第2章　液压泵及其选型

液压泵是任何一台液压机械设备不可缺少的能源元件，它将原动机的机械能转换为液压能，为液压系统提供具有一定压力和流量的液体。在各类液压设备的开发与液压系统的设计和使用中，正确合理地对液压泵选型、使用和维护，对于提高液压系统乃至整个液压设备的工作品质和可靠性，无疑具有非常重要的意义。液压技术的设计制造人员、安装调试人员和现场使用维护人员必须掌握液压泵的工作原理、类型结构、技术特性及使用维护方法。

2.1　基本原理与结构特征

液压泵的类型很多、结构各异，但都是容积式的，即都是基于密封容积的变化而进行吸、排油工作的。

图2-1所示为一具有可逆性的液压装置：既可作液压泵使用，也可作液压马达使用。其结构组成简述如下：偏心凸轮1和3的偏心距为e，偏心凸轮2的偏心距为E。三个凸轮的回转中心O1、O2与O3由同一传动轴4（转子）相连和驱动。凸轮1和3控制单向阀5和7的开启或关闭；凸轮2与柱塞6（挤子）保持接触，三个凸轮均由相应的弹簧保证与件5、6和7接触。柱塞可在缸体8（定子）的孔中往复移动，缸体与柱塞之间构成了容积可变的密封工作腔12。

现以图2-1为例对液压泵的基本原理简要说明如下。原动机带动传动轴4（转子）按图2-1所示顺时针方向旋转，则三个凸轮随传动轴一起沿顺时针方向旋转，设泵从图2-1（a）所示位置开始转动，此时柱塞6随之下移，密封工作腔12的容积变大，产生真空；与此同时，凸轮3将吸油单向阀7打开（而凸轮1正好将排油单向阀5关闭），开式油箱（图中未画出）中的油液在大气压作用下经进油口a、吸油单向阀7和油道b被吸入工作腔12，为吸油过程。当转子继续旋转[图2-1（b）所示位置]时，柱塞6被凸轮2压缩上移，工作腔12的容积减小，腔内已吸入的油液受压缩而压力增大，欲将油液排出；与此同时，凸轮1恰好将排油单向阀5打开（而凸轮3正好将吸油单向阀7关闭），油液即通过油道c、排油单向阀5和排油口d输出到系统，为排油过程。传动轴转动一周，泵吸、排油各一次。原动机驱动传动轴连续旋转，液压泵就不断由进油口a吸油，由排油口d向系统排油。若原动机带动传动轴或转子逆时针方向转动，则油流将反向，即泵就由油口d吸油，由油口a向系统排油。

上述单柱塞泵具有容积式液压泵的基本结构原理特征。

①具有统称为定子、转子和挤子的三种构件，它们因泵的结构不同而异。

②具有若干个密封且又可周期性变化的空间，此空间称为工作腔，它一般由定子、转子和挤子这三种零件组成。工作腔起吸油作用时称为吸油腔，起压油作用时称为排油腔，吸油腔和排油腔之间的过渡区被有关零件的表面所密封。为使工作腔的容积发生变化，在组成工作腔的零件中必须有一个可作相对运动的挤子。挤子能使吸油腔容积周期性地由小变大而不断吸入液体；能使排油腔容积周期性地由大变小，不断排出液体。

③具有吸油口和排油口。这两个油口分别与吸油腔和排油腔相连通。液压泵的吸油口的通流面积应足够大，以免因油液在其内流速过高而产生气穴和气蚀；而泵的排油口的流速可适当大些，以减小管道尺寸和重量。

④液压泵的输入参数是机械参数（转矩和转速），输出参数是液压参数（压力和流量）。

液压泵吸油腔的压力取决于吸油高度和吸油管路阻力造成的压力损失大小；排油腔的压力则取决于负载和排油管路的阻力造成的压力损失大小。

液压泵的理论排油量与工作腔的容积变化量（或几何尺寸）和单位时间内变化的次数（或转速）成正比，而与排油压力等其他因素无关。若泵的理论排油量不能改变，则为定量泵，反之则为变量泵。

⑤具有配流机构（也称配流器）。液压泵由吸油到排油或由排油到吸油的转换称为配流。为保证液压泵有规律地吸、排液体，应具有相应的配流机构，以将吸油腔和排油腔隔开。配流方式因液压泵的结构不同而异，一般有确定式和阀式两种配流方式。确定式配流依靠设置在泵内某个部件（多为盘类部件）适当位置上的孔或槽实现配流，大多数液压泵都采用这种配流方式，一般具有作为液压马达的可逆性。阀式配流则是依靠逆止阀（即单向阀）实现配流（吸、排油阀在逻辑上互逆，不会同时开启），多用于超高压柱塞泵中，由于此类泵的液流方向有时不能改变，故失去了作为液压马达的可逆性。

例如图2-1所示单柱塞泵的配流方式为采用逆止阀（吸油阀7和压油阀5）的阀式配流。

⑥油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。为保证泵正常吸油，油箱必须与大气相通或采用密闭的充气油箱。

