一、叶片泵分类一、叶片泵分类一般叶片泵的工作压力为一般叶片泵的工作压力为7MPa7MPa 流量为流量为4 4200 L200 Lminmin。 3 33 3 叶片泵叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵 （定量）（定量）单作用叶片泵（变量）单作用叶片泵（变量）中压中压 （*）高压高压限压式限压式 （*）恒压式恒压式手动调节手动调节叶片泵叶片泵北京科技大学二、双作用叶片泵二、双作用叶片泵n双作用叶片外形图双作用叶片外形图北京科技大学1 1、工作原理工作原理n1）密封容腔：相邻两叶片、密封容腔：相邻两叶片、定子内表面、转子外表面、两定子内表面、转子外表面、两端面构成可变的密封容积；端面构成可变的密封容积；n2）密封容腔周期性变化：）密封容腔周期性变化：n转子旋转转子旋转-短径到长径过渡短径到长径过渡-叶片外伸叶片外伸-密封容积增密封容积增大大-吸油吸油-长径到短径过渡长径到短径过渡-叶片缩进槽内叶片缩进槽内-容积缩小容积缩小-压油；压油；n3）配油装置：配油盘。）配油装置：配油盘。北京科技大学2、双作用叶片泵结构双作用叶片泵结构北京科技大学3、双作用叶片泵特点双作用叶片泵特点n1）转子每旋转一周，相邻两叶）转子每旋转一周，相邻两叶片的密封容积完成两次吸压油过片的密封容积完成两次吸压油过程，故称为双作用叶片泵。程，故称为双作用叶片泵。n2）两吸油区和两压油区对称布）两吸油区和两压油区对称布置，作用在转子上的油压力互相置，作用在转子上的油压力互相平衡，又称为卸荷式叶片泵。平衡，又称为卸荷式叶片泵。n3）吸压油叶片槽底部均通有压）吸压油叶片槽底部均通有压力油，使叶片紧贴在定子曲面上。力油，使叶片紧贴在定子曲面上。吸油区叶片不卸荷，使定子磨损吸油区叶片不卸荷，使定子磨损严重。严重。北京科技大学4、定子曲线定子曲线定子的内表面由两段半径为定子的内表面由两段半径为R的的长径圆弧面、两段半径为长径圆弧面、两段半径为r的短径的短径圆弧面、以及连接长短圆弧面的圆弧面、以及连接长短圆弧面的四段过渡曲面构成。四段过渡曲面构成。n过渡曲线应保证叶片顶部与定过渡曲线应保证叶片顶部与定子内表面不发生脱空；子内表面不发生脱空；n叶片径向运动速度和加速度的叶片径向运动速度和加速度的变化均匀；变化均匀；n叶片对定子内表面的冲击尽可叶片对定子内表面的冲击尽可能小。能小。北京科技大学常用的定子曲线：阿基米德螺线、等常用的定子曲线：阿基米德螺线、等加速曲线、正弦曲线和余弦曲线。加速曲线、正弦曲线和余弦曲线。我国一般采用等减速曲线。我国一般采用等减速曲线。北京科技大学叶片泵排量叶片泵排量V：叶片泵流量叶片泵流量q：其中：其中：V0：两叶片间的最大容积差；两叶片间的最大容积差；V：叶片所占体积；：叶片所占体积；B：叶片宽度；：叶片宽度；n：转速；转速；R：大半径；：大半径；r：小半径；：小半径；b：叶片厚度；叶片厚度；：叶片倾角；：叶片倾角；Z：叶片数。叶片数。5、流量流量北京科技大学6、叶片设计叶片设计n叶片槽底部均通有压力油，叶片槽底部均通有压力油，利于叶片伸出。利于叶片伸出。n叶片厚度：叶片厚度：B减少流量，增减少流量，增加强度。加强度。n叶片夹角：夹角前倾；叶片叶片夹角：夹角前倾；叶片能顺利伸出。防止叶片在沟槽能顺利伸出。防止叶片在沟槽中自锁。中自锁。