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液壓馬達(dá)與液壓泵的區(qū)別詳解
液壓馬達(dá)習(xí)慣上是指輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的,將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置.
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一、液壓馬達(dá)的特點(diǎn)及分類(lèi)www.3dportal.cn1 C& y/ D1 w& E$ e- v
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從能量轉(zhuǎn)換的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看,液壓泵與液壓馬達(dá)是可逆工作的液壓元件,向任何一種液壓泵輸入工作液體,都可使其變成液壓馬達(dá)工況;反之,當(dāng)液壓馬達(dá)的主軸由外力矩驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí),也可變?yōu)橐簤罕霉r。因?yàn)樗鼈兙哂型瑯拥幕窘Y(jié)構(gòu)要素--密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。
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但是,由于液壓馬達(dá)和液壓泵的工作條件不同,對(duì)它們的性能要求也不一樣,所以同類(lèi)型的液壓馬達(dá)和液壓泵之間,仍存在許多差別。首先液壓馬達(dá)應(yīng)能夠正、反轉(zhuǎn),因而要求其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng);液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速范圍需要足夠大,特別對(duì)它的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速有一定的要求。因此,它通常都采用滾動(dòng)軸承或靜壓滑動(dòng)軸承;其次液壓馬達(dá)由于在輸入壓力油條件下工作,因而不必具備自吸能力,但需要一定的初始密封性,才能提供必要的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于存在著這些差別,使得液壓馬達(dá)和液壓泵在結(jié)構(gòu)上比較相似,但不能可逆工作。 5 Y) [ G7 R1 M h$ v8 d
液壓馬達(dá)按其結(jié)梅類(lèi)型來(lái)分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其它型式。按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類(lèi)。額定轉(zhuǎn)速高于500r/min的屬于高速液壓馬達(dá),額定轉(zhuǎn)速低于500r/min的屬于低速液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式 和軸向柱塞式等。它們的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,便于啟動(dòng)和制動(dòng),調(diào)節(jié)(調(diào)速及換向)靈敏度高。通常高速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不大所以又稱(chēng)為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。低速液壓馬達(dá)的基本型式是徑向柱塞式,此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式,低速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是排量大、體積大轉(zhuǎn)速低(有時(shí)可達(dá)每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn)),因此可直接與工作機(jī)構(gòu)連接,不需要減速裝置,使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化,通常低速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩較大,所以又稱(chēng)為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。
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二、液壓馬達(dá)的工作原理
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1.葉片式液壓馬達(dá)
由于壓力油作用,受力不平衡使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。葉片式液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩與液壓馬達(dá)的排量和液壓馬達(dá)進(jìn)出油口之間的壓力差有關(guān),其轉(zhuǎn)速由輸入液壓馬達(dá)的流量大小來(lái)決定。由于液壓馬達(dá)一般都要求能正反轉(zhuǎn),所以葉片式液壓馬達(dá)的葉片要徑向放置。為了使葉片根部始終通有壓力油,在回、壓油腔通人葉片根部的通路上應(yīng)設(shè)置單向閥,為了確保葉片式液壓馬達(dá)在壓力油通人后能正常啟動(dòng),必須使葉片頂部和定子內(nèi)表面緊密接觸,以保證良好的密封,因此在葉片根部應(yīng)設(shè)置預(yù)緊彈簧。 葉片式液壓馬達(dá)體積小,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,動(dòng)作靈敏,可適用于換向頻率較高的場(chǎng)合,但泄漏量較大,低速工作時(shí)不穩(wěn)定。因此葉片式液壓馬達(dá)一般用于轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小和動(dòng)作要求靈敏的場(chǎng)合。 三維網(wǎng)技術(shù)論壇7 j9 N7 B" W6 l5 F6 d& _7 }. C
2.徑向柱塞式液壓馬達(dá) 三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車(chē),catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江5 v0 x( p: W- ~& A7 z