2.2　类型符号及结构特点

（1）类型

液压泵的类型较多，分类方法及名称因着眼点不同而异。按照挤子结构型式及运动方式不同分为齿轮式、叶片式、柱塞式和螺杆式等类型；按照工作腔周期性变化而进入和排出的液体容积可否调节分为定量型和变量型两类。液压泵的详细分类见图2-2。

（2）图形符号

常用液压泵图形符号见表2-1。

注：双联泵甚至多联泵是为了满足液压系统对流量的不同需求，由两个或多个单级泵安装在一个泵体内，在油路上并联而成的液压泵。

（3）结构特点

各类液压泵的结构特点见表2-2。

2.3　性能参数及比较

液压泵的主要性能参数有压力、转速、排量与流量、功率与效率等，其定义和说明见表2-3。

注：1.当液压泵的吸油压力和排油压力大于零时，则泵的功率、转矩和效率公式中及特性曲线中的压力p均需用泵的压力差Δp代替。

2.输入功率为泵的工况较为平缓的计算式，其他工况的输入功率计算请参照式（2-4）进行。

注：1.括号内公称排量值为非优先选用者。

2.超出本系列9000mL/r的公称排量应按GB/T 321—2005《优先数和优先数系》中R10数系选用。

按照GB/T 7935《液压元件通用技术条件》的规定，在液压泵的产品铭牌（装于产品明显部位）上，应标出泵的名称、型号及图形符号，还应标出液压泵的额定压力、最高压力、额定流量、额定转速、容积效率、总效率、驱动功率（输入功率）等主要技术参数。

常用液压泵主要性能参数、应用范围及生产厂商见表2-5。一般而言，在相同功率下，一台性能优良的液压泵，应具备功率质量比大，额定压力和转速高，容积效率和总效率高，适用介质黏度范围宽，自吸能力、变量能力强、抗污染能力强，噪声低等特点。

2.4　变量控制方式

2.4.1　变量基本原理及常用方法

液压泵的流量可以通过改变泵的转速n或排量V（几何参数）的方法进行调节。

（1）通过改变液压泵的转速n调节流量

此种调节方法因液压泵的驱动原动机不同而有油门调节和变频调节两种方案。

①油门调节方案　主要用于以内燃机为原动机的液压泵，通过调节内燃机的油门大小，改变发动机的转速（即液压泵的转速），从而达到改变液压泵输出流量的要求。但此种方案的调节范围受到发动机最低转速的限制。

②变频调节方案　用于以变频器控制的交流异步电动机作为原动机的液压泵，通过改变电动机亦即泵的转速从而改变泵的输出流量。此种调节方案，液压泵的动、静特性良好，对于排量不能改变的定量泵实现流量调节具有显著的实用意义。随着变频调速器价格的降低，此种调节方案日益受到重视和广泛应用。

（2）通过改变液压泵的排量V（几何参数）调节流量

依据这一原理，叶片泵和柱塞泵均能制成变量泵：单作用叶片泵通过改变偏心量，轴向柱塞泵通过改变斜盘倾角以调节流量的方法等均属于改变排量的范畴。此种调节方法具有损失小、效率高的显著特点，应用最多。

2.4.2　变量控制方式及其特性

通过改变液压泵的排量V（几何参数）调节流量时，在泵的转速恒定时，泵的排出流量发生变化，可形成流量控制泵。由于泵的出口总有阻力负载存在，故泵出口流量的变化将影响泵的出口压力。有时控制泵的排量还能控制泵的工作压力，形成压力控制变量泵。故变量控制方式种类繁多。工程实际中，轴向柱塞泵在结构上最适宜安装各种变量控制机构，故变量控制方式最多。叶片泵也可安装若干变量控制机构。一些典型的变量控制方式见表2-6～表2-10。

2.5　典型结构

2.5.1　齿轮泵

图2-3所示为采用浮动侧板实现轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵。该泵在壳体8与前盖9、后盖7之间增设了垫板2和3、浮动侧板1和4（垫板比浮动侧板厚0.2mm）以及密封圈5和6（嵌在泵盖内侧排油区位置）。工作时，压油区的一部分压力油通过浮动侧板上的两个小孔b作用在密封圈5和6包围的区域内，反向推动浮动侧板向内微量移动，从而使轴向间隙保持在0.03～0.04mm之间。这样可控制70%～80%以上的泄漏量，故此类泵容积效率较高。国产CB-F※系列中高压齿轮泵即属于此类泵，其额定压力达20MPa。