n叶片数量：叶片数叶片数量：叶片数4n，使叶使叶片厚度不影响流量的均匀性。片厚度不影响流量的均匀性。北京科技大学两个吸油窗口，两个压油窗口。两个吸油窗口，两个压油窗口。环环槽槽C它它通通过过四四个个小小孔孔与与压压油油腔腔的的压压力力油油相相通通。环环槽槽C又又与与叶叶片片槽的底部相通。槽的底部相通。压压油油窗窗口口上上开开有有三三角角形形的的卸卸荷荷槽槽，作作用用是是使使叶叶片片间间的的密密封封容容积积逐逐步步地地和和高高压压腔腔相相通通以以避避免免产产生生液液压压冲击，从而可减少振动和噪声。冲击，从而可减少振动和噪声。7、配油盘结构配油盘结构北京科技大学三、单作用式叶片泵三、单作用式叶片泵1、单作用式叶片泵工作原理、单作用式叶片泵工作原理1）密封容腔：相邻两叶片、定子）密封容腔：相邻两叶片、定子内表面、转子外表面、两端配油内表面、转子外表面、两端配油盘构成可变的密封容积；盘构成可变的密封容积；2）密封容腔周期性变化：）密封容腔周期性变化：转子转子-旋转旋转-叶片伸出叶片伸出-容容积增大积增大-局部真空局部真空-吸油吸油-叶片压进槽内叶片压进槽内-工作容积减小工作容积减小-压油。压油。3）配油装置：配油盘。）配油装置：配油盘。北京科技大学2、单作用式叶片泵特点、单作用式叶片泵特点泵的每转一周，每个密封工作容积泵的每转一周，每个密封工作容积吸、压油各一次，故称为单作用叶片吸、压油各一次，故称为单作用叶片泵。泵。转子受到压油腔单向作用的压力，转子受到压油腔单向作用的压力，使轴承上所受载荷较大，也称为非卸使轴承上所受载荷较大，也称为非卸荷式叶片泵。荷式叶片泵。这种油泵一般不宜用在高压。这种油泵一般不宜用在高压。北京科技大学3、单作用式叶片泵结构、单作用式叶片泵结构n1）配油盘配油盘1、转动轴、转动轴2、转、转子子3、定子、定子4、叶片、叶片5、壳体等、壳体等零件组成。零件组成。n2）定子内表面：不动；圆）定子内表面：不动；圆柱形支撑在滚针轴承上。柱形支撑在滚针轴承上。n3)转子：转动；均匀分布的转子：转动；均匀分布的径向狭槽，矩形叶片安装在径向狭槽，矩形叶片安装在槽内，并可在槽内滑动。槽内，并可在槽内滑动。n4)转子与定子偏心距：转子与定子偏心距：e。北京科技大学n5)定子和转子的两个端面装有配油盘，盘上定子和转子的两个端面装有配油盘，盘上开有吸油窗口和压油窗口，分别与泵壳上的开有吸油窗口和压油窗口，分别与泵壳上的进、出油口相通。进、出油口相通。n6)叶片根部高压区高压油；叶片根部高压区高压油；n7)低压区通低压油；叶低压区通低压油；叶片对流量不影响。片对流量不影响。n8)叶片倾角：后倾。有叶片倾角：后倾。有利于叶片伸出。考虑哥氏利于叶片伸出。考虑哥氏加速度。加速度。北京科技大学4、单作用式叶片泵流量、单作用式叶片泵流量B：叶片宽度；：叶片宽度；n：转速；转速；D：大径；大径；r：小半径；小半径；e：偏心距；偏心距；叶片泵排量叶片泵排量V：叶片泵流量叶片泵流量q：北京科技大学1、限压式变量叶片泵工作原理、限压式变量叶片泵工作原理：四、限压式变量叶片泵四、限压式变量叶片泵eoo北京科技大学定子与转子有偏心；转子转动，定子水平移动；定子与转子有偏心；转子转动，定子水平移动；压压油油窗窗口口与与泵泵的的中中心心线线对对称称，液液压压合合力力F把把定定子子向向压在滑块滚针支承；压在滑块滚针支承；定定子子右右边边有有一一反反馈馈柱柱塞塞，与与泵泵的的压压油油腔腔相相通通，液液压压力与限压弹簧相平衡。