~2.1

4.18

热导率/W·m-1·K-1

0.12~0.15

0.6

黏度/mm2·s-1

20~50

0.5~1

饱和蒸汽压/Pa

1.2×104

1.0×103

声速/m·s-1

1330

1480

润滑性

锈蚀性

抗燃性

导电性

气味、毒性和储存特性

有味,有的有毒,不便储存

无味、无毒,无需回收

④经济性(购置费用)  液压泵的购置费用将作为一个选择条件与其他条件权衡。通常,在排量一定的条件下,齿轮泵最便宜,柱塞泵最贵,而叶片泵介于两者之间。

⑤适应性  即液压泵是否适应用户的习惯,是否能与类似产品互换。

⑥维修方便性应充分考虑所使用的液压泵在车间及现场都易于维修、易于找到维修者并有充足的货源。

⑦货源及产品史应考虑所选择的液压泵能否很快得到,需要多长时间才能得到备件,此种泵在类似或相近的应用中使用性能如何,产品的性能和生产、使用及验收的历史状况如何。作为液压系统的设计师及使用和维护人员,应对国内外液压泵生产销售厂商(公司)的分布及其产品品种、性能、服务、声誉和新旧产品的替代与更换具有较为全面的了解,才能实现液压泵正确、合理的选择。