2.5.2　叶片泵

（1）外反馈限压式变量叶片泵

如图2-4所示，外反馈限压式变量叶片泵的吸、压油腔对称分布在定子3和转子5中心线的两侧，因此作用在定子环上的液压力不产生调节力。外来控制压力通过泵腔外的控制活塞7克服限压弹簧10的弹力及定子移动的摩擦力推动定子环，改变它对转子的偏心距，从而实现变量。调压螺钉11用于调节作用在定子上的弹簧力Fs，即调节泵的限定压力。流量调节螺钉6用于调节定子环与转子间的最大偏心距e0，而e0决定了泵的最大流量qmax。这种泵是利用压油口压力油在柱塞缸上产生的作用力与限压弹簧的弹力的平衡关系进行工作的。低压时泵输出最大流量，当泵的工作压力达到一定值后，流量会随压力的增加而减小，直至为零。由于定子环的偏心量由设在泵腔外的控制活塞7改变，故称外反馈式泵。定子外的衬圈2控制转子与侧板的合理间隙，以保证有较高的容积效率和机械效率，又可使定子移动的调节灵敏度增加。压油侧外面用滑块9定位，滑块上设置有滚针轴承，可减小定子移动的摩擦力。国产YBX系列外反馈限压式变量叶片泵即为上述结构，其压力调节范围为2.0～6.3MPa，排量调节范围为0～40mL/r，额定转速为1450r/min。

为了同时满足不同回路的压力及流量需求，两个变量叶片泵合为一体可构成双联变量叶片泵，并由一台原动机通过共同的传动轴驱动。采用双联变量叶片泵对于简化油路设计、提高可靠性特别是使功率得到合理运用以达到节能目的具有重要意义。

（2）双联定量叶片泵

几乎所有单叶片泵都可以组合成双联泵结构型式，但组合方式又有所区别。常见的结构组合方式有通轴式和法兰式两种。图2-5所示为通轴式双联定量叶片泵结构，在一个泵壳4内的一根传动轴1的两端，分别装有两个转子2和3，形成排量不同的大小泵且两者共用一个吸油口，但压油口分开[图（a）的吸、压油口均布置在泵壳的上方；而图（b）的吸油口布置在泵壳的下方，压油口布置在泵壳的上方]。双联泵可借助控制阀组合成三种不同流量，以满足液压系统执行元件快慢速对流量的不同需求，并节省能量。

2.5.3　轴向柱塞泵

（1）直轴泵

图2-6所示为一种通轴式变量轴向柱塞泵[派克（Parker）公司PV系列]。该泵有9个柱塞5，斜盘3的倾角由变量控制缸（活塞）6、控制阀7和复位弹簧8组成的变量机构（补偿器）操纵调节，补偿器有标准压力补偿、负载传感、恒功率补偿和电液排量控制四种方式。泵的公称压力为35MPa，排量范围为16～270mL/r，转速为1800～3000r/min。该泵特点是变量响应快（行程自零到最大或反之的响应时间分别为<70ms或<40ms）；补偿器具有主动释压作用，降低了向零流量变量时的压力峰值；在低压下仍具有稳定的补偿调节功能，噪声低，9柱塞设计并采用了压缩容积新技术使流量脉动减至前所未有的最低水平；可单泵和多泵串联连接，同规格、同型式及几乎具有相同安装法兰的泵均可组合安装。该泵适用于开式液压系统。

（2）斜轴泵

图2-7所示为德国Rexroth公司A7V系列斜轴式变量柱塞泵，球轴承组支承的传动主轴18（右端为驱动盘）与缸体1的轴线之间有一夹角，配流盘2为曲面结构。传动主轴18旋转通过连杆柱塞副17带动缸体1旋转，使柱塞在缸体孔内作直线往复运动，实现吸油和压油动作。该泵有恒压变量、恒功率变量及电控比例变量等多种变量方式。泵的变量机构由装在后盖中的变量活塞4、拨销9、控制阀芯8、阀套7、调节弹簧6、调节螺钉5、喷嘴15、先导活塞14、导杆13及大、小弹簧10与11等组成。变量活塞4为阶梯状的柱塞，其上端直径较细，称变量活塞小端，而下部直径较粗，称变量活塞大端。变量活塞大端有一横孔，穿过一个拨销，拨销的左端与配流盘的中心孔相配合，拨销的右端套在导杆上。变量活塞上腔为高压，下腔为低压，从而在两端压差作用下上下滑动，带动配流盘沿着后盖的弧形滑道滑动，从而改变缸体轴线与主轴之间的夹角，故在主轴转速不变时就可通过压力的变化改变输出流量的大小。

变量活塞的上腔通过油道与压油口的高压油相通，同时这股高压油连通到控制阀芯8的两个台阶之间。当压力不高时，压力油作用于先导活塞上并推动导杆传到控制阀芯上的力小于或等于调节弹簧的力，高压油被控制阀芯的两个台阶封住，高压油通不到变量活塞所在的大腔。此时，变量活塞上腔为高压、下腔为低压，在压差的作用下变量活塞处于下端，即处于最大摆角，流量最大。

