闭式液压系统补油泵研究

论文摘要

闭式液压传动现已成为工程机械等领域的发展趋势之一。其具有结构紧凑,传动平稳、传动效率高,无节流和溢流损失等优点。闭式液压系统通常采用双向变量液压泵,泵的进出油口与马达的进出油口直接相连,通过泵的变量改变主油路中液压油的流量和方向,来实现马达的变速和换向。在闭式系统中补油泵具有补充系统泄漏、提供控制机构控制油液、维持系统控制压力、冲洗泵及马达壳体降低油温的作用。补油泵补油量过小,系统无法正常工作；反之,会给系统带来不必要的功率损失。因此补油泵的合理选取关系重大。选择美国萨澳公司的90系列闭式液压泵及马达进行分析。补油泵补入系统的油液分为四部分：泵及马达的泄漏流量、伺服机构控制油、回路冲洗阀溢流量及补油冲洗阀溢流量。根据系统工况点计算系统所需最小补油量,讨论不同排量的补油泵对系统工况点的影响。结果证明在系统低输入转速工况下易出现补油泵补油量小于系统泄漏油量情况；在系统高压且高输入转速工况下,易出现系统油温过高现象。闭式液压系统油箱及散热器选取与补油泵参数相关,通过分析计算出系统采用不同排量补油泵时油箱容积及散热器的散热面积。由于液压系统长期使用后由于磨损造成容积效率下降,系统泄漏量及发热功率增大,因此补油泵设计需留出部分裕量。选择工况点计算随液压泵容积效率下降时系统的泄漏量及发热功率,分析补油量是否充足及油温是否超限。结果表明在该工况点补油油量出现不足时的容积效率大于油温超限时的容积效率。分析计算系统在具有高冲击负载时或超长管路时应增大的补油流量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 液压元件研究现状
• 1.2.2 液压系统研究现状
• 1.2.3 闭式液压系统典型应用
• 1.3 研究内容与目标
• 第2章 闭式液压系统原理分析
• 2.1 闭式液压系统方案的确定
• 2.2 各种工位下分析
• 2.2.1 前进/后退工位分析
• 2.2.2 高压溢流工位分析
• 2.2.3 中位工位分析
• 2.3 小结
• 第3章 闭式液压系统补油泵及油箱的设计
• 3.1 补油泵流量及压力的设计
• 3.1.1 补油压力的确定
• 3.1.2 补油流量的设计
• 3.2 油箱的设计
• 3.2.1 油箱的用途及要求
• 3.2.2 油箱容积的确定
• 3.2.3 油箱散热功率计算
• 3.3 系统散热器设计
• 3.3.1 液压油油温过高的危害
• 3.3.2 闭式液压系统的散热方式
• 3.3.3 散热功率及散热面积计算
• 3.4 小结
• 第4章 闭式液压系统分析
• 4.1 系统参数的确定
• 4.1.1 液压泵及马达的选择
• 4.1.2 液压泵及马达泄漏流量及发热功率分析
• 4.1.3 液压系统管道及过滤器选择
• 4.2 补油泵与系统泄漏量
• 4.2.1 系统压力为21MPa
• 4.2.2 系统压力为42MPa
• 4.3 补油泵与油箱、散热器匹配
• 4.4 补油泵裕量与泵容积效率匹配
• 4.5 特殊工况分析
• 4.6 小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的论文