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徑向柱塞式液壓馬達(dá)工作原理,當(dāng)壓力油經(jīng)固定的配油軸4的窗口進(jìn)入缸體內(nèi)柱塞的底部時(shí),柱塞向外伸出,緊緊頂住定子的內(nèi)壁,由于定子與缸體存在一偏心距。在柱塞與定子接觸處,定子對(duì)柱塞的反作用力為 。力可分解為 和 兩個(gè)分力。當(dāng)作用在柱塞底部的油液壓力為p,柱塞直徑為d,力和之間的夾角為 X時(shí),力對(duì)缸體產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩,使缸體旋轉(zhuǎn)。缸體再通過(guò)端面連接的傳動(dòng)軸向外輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。三維網(wǎng)技術(shù)論壇* j7 e/ { R2 r9 X/ ^* C
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以上分析的一個(gè)柱塞產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的情況,由于在壓油區(qū)作用有好幾個(gè)柱塞,在這些柱塞上所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩都使缸體旋轉(zhuǎn),并輸出轉(zhuǎn)矩。徑向柱塞液壓馬達(dá)多用于低速大轉(zhuǎn)矩的情況下。三維網(wǎng)技術(shù)論壇1 n" d0 {% v0 ]3 R/ \1 E6 j! Y/ ~
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3.軸向柱塞馬達(dá)三維網(wǎng)技術(shù)論壇/ u3 E/ V, u+ V# r
軸向柱塞泵除閥式配流外,其它形式原則上都可以作為液壓馬達(dá)用,即軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達(dá)是可逆的。軸向柱塞馬達(dá)的工作原理為,配油盤(pán)和斜盤(pán)固定不動(dòng),馬達(dá)軸與缸體相連接一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓力油經(jīng)配油盤(pán)的窗口進(jìn)入缸體的柱塞孔時(shí),柱塞在壓力油作用下外伸,緊貼斜盤(pán)斜盤(pán)對(duì)柱塞產(chǎn)生一個(gè)法向反力p,此力可分解為軸向分力及和垂直分力Q。Q與柱塞上液壓力相平衡,而Q則使柱塞對(duì)缸體中心產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩,帶動(dòng)馬達(dá)軸逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。軸向柱塞馬達(dá)產(chǎn)生的瞬時(shí)總轉(zhuǎn)矩是脈動(dòng)的。若改變馬達(dá)壓力油輸入方向,則馬達(dá)軸按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。斜盤(pán)傾角a的改變、即排量的變化,不僅影響馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩,而且影響它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。斜盤(pán)傾角越大,產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩越大,轉(zhuǎn)速越低。% C3 _" G% K m6 v4 R% b
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4.齒輪液壓馬達(dá)三維|cad|機(jī)械|汽車(chē)|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa. }6 L9 P8 o: V5 Y6 N* a
齒輪馬達(dá)在結(jié)構(gòu)上為了適應(yīng)正反轉(zhuǎn)要求,進(jìn)出油口相等、具有對(duì)稱(chēng)性、有單獨(dú)外泄油口將軸承部分的泄漏油引出殼體外;為了減少啟動(dòng)摩擦力矩,采用滾動(dòng)軸承;為了減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)齒輪液壓馬達(dá)的齒數(shù)比泵的齒數(shù)要多。
齒輪液壓馬達(dá)由干密封性差,容租效率較低,輸入油壓力不能過(guò)高,不能產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩。并且瞬間轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨著嚙合點(diǎn)的位置變化而變化,因此齒輪液壓馬達(dá)僅適合于高速小轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合。一般用干工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械以及對(duì)轉(zhuǎn)矩均勻性要求不高的機(jī)械設(shè)備上。 www.3dportal.cn- R3 b. Y+ g$ L% V/ y4 S
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液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件,其作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。三維網(wǎng)技術(shù)論壇- q8 K" M5 n; q j0 j4 |5 N! m+ z
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影響液壓泵的使用壽命因素很多,除了泵自身設(shè)計(jì)、制造因素外和一些與泵使用相關(guān)元(如聯(lián)軸器、濾油器等)的選用、試車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的操作等也有關(guān)。
液壓泵的工作原理是運(yùn)動(dòng)帶來(lái)泵腔容積的變化,從而壓縮流體使流體具有壓力能. / t0 ?+ n8 a6 l. F
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必須具備的條件就是泵腔有密封容積變化.