当压力升高时，高压油通过喷嘴作用到先导活塞上端并推动控制阀芯。由于此推动力大于调节弹簧的力，控制阀芯向下移动，使高压油通过一横孔流入变量活塞的下腔。这时，变量活塞上下两端压力相等，由于下端面积大于上端面积，故变量活塞在两端压差的作用下向上运动，从而使摆角变小，实现了变量的目的。与此同时，套在导杆上的大、小弹簧也受到压力，该压力通过导杆作用于先导活塞上，使先导活塞下端受到的力与上端的液压力相平衡，导杆对控制阀芯的压力减小，此时控制阀芯下端受调节弹簧的弹簧力大于上端导杆对它的压力便向上移动，直到切断阀套上横孔的控制油路，于是变量活塞就固定在某一个位置上。当压力减小，低于恒功率曲线上的某一点时，则调节弹簧通过作用于控制阀芯、导杆传到先导活塞上的压力大于先导活塞上端的液压力，控制阀芯在调节弹簧的作用下向阀套上方移动，将变量阀芯大腔的控制油与低压腔沟通，变量活塞小端压力高而大端压力低，变量活塞又在压差的作用下向下移动，使缸体与主轴之间的摆角增大。同时，大、小弹簧对先导活塞的压力减小，先导活塞在上面压力的作用下又推动导杆和控制阀芯下移，直到与调节弹簧的力相平衡，这时变量活塞又在某一位置处于新的平衡状态。

当压力升高，开始变量以后，压力升高则流量减小，泵从大摆角向小摆角变化；反之，当压力减小，则泵从小摆角向大摆角变化，流量增大。因此，可以始终大致保持流量与压力的乘积不变，即恒功率变量。此种泵采用了重载长寿命轴承，可广泛应用于行走机械及各种工业设备的液压系统。泵的压力达40MPa，排量范围为20.5～500mL/r，最高转速达4750r/min。国内上海电气液压气动公司、北京华德液压集团公司和贵州力源液压公司先后引进并批量生产此类泵。

2.5.4　径向柱塞泵

图2-8所示为一种变量径向柱塞泵，其传动轴1通过十字联轴器4带动径向力平衡的星形转子（缸体）8旋转。转子支承在配流轴3上。装在转子孔内的柱塞9通过静压平衡的滑履6紧贴在偏心定子环5上。柱塞与滑履为球铰连接，并由卡环锁定。由两个挡环2将滑履约束在偏心定子环内，运转时由离心力和液压力将滑履压向偏心定子环。当缸体旋转时由于偏心定子环的作用，柱塞就形成往复运动，它的行程为偏心定子环偏心距的两倍。定子环的偏心位置可由在泵体上径向相对位置的变量控制活塞7、10调节。吸油和压油通过泵体和配流轴上的流道，并可由配流轴上的进、出油口控制。由于在泵内柱塞与定子环内表面通过上端为圆弧面的滑履紧贴（面接触），且产生的作用于内表面的液压力是完全静压平衡的，支承传动轴的滚动轴承只受到外力作用，所以，泵的寿命较长。德国博世（Bosch）公司的RKP径向柱塞泵即为此种结构，其最高工作压力为38.5MPa，排量为16～90mL/r，最高转速为3500r/min。

2.6　典型产品

2.6.1　齿轮泵

表2-11给出了国内目前生产和销售的部分齿轮泵典型产品，其中包括国内企业自行开发的产品、引进国（境）外技术二次开发的产品和国（境）外独资公司生产的产品。这些产品多数为近年来研制或生产的新产品，具有技术先进（如采用了高强度铸铁和压铸或挤压铝合金的壳体与侧盖，大直径滚子轴承或承载能力高的DU轴承，径向和轴向间隙自动补偿，双金属侧板和二次密封等技术）、结构多样（可组成串联泵及双联、三联等多联泵等，可与液压马达互换使用）、压力高（有的连续工作压力高达32MPa，最高工作压力达40MPa）、排量大（有的高达500mL/r以上）、转速高（有的高达7000r/min）、容积效率高（一般≥90%）的特点，可供工程机械、矿山机械、起重运输机械、农业机械、车辆及冶金机械等恶劣环境下工作的机械设备以及工业生产用机械设备的液压系统选用。

①四川长江液压件有限责任公司；②济南液压泵有限责任公司；③阜新液压件厂；④合肥长源液压件有限责任公司；⑤上海大众液压技术有限公司；⑥太重集团榆次液压工业有限公司；⑦中船重工重庆液压机电有限公司；⑧山东栖霞液压件厂；⑨郑州信实液压机具开发有限公司；⑩山西长治液压件有限公司；上海黄工液压机械有限公司；无锡市德力液压有限公司；北京平谷永盛液压设备厂；江苏泰兴市液压件厂；泊姆克（天津）液压有限公司（美）；德国博世-力士乐液压公司；北部精机（中国）股份有限公司（中国台湾）；康百世企业集团朝田液压公司（中国台湾）；山东青州液压件厂有限公司；上海顺宸液压泵制造有限公司；宁波华液机器制造有限公司；江西华特液压科技有限公司；上海航发机械有限公司；派克汉尼汾液压系统（上海）有限公司。

