液压泵03-叶片泵.ppt

WUST 3.3 叶片泵 单作用叶片泵 双作用叶片泵 图中为泵的转子和定子实物 3.3.1 单作用叶片泵 1 工作原理 图2.7为单作用叶片泵的工作原理。 泵由转子2、定子3、叶片4和配流盘等件组成。 图2.7单作用叶片泵工作原理 1-压油口;2-转子;3-定子;4-叶片;5-吸油口 压油窗口 定子 吸油窗口 压油口 吸油口 演示 定子的内表面是圆柱面，转子和定子中心之间存在着偏心，叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及叶片根部油压力作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子便形成了一个密封的工作腔。 泵在转子转一转的过程中，吸油、压油各一次，故称单作用叶片泵。 转子单方向受力，轴承负载大。 改变偏心距，可改变泵排量，形成变量叶片泵。 2 单作用叶片泵的平均流量计算 3 单作用叶片泵和变量原理 变量叶片泵有内反馈式和外反馈式两种。 （1） 限压式内反馈变量叶片泵 内反馈式变量泵操纵力来自泵本身的排油压力，内反馈式变量叶片泵配流盘的吸、排油窗口的布置如图2.9。 图2.9 变量原理 1-最大流量调节螺钉；2-弹簧预压缩量调节螺钉；3-叶片；4-转子；5-定子 由于存在偏角θ，排油压力对定子环的作用力可以分解为垂直于轴线OO1的分力F1及与之平行的调节分力F2，调节分力F2与调节弹簧的压缩恢复力、定子运动的摩擦力及定子运动的惯性力相平衡。定子相对于转子的偏心距、泵的排量大小可由力的相对平衡来决定，变量特性曲线如图所示。 当泵的工作压力所形成的调节分力F2小于弹簧预紧力时，泵的定子环对转子的偏心距保持在最大值，不随工作压力的变化而变，由于泄漏，泵的实际输出流量随其压力增加而稍有下降，如上图中AB段。 定量段，变量压力小于弹簧预压力 图2.10 开始变量点 变量段，变量压力大于弹簧预压力 当泵的工作压力P超过PB后，调节分力F2大于弹簧预紧力，使定子环向减小偏心距的方向移动，泵的排量开始下降（变量）。 改变弹簧预紧力1可以改变曲线的B点；调节最大流量调节螺钉2，可以调节曲线的A点。 (2) 限压式外反馈变量叶片泵 图2.11外反馈限压式变量叶片泵 1-转子；2-弹簧；3-定子；4-滑块滚针支承；5-反馈柱塞；6-流量调节螺钉 设泵转子和定子间的最大偏心距为emax，此时弹簧的预压缩量为x0，弹簧刚度为kx，泵的偏心预调值为e0，当压力逐渐增大，使定子开始移动时压力为PB，则有 （2.13） 当泵压力为p时，定子移动了x距离，也即弹簧压缩量增加x，这时 ： （2.15） (2.14） （2.16） 压力为P下真实偏心距 3.3.2 双作用叶片泵 1 工作原理 双作用叶片泵的原理和单作用叶片泵相似，不同之处在于定子内表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线组成，且定子和转子是同心的。 双作用叶片泵 图中，当转子顺时针方向旋转时，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区，在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区；吸油区和压油区之间有一段封油区将吸、压油区隔开。 图2.12 双作用叶片泵工作原理 1-定子；2-压油口；3-转子；4-叶片；5-吸油口 这种泵的转子每转一转，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。 图2.12 双作用叶片泵工作原理 1—定子；2 —压油口；3 —转子；4 —叶片；5 —吸油口 2 双作用叶片泵的平均流量计算 当两叶片从a，b位置转c，d位置时，排出容积为M的油液；从c，d转到e，f 时，吸进了容积为M的油液。从e，f 转到g，h时又排出了容积为M的油液；再从g，h转回到a，b时又吸进了容积为M的油液。 图2.13 双作用叶片泵平均流量计算原理 转子转一周，两叶片间吸油两次，排油两次，每次容积为M；当叶片数为Z时，转动一周所有叶片的排量为2Z个M容积，若不计叶片几何尺度，此值正好为环行体积的两倍。故泵的排量为： 式中： R-定子长半径； R-定子短半径； B-转子厚度。 平均流量为： 考虑叶片厚度影响后，双作用叶片泵精确流量计算公式为： （2.23） 3 叶片泵的高压化趋势 随着技术的发展，双作用叶片的最高工作压力已达成20~30MPa，这是因为双作用叶片泵转子上的径向力基本上是平衡的，不像齿轮泵和单作用叶片泵那样，工作压力的提高会受到径向承载能力的限制；