力与限压弹簧相平衡。配油盘压油腔和吸油腔位置分布得使定子内壁所受配油盘压油腔和吸油腔位置分布得使定子内壁所受液压力的合力方向垂直于弹簧液压力的合力方向垂直于弹簧2的轴线的轴线，这样就使，这样就使得弹簧力只与反馈柱塞上的液压力相平衡。得弹簧力只与反馈柱塞上的液压力相平衡。原原理理：转转子子转转动动-形形成成压压力力-压压力力增增大大-压压力力反馈油缸反馈油缸-推动定子平移推动定子平移-流量减小。流量减小。北京科技大学2、限压式叶片泵结构图、限压式叶片泵结构图北京科技大学理想曲线：理想曲线：BC垂直垂直PO；AB平行平行PO；实际曲线：实际曲线：AB倾斜，泄漏引起；倾斜，泄漏引起；BC倾斜，弹簧刚度引倾斜，弹簧刚度引起。起。当当ppb时，变量泵时，变量泵3、限压式变量叶片泵流量压力特性、限压式变量叶片泵流量压力特性北京科技大学1)调节压力弹簧，改变定子作调节压力弹簧，改变定子作用力，用力，BC曲线左右平移；曲线左右平移；2)调节反馈油缸限位螺钉，改调节反馈油缸限位螺钉，改变最大流量，变最大流量，AB上下平移；上下平移；3)改变弹簧刚度，改变弹簧刚度，BC斜率变斜率变化；化；k大，曲线平缓；大，曲线平缓；k小，曲小，曲线较陡线较陡。4、限压式变量叶片泵流量压力特性曲线调整、限压式变量叶片泵流量压力特性曲线调整北京科技大学执行机构需要有快、慢速运动的场合。执行机构需要有快、慢速运动的场合。 如：组合机床进给系统实现快进、工进、如：组合机床进给系统实现快进、工进、 快快退等，退等， 快进或快退：快进或快退： 用用ABAB段段 工进：工进： 用用BCBC段段 如：定位夹紧系统如：定位夹紧系统 定位夹紧：定位夹紧：用用ABAB段段 夹紧结束保压：用夹紧结束保压：用C C点点 5、限压式变量叶片泵的应用、限压式变量叶片泵的应用北京科技大学北京科技大学优点：优点：1、流量均匀，噪音小：、流量均匀，噪音小：2、单作用叶片泵可以调节压力和流量；、单作用叶片泵可以调节压力和流量；3、结构紧凑、体积小；、结构紧凑、体积小；4、使用寿命较长，容积效率较高等优点。、使用寿命较长，容积效率较高等优点。缺点：缺点：1、结构复杂：、结构复杂：2、零件制造精度高；、零件制造精度高；3、吸油条件苛刻，低速不能吸油。、吸油条件苛刻，低速不能吸油。五、五、叶片泵特点叶片泵特点北京科技大学使用要点：使用要点：转速必须限制在转速必须限制在5001500rpm范围，范围，高：高：出现吸空现象；出现吸空现象；低：低：转子压不紧，吸油不畅；转子压不紧，吸油不畅；严格控制污染，叶片容易卡死；严格控制污染，叶片容易卡死；不许反转，容易使叶片折断。不许反转，容易使叶片折断。北京科技大学斜轴式斜轴式3 34 4 柱塞泵柱塞泵 柱塞泵柱塞泵 一、分类一、分类轴向柱塞泵轴向柱塞泵径向柱塞泵径向柱塞泵斜盘式斜盘式 北京科技大学二、径向柱塞泵二、径向柱塞泵1 1、径向柱塞泵工作原理、径向柱塞泵工作原理北京科技大学2 2、径向柱塞泵外形、径向柱塞泵外形北京科技大学1)1)柱塞相对于传动轴轴线径向布置；柱塞相对于传动轴轴线径向布置；2)2)定子与转子间有偏心距；定子与转子间有偏心距；3)3)径径向向柱柱塞塞泵泵的的工工作作原原理理是是: :靠靠柱柱塞塞的的径径向向位位移移来来改改变柱塞封闭容腔的大小变柱塞封闭容腔的大小, ,进行吸油与排油进行吸油与排油; ;4)4)径径向向柱柱塞塞泵泵按按其其配配油油形形式式不不同同分分为为轴轴配配流流和和阀阀配配流两种形式流两种形式. . 