叶片泵是一种常见的液压泵,可以分为单作用叶片泵和双作用叶片泵两种,前者用作变量泵;后者为定量泵。本文兴迪源机械带来叶片泵(双作用叶片泵及单作用叶片泵)的工作原理及结构特点。
一、双作用叶片泵的工作原理及结构特点:
①双作用叶片泵的工作原理:
双作用叶片泵的工作原理如图3-8所示,由定子、转子、叶片、配流盘和泵体组成。转子与定子同心安装,定子的内曲线由两段长半径圆弧,两段短半径圆弧及四段过渡曲线所组成,共有八段曲线。如图38所示,转子作顺时针旋转,叶片在离心力作用下,径向伸出,其顶部在定子内曲线上滑动。双作用叶片泵每转一转,每个工作腔完成吸油两次和压油两次,所以称其为双作用叶片泵,又因泵的两个吸油窗口与两个压油窗口是径向对称的,作用于转子上的液压力是平衡的,所以又称为平衡式叶片泵。
图3-8 双作用叶片泵的工作原理
②双作用叶片泵的结构特点:
a.配流盘的两个吸油窗口和两个压油窗口对称布置,因此作用在转子和定子上的液压径向力平衡,轴承承受的径向力小,寿命长。
b.为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内表面,采用叶片槽根部全部通压力油腔的办法。
c.合理设计过渡曲线形状和叶片数(z≥8),可使理论流量均匀,噪声低。
d.定子曲线圆弧段圆心角β≥配流窗口的间距角γ≥叶片间夹角α(=2π/z)。
e.为减少两叶片间的密闭容积在吸压油腔转换时因压力突变而引起的压力冲击,在配流盘的配流窗口前端开有减振槽。
③双作用叶片泵的性能 如图3-9所示。
图3-9 双作用叶片泵性能
④双联叶片泵:
双联叶片泵相当于两个双作用叶片泵的组合。将两个叶片泵并联在一起,泵的两套转子、定子、配油盘等安装在一个泵体内,两个叶片泵的转子由同一传动轴带动旋转,泵体有一个公共的吸油口和各自独立的出油口,两个泵可以是相等流量的,也可以是不等流量的。双联泵的外形及职能符号如图3-10所示。
图3-10 双联叶片泵结构外形及职能符号
在流量变化很大的速度换接回路中,常将高压小流量泵和低压大流量泵并联使用。当速进给时需要流量很大,两个泵同时供油(此时压力较低):当工作进给时,压力较高,大流量泵卸荷,只有小流量泵供油。这与采用高压大流量泵相比,可以节省能源,减少油液发热,系统回路元件结构如图3-11所示。
图3-11双泵供油液压系统动力部分
二、单作用叶片泵的工作原理及结构特点:
①单作用叶片泵的工作原理:
如图3-12所示为单作用叶片泵的工作原理,定子的内表面是圆柱形孔,定子和转子中心不重合,相距一偏心距e,在吸油腔和压油腔之间,有一段封油区,把吸、压油腔隔开。泵的转子每旋转一周,叶片在槽中往复滑动一次,密封工作腔容积增大和缩小各一次,完成一次吸油和压油,故称单作用泵。
图3-12单作用叶片泵的工作原理
②单作用叶片泵的结构特点:
a.可以通过改变定子的偏心距e来调节泵的排量和流量。
b.叶片槽根部分别通油,叶片厚度对排量无影响。
c.叶片矢径是转角的函数,瞬时理论流量是脉动的。叶片数取为奇数,可减小流量的脉动。
③限压式变量叶片泵工作原理:
根据自动调节后泵的压力和流量特性,可分为限压式、恒流量式和恒压式三类。如图3-13所示为限压式变量叶片泵的工作原理。
图3-13 限压式变量叶片泵的工作原理
定子右边控制活塞作用着泵的出口压力油,左边作用着调压弹簧力,当FFt,定子将向偏心减小的方向移动,泵的输出流量减小。
④限压式变量叶片泵的特性曲线:
如图3-14所示为限压式变量泵的流量和压力特性曲线。
图3-14限压式变量叶片泵的特性曲线
a.调节压力调节螺钉的预压缩量,即改变特性曲线中拐点B的压力大小pB,曲线BC沿水平方向平移。
b.调节定子右边的最大流量调节螺钉,可以改变定子的最大偏心距emax,即改变泵的最大流量,曲线AB上下移动。
c.更换不同刚度的弹簧,即改变了BC的斜率,泵的最高压力Pc也就不同。
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部分文段和图片摘自:
《图解液压技术基础》
作者:李丽霞 杨宗强 何敏禄
由兴迪源机械编辑
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