泵摩擦副的间隙控制

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第116页（1045字）

提高能量转换元件本身的效率是改善系统能量转换效率的根本措施。泵、马达和缸的效率是容积效率和机械效率之乘积，片面地强调提高容积效率就会降低机械效率，反之亦然，这里有一个间隙最佳控制值的问题。另外，从使用寿命、噪声、污染敏感度等各方面看，在总效率一定的前提下，机械效率比容积效率更显得重要，因此不应过分强调提高容积效率。

尤其对于泵，由于它具有转子和定子相对运动速度和压差引起的泄漏方向相反的特点，所以两者引起的泄漏有抵消作用。故理论上可以找到一个兼顾容积效率和机械效率，使总效率为最高的最佳间隙值h₀，其理论估算公式为：

式中 μ——介质的动力粘度(Pa·s)；

v——相对运动部分的速度(m／s)；

l——相对运动件沿运动方向间隙长(m)；

△p——压力差(Pa)。

若约定压差导致的泄漏方向为正，则泵的相对运动方向与液压马达比较而言则为负，因此泵的泄漏特性曲线与马达是不同的，如图4．3－1所示。

图4．3－1 泵和马达的泄漏特性曲线

由于泵的相对运动导致的泄漏和压差引起的泄漏方向不同，所以当压力不高时，泄漏可能出现负值，随着间隙的变大而逐渐趋于正值，因而泵的理论泄漏特性曲线与横坐标有一个泄漏量为零的交点h₀，当然，随泵的结构、工艺水平以及额定压力的不同，此最佳间隙值h₀也是不同的。

有效控制摩擦副的间隙，一直是改善泵、马达转换效率的重要措施。例如在齿轮泵上近年采用的端面或径向间隙补偿措施，采用静动压滑动支承，合理控制和保证其均匀间隙，都较好地解决了提高容积效率和改善机械效率的矛盾，不仅使高压齿轮泵效率提高到90%以上，而且拓宽了高效工作区。从实用角度看，扩大高效率区比提高最高效率值更有实际意义，因为客观需要泵不仅在额定工况下运转，更多的工况是在不同压力下运转，有时工作转速也不同于额定转速。故应力求工作压力和输入转速对泵的工作效率影响不敏感。各摩擦副间保持合理的间隙，才能满足这个要求。