注：1.表中的齿轮泵为单联齿轮泵，但其中有许多可组合为双联泵或多联泵，可向生产厂咨询。

2. QT※※为双联泵。

3.各种齿轮泵产品的技术规格与安装连接尺寸以生产厂的产品样本为准。

2.6.2　叶片泵

表2-12给出了国内目前生产和销售的部分叶片泵典型产品，其中包括国内企业自行开发的产品、引进国（境）外技术二次开发的产品和国（境）外独资公司生产的产品。这些产品多数为近年来研制或生产的新产品，具有技术先进、结构多样、压力高、排量大、转速高、容积效率高的特点，主要可供金属切削机床、轻工机械、橡塑机械、压力加工机械、冶金机械等工业生产设备及部分行走机械的液压系统选用。

①太重集团榆次液压工业有限公司；②浙江台州先顶液压有限公司；③南京液压机械制造厂有限公司；④泰兴市液压元件厂；⑤银川市长城液压有限责任公司；⑥浙江仙居永灵液压机械有限公司；⑦上海大众液压技术有限公司；⑧金城集团有限公司；⑨阜新液压件厂；⑩海特克液压有限公司；意大利Atos（阿托斯）公司；康百世企业集团朝田液压公司（中国台湾）；北部精机（中国）股份有限公司（中国台湾）；伊顿流体动力（上海）有限公司；博世力士乐液压公司；大连液压件厂；派克汉尼汾液压系统（上海）有限公司。

注：各种叶片泵产品的技术规格及外形尺寸以生产厂的产品样本为准。

2.6.3　螺杆泵

近年来，除少数为精密机床、液压电梯或船舶设备配套外，在液压工程中，螺杆泵的应用范围较小，其产品也远不如其他液压泵的品种多。表2-13给出了国内目前生产和销售的几种螺杆泵典型产品。

①上海黄工液压机械有限公司；②上海申贝泵业制造有限公司；③南京工业泵厂；④天津工业泵厂；⑤日本川崎精机株式会社。

注：不同生产厂生产的同一系列型号的产品，其技术规格可能略有相同，其具体技术规格及外形尺寸应以生产厂的产品样本为准。

2.6.4　轴向柱塞泵

表2-14给出了国内目前生产和销售的部分轴向柱塞泵典型产品，其中包括国内企业自行开发的产品、引进国（境）外技术二次开发的产品和国（境）外独资公司生产的产品。这些产品多数为近年来研制或生产的新产品，具有技术先进、结构多样、压力高、排量大、转速高、容积效率高、变量控制方式丰富等特点，可供功率较大的各类工业生产机械设备及行走机械设备的液压系统选用。

①江苏恒源液压有限公司；②天津市天高液压件有限公司；③上海高压油泵厂有限公司；④邵阳维克液压有限责任公司；⑤宁波广天塞克斯液压有限公司；⑥贵州力源液压股份有限公司；⑦太重集团榆次液压工业有限公司；⑧北京格兰中创液压泵有限公司；⑨海特克液压有限公司；⑩日本川崎精机株式会社；意大利Atos（阿托斯）公司中国代表处；康百世企业集团朝田液压公司（中国台湾）；北部精机（中国）股份有限公司（中国台湾）；伊顿流体动力（上海）有限公司；北京华德液压工业集团有限责任公司液压泵分公司；上海电气液压气动有限公司；德国博世-力士乐液压公司；派克汉尼汾液压系统（上海）有限公司。

注：不同生产厂生产的同一系列型号的产品，其技术规格可能略有相同，其具体技术规格及外形尺寸应以生产厂的产品样本为准。

2.6.5　径向柱塞泵

近年来，除少数为配套拉床、刨床等重型机床生产的产品外，径向柱塞泵的应用范围较小，其产品远不如轴向柱塞泵的品种多，表2-15给出了国内目前生产和销售的部分径向柱塞泵典型产品。

①长沙市方鑫机床机电有限公司；②长沙南方机床厂；③兰州华世泵业科技股份有限公司（原兰州永新科技股份有限公司）；④上海电气液压气动有限公司；⑤天津市天高液压件有限公司；⑥意大利阿托斯公司；⑦德国博世-力士乐液压公司。

注：不同生产厂生产的同一系列型号的产品，其技术规格可能略有相同，其具体技术规格及外形尺寸应以生产厂的产品样本为准。

2.6.6　超高压液压泵

表2-16给出了超高压液压泵典型产品。超高压液压泵及其泵站作为油源具有体积小、重量轻、出力大等优点，因此不仅可用于压力容器、压力管道的超高压试验和地下岩层渗透试验，而且可供人造金刚石生产设备乃至某些大负载小位移制药机械（如压片机）选用，还可作为工程施工现场、维修现场和紧急救援现场不可或缺的流动动力源和工具。

