我們日常常用的液壓泵主要有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵及相應的液壓馬達等,今天我們就它們的優缺點及應用展開討論。

  齒輪泵的主要優點是結構簡單,體積小,質量輕,工藝性好,價格便宜,自吸能力強,對油液污染不敏感,轉速范圍大,維護方便,工作可靠。它的缺點是困油現象嚴重,徑向不平衡力大,泄漏大,流量脈動大,噪聲較高,不能做變量泵使用。低壓齒輪泵廣泛地應用在低壓(25×105pa以下)的液壓系統中,如機床以及各種補油、潤滑和冷卻裝置等。齒輪泵在結構上采取一定措施后,也可以達到較高的工作壓力。中壓齒輪泵主要應用于機床軋鋼設備的液壓系統中。中高壓和高壓齒輪泵主要用于農林機械、工程機械、船舶機械和航空技術中。

  和齒輪泵一樣,齒輪液壓馬達由于密封性差,容積效率較低,所以輸入的油壓不能過高,因而不能產生較大的轉矩,并且轉速和轉矩都是隨著齒輪嚙合情況而脈動的。齒輪液壓馬達多用于高轉速低轉矩的液壓系統中。齒輪泵一般都可以直接作液壓馬達使用,即齒輪泵與齒輪液壓馬達二者是可逆的。

  和齒輪泵相比,葉片泵有流量均勻、運轉平穩、噪聲小、壽命長,輪廓尺寸較小、結構較緊湊等優點,但也存在著自吸能力差、調速范圍小、最高轉速較低、葉片容易咬死、工作可靠性較差、結構較復雜、對油液污染較敏感等缺點。因此在工作環境較污穢、速度范圍變化較大的機械上應用相對較少。在工作可靠性要求很高的地方,如飛機上,也很少應用。葉片泵在中,低壓液壓系統尤其在機床行業中應用最多。其中單作用式葉片泵常做變量泵使用,其額定壓力較低(6.3MPa),常用于組合機床,壓力機械等;雙作用式葉片泵只能做定量泵使用,其額定壓力可達14MPa—21MPa,在各類機床(尤其是精密機床)設備中,如注塑機、運輸裝卸機械及工程機械等中壓系統中得到廣泛應用。葉片液壓馬達最大的優點是體積小、慣性小,動作靈敏,允許換向頻率很高、甚至可在幾毫秒內換向。但其最大的弱點是泄漏較大,機械特性較軟,不能在較低轉速下工作,調速范圍不能很大。因此適用于低轉矩,高轉速及對慣性要求較小,對機械特性要求不嚴的場合。由于變量葉片液壓馬達結構較復雜,相對運動部件多、泄漏較大,容積效率低,機械特性軟及調節不便等原因,葉片液壓馬達一般都制成定量式的,即一般葉片液壓馬達都是雙作用式的定量液壓馬達。

  柱塞泵(液壓馬達)由于構成密封工作腔的構件——柱塞和缸體內孔均為圓柱表面,加工方便,容易得到較高的配合精度,密封性好,故容積效率高,工作壓力高。同時這種泵只要改變柱塞的行程就可以很方便的改變其流量,易于實現變量。因此柱塞泵在高壓、大流量、大功率的液壓系統中和流量需要調節的場合,如龍門刨床、拉床、液壓機、工程機械、礦山機械、船舶機械等場合得到廣泛應用。

  柱塞泵(液壓馬達)按其柱塞的排列方式和運動方向的不同,可分為軸向柱塞泵(液壓馬達)和徑向柱塞泵(液壓馬達)兩大類。軸向柱塞泵的優點是結構緊湊,徑向尺寸小,質量輕,轉動慣量小且易于實現變量,壓力高(可達到40MPa或更高),可在高壓高速下工作,并具有較高的容積效率。因此這種泵在高壓系統中應用較多。不足的是該泵對油液的污染十分敏感,一般需要精過濾。同時該泵自吸能力差,常需要由低壓泵供油。

  軸向柱塞泵具有可逆性,當輸入高壓油時就可以作液壓馬達使用。軸向柱塞液壓馬達轉矩小,轉速較高,因此多用于小轉矩、高轉速的工作場合。

  和軸向柱塞泵比,徑向柱塞泵的徑向尺寸較大,結構較復雜,且配油軸受到徑向不平衡力作用,易于磨損,因而限制了轉速和壓力的提高(最高壓力在20MPa左右),故目前生產中應用不多。該泵的容積效率較高,一般可達0.940.98。

  與軸向柱塞液壓馬達相反,徑向柱塞液壓馬達多應用于低速大轉矩液壓系統。該馬達的主要特點是排量大(柱塞直徑大,行程長、數目多)、壓力高、密封性好。但其尺寸及體積大,不能用于反應靈敏、頻繁換向的系統中。在礦山機械、采煤機械、工程機械、建筑機械、起重運輸機械及船舶方面,低速大轉矩液壓馬達得到了廣泛應用。

  綜上所述,從使用角度看,上述三大類泵的優劣次序是柱塞泵、葉片泵、齒輪泵。從結構的復雜程度、價格,及抗污染能力等方面來看,齒輪泵最好,而柱塞泵結構最復雜、價格最高、對油液的清潔度要求也最苛刻。因此,每種泵(馬達)都有自己的特點和使用范圍,使用時應根據具體工況,結合各類泵的性能、特點及適用場合,合理選擇。