液壓泵是利用密閉容積的變化來工作的。因此,抓住密封容積是如何構(gòu)成的,以及密封容積是如何變化的問題,是理解液壓泵的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的關(guān)鍵。
容積式液壓泵中柱塞裝在缸體中,形成密封工作腔,柱塞在彈簧的作用下始終壓緊在偏心輪上。當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心輪旋轉(zhuǎn)時(shí),柱塞就在缸體中做往復(fù)運(yùn)動(dòng),使得密封工作腔的容積大小隨之發(fā)生周期性的變化。當(dāng)柱塞外伸,密封腔的容積由小變大,局部形成真空,油箱中的油液在大氣壓的作用下,經(jīng)吸油管頂開吸油單向閥進(jìn)人腔而實(shí)現(xiàn)吸油,此時(shí)單向閥在系統(tǒng)管道油液壓力作用下關(guān)閉;反之,當(dāng)柱塞被偏心輪壓進(jìn)缸體時(shí),密封腔的容積由大變小時(shí),腔中的油液將頂開排油單向閥流入系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)排油,此時(shí)單向閥關(guān)閉。原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心輪不斷旋轉(zhuǎn),液壓泵就不斷地吸油、排油。
液壓泵排出油液的壓力取決于油液流動(dòng)時(shí)克服的阻力,排出油液的流量取決于密封腔容積變化的大小和速率。
由此可見,容積式液壓泵靠密封工作腔容積的變化實(shí)現(xiàn)吸油和排油,從而將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能;單向閥組成配流機(jī)構(gòu)(這里稱為閥配流),使吸油過程和排油過程相互隔開,從而使系統(tǒng)能隨負(fù)載建立起相應(yīng)的壓力。
這種單柱塞泵是靠密封工作腔的容積變化進(jìn)行工作的,稱為容積式泵。構(gòu)成容積式液壓泵必須具備如下的三個(gè)條件:
(1)容積式泵必定具有一個(gè)或若干個(gè)密封工作腔。
(2)密封工作腔的容積能產(chǎn)生由小到大和由大到小的變化,以形成吸油、排油過程。
(3)具有相應(yīng)的配流機(jī)構(gòu)以使吸油、排油過程能各自獨(dú)立完成。液壓泵和液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)進(jìn)油、排油的方式稱為配流。
從原理和能量轉(zhuǎn)換的角度來說,液壓泵和液壓馬達(dá)是可逆工作的液壓元件,即向液壓泵輸人工作液體便可使其變成液壓馬達(dá)而帶動(dòng)負(fù)載工作。因此,液壓馬達(dá)同樣需要滿足液壓泵的上述三個(gè)條件,液壓馬達(dá)的工作原理在此不再贅述。
由于液壓泵和液壓馬達(dá)的工作條件不同,對各自的性能要求也不一樣。因此,同類型的液壓泵和液壓馬達(dá)盡管結(jié)構(gòu)很相似,但仍存在不少差異,所以實(shí)際使用中大部分液壓泵和液壓馬達(dá)不能互相代用(注明可逆的除外)。