①德州宇力液压机具有限公司；②上海千斤顶厂；③上海华光工具经营有限公司；④瑞士比利（Bieri）液压公司；⑤意大利阿托斯公司。

注：产品的具体技术规格及外形尺寸以生产厂的产品样本为准。

2.6.7　水压液压泵

表2-17给出了水压液压泵典型产品，由于目前水压液压泵可供用户选用的商品化产品还较少，因而其应用也受到了一定限制。

①德国Hauhinco公司；②丹麦Danfoss公司。

注：产品的具体技术规格及详细外形尺寸以生产厂的产品样本为准。

2.7　液压泵的选型

在液压系统的设计和使用中，选择液压泵时要考虑的因素有结构类型、工作压力、流量、转速、效率（容积效率和总效率）、定量或变量、变量方式、寿命、原动机的种类、噪声、压力脉动率、自吸能力等，还要考虑与液压油的相容性、尺寸、重量、经济性（购置费用）、维修性、货源及产品史。这些因素，有些已写在液压泵生产厂的产品样本或设计手册的技术图表资料里，要仔细研究并应严格遵照产品说明书中的规定，不明确的地方最好询问货源单位或制造厂。

2.7.1　选择原则

液压传动的主机类型一类为固定设备，另一类为行走机械，它们的工作条件不同，故液压系统的主要特性参数以及液压泵的选择也有所不同。两类主机液压传动的主要区别见表2-18。

2.7.2　类型选择

齿轮泵、叶片泵、螺杆泵和柱塞泵的特点及价格各异，应根据主机类型及工况、功率大小、系统压力高低及系统对泵性能的要求，参照表2-5来确定液压泵的类型。就目前技术状况和水平而言，一般压力小于21MPa的系统，多采用齿轮泵和叶片泵；压力高于21MPa的系统，多采用柱塞泵。此外，还要考虑定量或变量、原动机类型、转速、容积效率、总效率、自吸能力、噪声等因素。

用定量泵还是用变量泵，需要仔细论证。定量泵简单、价廉，变量泵复杂、价昂，但可节能。定量泵与变量泵的适用场合见表2-19。叶片泵、轴向柱塞泵和径向柱塞泵有定量泵，也有变量泵。变量泵（尤其是轴向变量柱塞泵）的变量机构有多种形式。控制方法有手动控制、内部压力控制、外部压力控制、电磁阀控制、顺序阀控制、电磁比例阀控制、伺服阀控制等。控制结果有比例变量、恒压变量、恒流变量、恒转矩变量、恒功率变量、负载传感变量等（见2.4.2）。并不是所有变量泵都有上述各种变量及控制方式。变量方式的选择要适应系统的要求，实际使用中要弄清这些变量方式的静、动特性和使用方法。不同种类的泵、不同生产厂，其变量机构的特性不同，选用时应仔细查阅产品样本或使用说明书。

通常可按如下原则进行液压泵的类型选择。

①若主机为行走机械，原动机为内燃机，宜选外啮合齿轮泵和双作用叶片泵。

②若系统采用节流调速回路或通过改变原动机转速调节流量，或系统对速度无调节要求，可选定量泵或手动变量泵，此时手动变量泵一旦调定就相当于定量泵。

③若系统要求高效节能，则应选变量泵。

④恒压变量泵适用于要求恒压源的系统。

⑤限压式变量泵和恒功率变量泵适用于低压大流量、高压小流量系统。

⑥电液比例变量泵适用于多级调速系统。

⑦负载传感变量泵适用于随机调速且功率适应系统。

⑧双向手动或手动伺服变量泵多用于闭式系统。

⑨多执行元件系统，各工作循环所需流量相差较大，应选多联泵（这类泵通常有一个吸油口，多个出油口，各出油口的压力油可分别向系统的不同执行元件供油，也可合流供给某一执行元件）供油。

⑩在室内和对环境噪声有要求的主机，应选用对噪声有控制结构的产品，例如内啮合齿轮泵和双作用叶片泵。

在选择液压泵的类型和结构时，还应考虑系统对液压泵的其他要求，例如重量、价格、使用寿命及可靠性，液压泵的安装方式[菱形、方形、多边形（包括圆形）]，泵的驱动方式（固定设备液压系统，其液压泵通常用电动机驱动，而行走机械液压系统，大多用内燃机驱动液压泵）及泵与原动机的连接方式，泵的轴伸类型（带外螺纹的1∶10圆锥形轴伸和30°压力角渐开线花键等），能否承受一定的径向载荷，油口的连接方式（螺纹、法兰）等。在GB/T 2353—2005《液压泵及马达的安装法兰和轴伸尺寸系列及标注代号》中，对液压泵和马达的安装法兰与轴伸尺寸系列及标注方法进行了规定。

