液压泵性能实验研究

【实验目的】

深入理解定量叶片泵的静态特性，着重测试液压泵静态特性；分析液压泵的性能曲线，了解液压泵的工作特性；掌握小功率液压泵性能的测试方法，学会使用测试用实验仪器和设备。

【实验内容】

测试液压泵的下列特性：

（1）液压泵的压力脉动值；

（2）液压泵的流量-压力特性；

（3）液压泵的容积效率-压力特性；

（4）液压泵的总效率-压力特性。

【实验仪器与设备】

QCS003B型液压教学实验台。

【实验方法】

液压泵把原动机机械能输入（T，n）转化为液压能（p，qv）输出，送给液压执行机构。由于泵内存在泄漏（用容积效率ηv表示），摩擦损失（用机械效率ηm表示）和液压损失（此项损失较小，通常忽略），因此泵的输出功率必定小于输入功率，总效率为：η=ηvηm；要直接测定ηm比较困难，一般测出ηv和η，然后算出ηm。

图6.2.1为液压泵的液压系统原理图，图中8为被试液压泵，它的进油口装有线隙式滤油器22，出油口并联有溢流阀9和压力表P6，液压泵输出的油液经节流阀10和椭圆齿轮流量计20流回油箱，用节流阀10对液压泵加载。

图6.2.1　液压泵的液压系统原理图

1.液压泵的压力脉动值

把液压泵8的压力调到额定压力，观察记录其脉动值，看是否超过规定值。测量时，压力表P6不能加接阻尼器。

2.液压泵的流量-压力特性（qv-p）

通过测定液压泵8在不同工作压力下的实际流量，得出它的流量-压力特性曲线qv=f（p）。调节节流阀10即得到液压泵的不同压力，可通过P6观测。不同压力下的流量用流量计和秒表确定。压力调节范围从0开始（此时对应的流量为空载流量），到被试泵额定压力的1.1倍为宜。

3.液压泵的容积效率-压力特性（ηv-p）

若电动机的转速在液压泵处于额定工作压力及零压时基本上相等（即n额=n空），则

式中：qv——泵的额定流量，L/min；

　　　qvt——泵的理论流量，L/min。

在实际生产中，泵的理论流量一般不用液压泵设计时的几何参数和运动参数计算，通常以空载流量代替理论流量。本实验中应在节流阀10的通流截面积为最大的情况下测出泵的空载流量。

4.液压泵总效率-压力特性（η-p）(www.xing528.com)

液压泵的输入功率

式中：T——泵在额定压力下的输入转矩，N·m；

　　　n——泵在额定压力下的转速，r/min。

液压泵的输出功率

式中：p——泵在额定压力下的输出压力104 Pa；

　　　qv——泵在额定压力下的流量，L/min。

液压泵的总效率可表示为

【实验步骤】

（1）将电磁阀12的控制旋钮置于零位，使电磁阀12处于中位；将电磁阀11的控制旋钮置于零位，使阀11断电处于下位。全部打开节流阀10和溢流阀9，接通电源，让被试液压泵8空载运转几分钟，排出系统内的空气。

（2）关闭节流阀10，慢慢关小溢流阀9，将压力p调至0.7MPa，然后用锁母将溢流阀9锁住。

（3）逐渐开大节流阀10的阀口通流截面，使系统压力p降至泵的额定压力0.63 MPa，观测被试泵的压力脉动值（做两次）。

（4）全开节流阀10，使液压泵8的压力为0（或接近0），此时的流量即为空载流量。再逐渐关小节流阀10的通流截面，作为泵8的不同负载，对应测出压力p、流量qv和电动机的输入功率P表。注意，节流阀每次调节后，须运转1～2 min后，再测量有关数据。其中，压力p为从压力表P6上直接读数；流量qv为用秒表测量椭圆齿轮流量计指针旋转一周所需时间，可根据公式qv=60ΔV/t（t为对应容积变化量ΔV所需的时间），求出流量qv，电动机的输入功率P表可从功率表19上直接读取（电动机效率曲线由实验室给出）。

（5）将上述所测数据填入实验记录表。

【实验记录与要求】

（1）填写液压泵技术性能指标；

（2）填写实验记录表；

（3）绘制液压泵工作特性曲线：用坐标纸绘制qv-p、ηv-p、η-p共3条曲线；

（4）分析实验结果。

【分析与思考】

（1）液压泵的工作压力大于额定压力时能否使用？为什么？

（2）从η-p曲线中得到什么启发（从泵的合理使用方面考虑）？

（3）在液压泵特性实验液压系统中，溢流阀9起什么作用？

（4）节流阀10为什么能够对被试泵加载？