1相關(guān)元件的分析 三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車(chē),catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江- E5 v N1 P0 r! H
1、1聯(lián)軸器
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1)聯(lián)軸器的選用
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液壓泵傳動(dòng)軸不能承受徑向力和軸向力,因此不允許在軸端直接安裝帶輪、齒輪、鏈輪,通常用聯(lián)軸器聯(lián)接驅(qū)動(dòng)軸和泵傳動(dòng)軸。如因制造原因,泵與聯(lián)軸器同軸度超標(biāo),裝配時(shí)又存在偏差,則隨著泵的轉(zhuǎn)速提高離心力加大聯(lián)軸器變形,變形大又使離心力加大,造成惡性循環(huán),其結(jié)果產(chǎn)生振動(dòng)噪聲,從而影響泵的使用壽命。此外,還有如聯(lián)軸器柱銷(xiāo)松動(dòng)未及時(shí)緊固、橡膠圈磨損未及時(shí)更換等影響因素。 三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車(chē),catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江2 s/ L* w e- x b3 t* [/ d
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2)聯(lián)軸器的裝配要求
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剛性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差≤0.05mm; 三維網(wǎng)技術(shù)論壇+ } |4 q; q: O E, V `/ y0 V
彈性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差≤0.1mm; 三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車(chē),catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江* O# D3 q& ~4 O
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兩軸的角度誤差<1;
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驅(qū)動(dòng)軸與泵端應(yīng)保持5~10mm距離。 2 r/ F" J$ |3 T3 [+ c0 o
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1、2液壓油箱 三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車(chē),catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江 s9 l% M h @9 q$ N% L& Q6 M
1)液壓油箱的選用 三維網(wǎng)技術(shù)論壇* T( c# e8 ~* e* c
液壓油箱在液壓系統(tǒng)中的主要作用為儲(chǔ)油、散熱、分離油中所含空氣及消除泡沫。選用油箱首先要考慮其容量,一般移動(dòng)式設(shè)備取泵最大流量的2~3倍,固定式設(shè)備取3~4倍;其次考慮油箱油位,當(dāng)系統(tǒng)全部液壓油缸伸出后油箱油面不得低于最低油位,當(dāng)油缸回縮以后油面不得高于最高油位;最后考慮油箱結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)油箱內(nèi)的隔板并不能起沉淀臟物的作用,應(yīng)沿油箱縱軸線(xiàn)安裝一個(gè)垂直隔板,此隔板一端和油箱端板之間留有空位使隔板兩邊空間連通,液壓泵的進(jìn)出油口布置在不連通的一端隔板兩側(cè),使進(jìn)油和回油之間的距離最遠(yuǎn),液壓油箱多起一些散熱作用。 三維|cad|機(jī)械|汽車(chē)|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa) | o2 p" \+ I3 a
2)液壓油箱的安裝
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按照安裝位置的不同可分為上置式、側(cè)置式和下置式。 三維|cad|機(jī)械|汽車(chē)|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa3 O y3 [/ J% c# y0 q& m
上置式油箱把液壓泵等裝置安裝在有較好剛度的上蓋板上,其結(jié)構(gòu)緊湊、應(yīng)用最廣。此外還可在油箱外殼上鑄出散熱翅片,加強(qiáng)散熱效果,即提高了液壓泵的使用壽命。 三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車(chē),catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江4 [4 z" v. \2 q0 e) z" H4 ~
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側(cè)置式油箱是把液壓泵等裝置安裝在油箱旁邊,占地面積雖大,但安裝與維修都很方便,通常在系統(tǒng)流量和油箱容量較大時(shí)采用,尤其是當(dāng)一個(gè)油箱給多臺(tái)液壓泵供油時(shí)使用。因側(cè)置式油箱油位高于液壓泵吸油口,故具有較好的吸油效果。 三維網(wǎng)技術(shù)論壇/ R5 \/ n1 S) p5 |) d, C7 b
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下置式油箱是把液壓泵置于油箱底下,不僅便于安裝和維修,而且液壓泵吸入能力 大為改善。 三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車(chē),catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江: K, R3 d. g& K8 o/ m+ I
1、3濾油器
1)濾油器的選用 三維網(wǎng)技術(shù)論壇 ]1 f2 R, H) O; S9 i
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一般粒徑在10μm以下的污染物對(duì)泵的影響不太明顯,而大于10μm、特別是在40μm以上時(shí)對(duì)泵的使用壽命就有明顯影響。液壓油中固體污染顆粒極易使泵內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件表面磨損加劇,為此需要安裝濾油器降低油的污染程度。過(guò)濾精度要求:軸向柱塞泵10~15μm,葉片泵為25μm,齒輪泵為40μm。泵的污染磨損可以控制在允許范圍之內(nèi)。目前高精度濾油器使用日 益廣泛,可大大延長(zhǎng)液壓泵的使用壽命。三維|cad|機(jī)械|汽車(chē)|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa7 i3 S9 q, g6 J) S8 \. C