在选择具体产品时，还应考虑选定液压泵的生产厂家的信誉，维修及配件供应情况等。

2.7.3　基本参数的选择

（1）工作压力

不同类型和规格的液压泵，其额定压力也不同。液压泵的输出压力pp应为执行元件所需压力p1和系统进油路上的总压力损失∑Δp（包括管路的压力损失及控制阀的压力损失）之和，即

pp≥p1+∑Δp　　（2-1）

泵的输出压力pp不得超过样本上的额定压力。强调安全性、可靠性时，还应留有较大的余地：一般在固定设备中液压系统的正常工作压力可选为泵额定压力的70%～80%；要求工作可靠性较高的系统或行走设备（如车辆与工程机械），其液压系统工作压力可选为泵额定压力的50%～60%。

产品样本上的最高工作压力是短期冲击时允许的峰值压力。如果每个循环中都发生冲击压力，泵的寿命会显著缩短，甚至会损坏。

泵的最高压力与最高转速不宜同时使用，以延长泵的使用寿命。

（2）输出流量

液压泵的流量qp与工况有关。液压泵的输出流量qp应包括执行元件所需流量[有多个执行元件时由流量-时间循环图（图2-9）求出总流量]和各元件的泄漏量的总和，一般可用下式加以确定：

qp≥K（∑q）max　　（2-2）

式中　K——系统的泄漏系数，一般取1.1～1.3（大流量取小值，小流量取大值）；

（∑q）max——同时动作的液压执行元件的最大流量，m3/s。

对于工作过程始终用流量阀节流调速的系统，尚需加上溢流阀的最小溢流量，一般取2～3L/min。有时还需考虑电动机失转（通常为1r/s左右）引起的流量减少量、液压泵长期使用后效率降低引起的流量减少量（通常为5%～7%）。泵产品样本上往往给出排量、转速范围及典型转速不同压力下的输出流量。

（3）原动机

原动机有电动机和内燃机两种，对原动机的要求以及原动机功率的确定方法如下。

①对驱动电动机的要求

a.电动机的类型　由于液压泵通常在空载下启动，故对电动机的启动转矩没有过高要求，负荷变化比较平稳，启动次数不多，因此可采用Y系列笼型异步电动机。在液压系统功率较大而电网容量不大时，可采用绕线转子电动机。对于采用变频调节流量方案的液压泵，则应采用变频器控制的交流异步电动机驱动液压泵。

液压泵的工作环境不同，对其驱动电动机的防护方式要求不同：清洁、干燥环境下宜采用开启式电动机（防护标志为IP11）驱动；较清洁干净的环境宜采用防护式电动机（防护标志为IP22和IP23）驱动；潮湿、多尘埃、高温、有腐蚀性或易受风雨的环境宜采用封闭式电动机（防护标志为IP44）驱动，易爆危险环境下宜采用防爆式电动机（如dⅡCT4）驱动。

卧式电动机需通过支架与泵一起安装在油箱顶部或单独设置的基座上，占用空间较大，但泵的故障诊断和维护较为方便；立式电动机可通过钟形罩与泵连接，泵伸入油箱内部，结构紧凑，外形整齐，噪声低。有时因液压系统配置的需要，还用到双伸轴电动机以驱动两台液压泵（图2-10）。

表2-20～表2-22分别给出了常用的Y系列（IP44）三相异步电动机常用电动机、YB系列（dⅡCT4）三相异步电动机（防爆电机）和YVP系列变频调速三相异步电动机的主要技术参数，供选型时参考。

b.电动机的转速　应与液压泵的转速相适应。电动机与液压泵之间通常采用联轴器连接，电动机的转速应在液压泵的最佳转速范围内，否则会使液压泵的效率下降。

容量（功率）相同的同类型电动机，通常有不同的转速供选用。低转速电动机的磁极对数多，外形尺寸及重量都较大，价格高，且要求泵有较大排量（在流量一定的情况下）；而高转速电动机则相反。故电动机的转速应与泵的流量、排量等一起综合考虑。

c.电动机的功率

ⅰ.当液压泵在额定压力和流量下工作时，可按液压泵产品样本中的液压泵的驱动功率来选择电动机的功率。

ⅱ.若液压泵在其他压力和流量下工作，电动机的功率可由式（2-3）算得，并选择合适的电动机。

Pi=Δpq/（60η）（kW）　　（2-3）

式中　Δp——液压泵的进出口压差，MPa；

q——液压泵的流量，L/min；

η——液压泵的总效率，%。

当泵的进口压力很低，近似为零时，可用泵的输出压力pp来代替压差Δp。

ⅲ.如果液压泵的驱动功率变化较大，则应分别算出各工作阶段所需功率，再按式（2-4）算出平均功率Pcp，然后确定液压泵的驱动功率。由于电动机可在短时间内超负荷运行，所以电动机的功率只要比上述计算出的平均功率大，且其中最大功率不大于电动机额定功率的1.25倍即可。

　