5)5)改变定子与转子间的偏心距即可调节排量；改变定子与转子间的偏心距即可调节排量；6)6)改改变变偏偏心心方方向向即即改改变变了了输输油油方方向向，因因此此径径向向柱柱塞塞泵可以做成单向或双向变量的变量泵。泵可以做成单向或双向变量的变量泵。3 3、径向柱塞泵工作特点、径向柱塞泵工作特点北京科技大学三、三、轴向柱塞向柱塞泵北京科技大学1 1、斜、斜盘式式轴向柱塞向柱塞泵 1 1）工作原理）工作原理 斜斜盘式式轴向向柱柱塞塞泵是是靠靠斜斜盘推推动活活塞塞产生生往往复复运运动、改改变缸缸体体柱柱塞塞腔腔内内容容积进行行吸吸入入和和排排出出而而进行行工工作作的的，它它的的传动轴中中心心线与与缸缸体体中中心心线重重合，故又称直合，故又称直轴式式轴向柱塞向柱塞泵。北京科技大学2 2） 轴向柱塞向柱塞泵排量和流量排量和流量计算算 柱塞的直径柱塞的直径为d,d,柱塞分布柱塞分布圆直径直径为D,D,斜斜盘倾角角为时, ,柱塞的行程柱塞的行程为s=s=DtanDtan, ,所以当柱塞数所以当柱塞数为z z时, ,轴向柱塞向柱塞泵的排量的排量为： V=dV=d2 2Dtanz/4 Dtanz/4 设泵的的转数数为n,n,容容积效效率率为v v则泵的的实际输出流量出流量为： V=dV=d2 2Dtanz nDtanz nv v/4 /4 北京科技大学3 3）CY14-1CY14-1型型轴向柱塞向柱塞泵原理原理图北京科技大学4 4）CY14-1CY14-1型型轴向柱塞向柱塞泵结构构图斜盘配油盘变量机构压盘缸体滑靴配油盘传动轴北京科技大学5 5）结构特点构特点 密封好，密封好，组成密封容腔的零件少；零件的密封成密封容腔的零件少；零件的密封性好，孔性好，孔轴配合精度易保配合精度易保证，密封，密封带长； 缸体与配油缸体与配油盘配合好；缸体在配合好；缸体在滚动轴承作用下，承作用下，消除消除颠覆力矩；覆力矩；主要零件均受主要零件均受压应力；力；北京科技大学滑靴端面采用了静滑靴端面采用了静压支承，支承，减少摩擦。减少摩擦。 北京科技大学3 3、斜、斜轴式式轴向柱塞向柱塞泵1 1）斜）斜轴式式轴向柱塞向柱塞泵工作原理工作原理 斜斜轴式式轴向柱塞向柱塞泵的的传动轴线与缸体的与缸体的轴线相交一个相交一个夹角。柱塞通角。柱塞通过连杆与主杆与主盘铰接，并由接，并由连杆的杆的强强制作用使柱塞制作用使柱塞产生往复运生往复运动，从而使柱，从而使柱塞腔的封密容塞腔的封密容积变化而化而输出有出有压流量。流量。北京科技大学北京科技大学四、柱塞四、柱塞泵的的优缺点缺点优点：点：工工作作压力力高高，额定定压力力212140MPa40MPa，有有的的大大于于100MPa100MPa；流量可以流量可以调节，并有多种，并有多种变量形式。量形式。缺点：缺点：结构复构复杂，材料加工精度高，价格昂，材料加工精度高，价格昂贵；对油油污染敏感，油染敏感，油杂质卡住活塞；卡住活塞；流量有脉流量有脉动，噪声大。，噪声大。 北京科技大学五、液五、液压泵的比的比较(1)(1)小中等高北京科技大学五、液五、液压泵的比的比较(2)(2)北京科技大学北京科技大学