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液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件,其作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。三維網(wǎng)技術(shù)論壇, q4 F6 M# K$ r e
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影響液壓泵的使用壽命因素很多,除了泵自身設(shè)計(jì)、制造因素外和一些與泵使用相關(guān)元(如聯(lián)軸器、濾油器等)的選用、試車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的操作等也有關(guān)。
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相關(guān)元件的分析
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1、1聯(lián)軸器
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1)聯(lián)軸器的選用
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液壓泵傳動(dòng)軸不能承受徑向力和軸向力,因此不允許在軸端直接安裝帶輪、齒輪、鏈輪,通常用聯(lián)軸器聯(lián)接驅(qū)動(dòng)軸和泵傳動(dòng)軸。如因制造原因,泵與聯(lián)軸器同軸度超標(biāo),裝配時(shí)又存在偏差,則隨著泵的轉(zhuǎn)速提高離心力加大聯(lián)軸器變形,變形大又使離心力加大,造成惡性循環(huán),其結(jié)果產(chǎn)生振動(dòng)噪聲,從而影響泵的使用壽命。此外,還有如聯(lián)軸器柱銷(xiāo)松動(dòng)未及時(shí)緊固、橡膠圈磨損未及時(shí)更換等影響因素。
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2)聯(lián)軸器的裝配要求 三維|cad|機(jī)械|汽車(chē)|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa) z+ C6 |0 x1 _6 `8 b6 Z; r
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剛性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差≤0.05mm; www.3dportal.cn. y3 P a2 R+ w0 q- z/ r, n* p
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彈性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差≤0.1mm;
兩軸的角度誤差<1;
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驅(qū)動(dòng)軸與泵端應(yīng)保持5~10mm距離。
1、2液壓油箱 * b0 A& e1 n5 B* V. P! h
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1)液壓油箱的選用
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液壓油箱在液壓系統(tǒng)中的主要作用為儲(chǔ)油、散熱、分離油中所含空氣及消除泡沫。選用油箱首先要考慮其容量,一般移動(dòng)式設(shè)備取泵最大流量的2~3倍,固定式設(shè)備取3~4倍;其次考慮油箱油位,當(dāng)系統(tǒng)全部液壓油缸伸出后油箱油面不得低于最低油位,當(dāng)油缸回縮以后油面不得高于最高油位;最后考慮油箱結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)油箱內(nèi)的隔板并不能起沉淀臟物的作用,應(yīng)沿油箱縱軸線(xiàn)安裝一個(gè)垂直隔板,此隔板一端和油箱端板之間留有空位使隔板兩邊空間連通,液壓泵的進(jìn)出油口布置在不連通的一端隔板兩側(cè),使進(jìn)油和回油之間的距離最遠(yuǎn),液壓油箱多起一些散熱作用。 三維網(wǎng)技術(shù)論壇" ]" O& T$ R" G5 p8 t
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2)液壓油箱的安裝
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按照安裝位置的不同可分為上置式、側(cè)置式和下置式。 www.3dportal.cn) j0 W4 g4 B: W5 \. Q
上置式油箱把液壓泵等裝置安裝在有較好剛度的上蓋板上,其結(jié)構(gòu)緊湊、應(yīng)用最廣。此外還可在油箱外殼上鑄出散熱翅片,加強(qiáng)散熱效果,即提高了液壓泵的使用壽命。
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側(cè)置式油箱是把液壓泵等裝置安裝在油箱旁邊,占地面積雖大,但安裝與維修都很方便,通常在系統(tǒng)流量和油箱容量較大時(shí)采用,尤其是當(dāng)一個(gè)油箱給多臺(tái)液壓泵供油時(shí)使用。因側(cè)置式油箱油位高于液壓泵吸油口,故具有較好的吸油效果。
下置式油箱是把液壓泵置于油箱底下,不僅便于安裝和維修,而且液壓泵吸入能力 大為改善。 三維網(wǎng)技術(shù)論壇; O _3 x1 L. |/ C6 V6 Q
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1、3濾油器 三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車(chē),catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江5 ?4 K! j- ?: ]& E, H% C/ k
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1)濾油器的選用
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一般粒徑在10μm以下的污染物對(duì)泵的影響不太明顯,而大于10μm、特別是在40μm以上時(shí)對(duì)泵的使用壽命就有明顯影響。液壓油中固體污染顆粒極易使泵內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件表面磨損加劇,為此需要安裝濾油器降低油的污染程度。過(guò)濾精度要求:軸向柱塞泵10~15μm,葉片泵為25μm,齒輪泵為40μm。泵的污染磨損可以控制在允許范圍之內(nèi)。目前高精度濾油器使用日 益廣泛,可大大延長(zhǎng)液壓泵的使用壽命。
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