叶片泵

     分类 :
            单作用非卸荷式——变量泵
            双作用卸荷式  ——定量泵
       

    

     双作用叶片泵:
    
     1   双作用叶片泵的工作原理
      1） 组成
         定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等















      2） 工作原理

           V密形成：定子、转子和相邻两叶片、配流盘围成
                               右上、左下，叶片伸出，V密↑吸油
           V密变化：转子逆转<
                               左上、右下，叶片缩回，V密↓压油
           吸压油口隔开： 配油盘上封油区及叶片
       









     


       3） 特点
     （1） 转子转一周，吸、压油各两次，称双作用式
     （2） 吸、压油口对称，径向力平衡，称卸荷
     
       2   双作用叶片泵的排量和流量
       1） 排量
           ∵ 叶片每伸缩一次，每两叶片间油液的排出量为V密max-V密min
           ∴ （V密max-V密min）Z即一转压出油液的体积，即等于一环形体积
         又∵ 双作用式
           ∴ 应为两倍的环形体积      即 V0=2π(R2-r2)B
         还∵ 叶片有一定厚度
           ∴ 叶片所占体积为             V'=2Bbz（R-r）/COSθ
           故 双作用叶片泵的实际排量为
                     V= V0- V=2B[π(R2-r2)-（R-r）bz /COSθ]
           双作用叶片泵的理论流量为
                     qt=2B[π(R2-r2)-（R-r）bz /COSθ]
           泵输出的实际流量为
                      q =2B[π(R2-r2)-（R-r）bz /COSθ]ηpv
           理论上：若不考虑叶片厚度，双作用叶片泵无流量脉动
           实际上：由于存在制造工艺误差，定子大小圆弧不同心，造成了少量流量脉动。但脉动率比较小。
       为减小脉动：叶片数应为4的整数倍、且大于8时最小，故通常取叶片数为12或16
  
    3  双作用叶片泵的结构要点

  （1） 定子工作表面曲线
                      两段R 
       组成：四段圆弧<       四段过渡曲线，其类型如下：
                      两段r
             阿基米德螺线：v径=c,qsh均匀,但因v 突变，a 无穷大，引起 刚冲，产生噪声、磨损 
       <                                        
            等加速等减速曲线：v径↑,a=c，↓刚冲，但有柔性冲击，R/r↑，q↑
         ∴ 我国YB型叶片泵采用等加速等减速曲线作为过渡曲线
   （2） 配流盘
               分配油液
         作用<             β≥ε≥2π/Z 既可配油，又减小困油
               支承缸体
    (3)  叶片倾角
         问题的提出：叶片泵在工作过程中，叶片对定子内表面有作用力，定子内表面对叶片产生一反作
                     用力FN，此力可分解为：
                      FT=FNsinβ——垂直于叶片，增大了摩擦，且易使叶片折断，为减小该力，应减
                    <               小压力角β，叶片前倾θ即可，压力角变为β’=β-θ
                      F =FNcosβ——和叶片底部液压力平衡
       

    4   高压双作用叶片泵的结构特点 
       

  （1）  端面间隙的自动补偿
                                      压紧定子
         右配流盘的右侧与压力油相通<  
                                      弹性变形
   （2） 减小叶片对定子的作用力
         ∵  径向力平衡，配油盘浮动
         ∴  压力升高不受以上因素影响,但因叶片与定子内表面接触，才能形成密封容积，叶片底
                         在压油区，顶底压力平衡
             部通压力油<  
                         在吸油区，顶部低压，底部高压，致使叶片作用于定子表面的力很大，使
                         磨损加剧，寿命降低，成为限制双作用叶片泵压力提高的主要因素，所以
                         应采取措施减小吸油区叶片对定子内表面的作用力，
         其措施如下：
       1） 减小作用在叶片底部的油液压力
           通过阻尼孔或减压阀减小吸油口油液的压力
       2） 减小叶片底部受压力油作用的面积
           减小叶片厚度，一般1、8——2、5mm
       3） 双叶片结构
           底顶压力平衡，↓F
       4） 采用复合叶片结构
                        *宽度——母子叶片
       ↓叶片底部面积<  
                        厚度——阶梯叶片
       5 双联叶片泵
         组成： 两个双作用叶片泵的主体装在同一泵体内，
                同轴驱动，共用一个吸油口，各自油自己的出油口。