　（2-4）

式中　Pi——一个工作循环中第i个工作阶段所需功率，kW；

ti——第i个工作阶段的持续时间，s。

ⅳ.对于工程中经常采用的双联泵供油的快慢速交替循环系统，应分别计算快速和慢速两个工作阶段的驱动功率。多联泵中的第一联泵应比第二联泵能承受较高的负荷（压力×流量）；多联泵总负荷不能超过泵的轴伸所能承受的转矩。

②对内燃机的要求　当液压泵用内燃机驱动时，有两种不同情况：其一是液压泵仅是内燃机驱动负载的一部分；其二是内燃机全部功率用于驱动液压泵。

a.当液压泵仅是内燃机驱动的负载的一部分时，内燃机的功率大，总能满足液压泵所需功率。内燃机的转速应与液压泵的最佳转速相匹配。高速内燃机通常要有减速装置（取力器），使液压泵在最佳转速范围内工作。

b.内燃机的全部功率用于驱动液压泵的系统称为全液压驱动系统。车辆与行走机械的全液压驱动系统通常采用变量泵或变量马达的容积调速系统来满足行走机械速度变化大的要求。内燃机的最大转速应满足系统要求的最大流量，且不超过液压泵的最高允许转速。如果内燃机转速过高，则应设置减速装置。内燃机的最大功率应略大于液压系统要求的最大功率。

（4）转速和排量

转速关联着泵的效率、寿命、耐久性、气穴及噪声等。虽然液压泵产品技术规格表中标明了允许的转速范围，但最好是在与用途相适应的最佳转速下使用，不得超过最高转速。特别是用内燃机驱动液压泵的情况下，油温低时若低速则吸油困难，有因润滑不良引起卡咬失效的危险；而高速下则要考虑产生气蚀、振动、异常磨损、流量不稳定等现象的可能性。转速剧烈变动还对泵内部零件的强度有很大影响。

在系统所需流量已知的情况下，液压泵的转速应与排量综合考虑。通常，应首先根据系统所需流量qv（L/min）和初选的液压泵转速n1（r/min）及泵的容积效率ηv（可根据产品样本或取为ηv=0.9）计算其参考值，即

　　（2-5）

对于定量泵，最终选择的泵流量尽可能与系统所需流量相符合，以免功率损失过大。

（5）效率

液压泵的效率值是泵质量好坏的体现。压力越高、转速越低则泵的容积效率越低，变量泵排量调小时容积效率降低。转速恒定时泵的总效率在某个压力下最高，变量泵的总效率在某个排量、某个压力下最高。泵的总效率对液压系统的效率有很大影响，应选择效率高的泵，并尽量使泵工作在高效工况区。

（6）自吸能力

在开式回路中使用时，需要泵具有一定的自吸能力。发生气穴、气蚀不仅可能使泵损坏，而且还会引起振动和噪声，使控制阀、执行元件动作不良，对整个液压系统产生恶劣影响。在确认所用泵的自吸能力的同时，必须在考虑液压装置的使用温度条件、液压油的黏度来计算吸油管路的阻力的基础上，确定泵相对于油箱液位的安装位置并设计吸油管路。另外，泵的自吸能力的计算值要留有充分裕量。

（7）噪声

液压泵是液压系统的主要噪声源。在对噪声有限制的场合，应选用低噪声泵或降低转速使用。

2.7.4　其他项目的选定

①连接油口和安装支架　应考虑油口的连接方式，通常有螺纹和法兰两种连接油口，应根据使用场合及条件并考虑维护的方便性进行选择。泵的吸入管道通径应不小于泵入口通径。

自行设计或从泵制造厂订购的泵的支架（座）（法兰）、联轴器和安装支架等安装件（图2-11）要刚性好，并能充分吸收振动。

②尺寸和重量　随着现代机械设备的小型化和轻量化，在许多应用场合，能否将所需功率的液压泵安装到一定空间去是选择泵的重要因素，重量也可能起相同的作用，例如航空航天设备上。

③工作介质　其质量及清洁度是保证液压泵乃至整个液压系统正常运转和延长泵的使用寿命的关键。对液压泵的工作介质的要求通常与整个液压系统对工作介质的要求相同。

④经济性（购置费用）液压泵的购置费用将作为一个选择条件与其他条件权衡。通常，在排量一定的条件下，齿轮泵最便宜，柱塞泵最贵，而叶片泵介于两者之间。

⑤适应性　即液压泵是否适应用户的习惯；是否能与类似产品互换。

⑥维修方便性　应充分考虑所使用的液压泵在车间及现场都易于维修、易于找到维修者并有充足的货源。

⑦货源及产品史　应考虑所选择的液压泵能否很快得到，需要多长时间才能得到备件，此种泵在类似或相近的应用中使用性能如何，产品的性能和生产、使用及验收的历史状况如何。作为液压系统的设计师及使用和维护人员，应对国内外液压泵的生产销售厂商（公司）的分布及其产品品种、性能、服务、声誉、新旧产品的替代与更换具有较全面的了解，才能实现液压泵正确、合理的选型。