                 分开使用，如两个独立的叶片泵，但结构紧凑
       工作原理<  
                 合并使用，可增大流量
                 轻载快速时，双泵同时供油
       应用情况<  
                 重载慢速时，小泵供油，大泵卸荷
    

   特点：    降低功率损耗，减少油液发热
   
     单作用叶片泵

    １ 单作用叶片泵的工作原理
       组成： 定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等
                  ↓
               偏心安装
       工作原理：v密形成：同YB型泵
                                    下半周，v密↑，吸油 
                 v密变化，转子顺转< 
                                    上半周，v密↓，压油
       特点：1)  转子转一周，吸压油各一次，称单作用式
             2)  吸压油口各半，径向力不平衡，称非卸荷式

    2  单作用叶片泵的排量和流量
              1） 排量
                 ∵ 两叶片处于定子最右边，密封容积最大处于定子最左边，密封容积最小
                 ∵ V1 = π[(D/2+e)2-( d/2)2]βB/2π
                      = π[(D /2+e)2-(d/2) 2]B/z
                 ∴ V2 = π[(D/2-e)2-( d/2)2]βB/2π
                     = π[(D /2-e)2-(d/2) 2]B/z
                 故 排量  v =（v1-v2）z
                         v = 2πBeD
                2） 流量
               理论流量： qt=vn=2πbeDn
               实际流量： q =vnηpv= 2πbeDnηpv
               ∵ 单作用叶片泵定、转子偏心安装 ，
               ∴ 改变转子和定子的偏心距，即可改变排量，故可做变量泵，但其容积变化不均匀
               故 有流量脉动，叶片应取奇数，一般为13到15。
    3  单作用叶片泵的结构要点
         1）定子与转子偏心安置
         2）径向液压力不平衡 
         3）叶片后倾
            ∵ 叶片底部分别通吸压油
            ∴ 叶片顶、底受力平衡
            故 叶片向外运动主要靠旋转时的惯性力，叶片后倾24

    4  单作用变量叶片泵

                  手动 
       变量原理<        限压式*
                  自动 < 恒压式
                         恒流量式
    1） 限压式变量叶片泵的工作原理和特性
        作用：当压力升高到预调的限定压力后，流量自动减小
                                                外反馈*
        分类：利用压力的反馈作用实现，可分为 <    
                                                  内反馈
  （1） 外反馈限压式变量叶片泵
        组成：变量泵主体、限压弹簧、调节机构（螺钉）、反馈液压缸
        工作原理：当pA < ksx0时，    定子不动，e=e0 qmax
                  当pA = ksx0时，    定子即将移动， p = pB，即为限定压力
                  当pA > ksx0时，   定子右移，e↓ ，q↓
                                    此时 e = e0-x     pA = ks（x0+x）
                                         e = e0-A（p-p0）/k

（2） 内反馈限压式变量叶片泵
       组成：变量泵主体、限压弹簧、调节螺钉等
       和外反馈的区别：在于偏心距的变化不是靠反馈液压缸，而是靠配油盘上的压油口
                       对y轴的不对称分布，产生一水平分力与弹簧力平衡

















         工作原理：当Fx < kx0 时，定子不动，e=e0 ，qmax
                   当Fx > kx0时，定子右移，e↓，q↓

    2   限压式变量叶片泵的流量压力特性
         特性曲线：
                   当p < pB时，pA < ksx0，定量泵（AB），q=kqe0-k1p
                   当p > pB时，pA = ks（x0+x），e=e0-x = e0+x0- PA/ks
                                q = kq（e0+x0）- PA kq /ks-k1p             

 

 

 

 

 

 

 

 

        调节过程：调节螺钉1，可改变最大流量，使AB段上下平移
                  调节螺钉2，可改变限定压力，使BC段左右平移   k大，曲线平缓  
                  更换弹簧，可改变弹簧刚度，使BC段斜率变化  < 
                                                              k小，曲线较陡 

    3  限压式变量叶片泵的应用
       执行机构需要有快、慢速运动的场合，            快进或快退：用AB段
       如：组合机床进给系统实现快进、工进、快退等 〈 
                                                     工进： 用BC段
                            定位夹紧：用AB段
           或定位夹紧系统< 
                            夹紧结束保压：用C点

    4  限压式变量叶片泵的特点

       减小无功损耗，减小发热，简化系统，但结构复杂