叶片泵原理简介
一、概述,第三节 叶片泵（Vane Pump）,叶片泵分类：单作用（非平衡式） 双作用（平衡式）,双作用泵为定量泵，单作用泵经常作变量泵,叶片马达：双作用，机械特性软，宜在中速 （300r/min）以上运行,特点：输出流量均匀、脉动小、噪声小 结构复杂、吸油特性不好、对污染敏感,应用：工作机械的中高压系统中，机床、压力机,低压泵：6.3-10Mpa 高压泵：14-25Mpa 排量：10100cm3/r,一、概述,第三节 叶片泵（Vane Pump）,单作用变量叶片泵,双作用叶片马达,二、单作用叶片泵,第三节 叶片泵（Vane Pump）,1. 工作原理,转子（2）,定子（3）,配油盘（5）,吸油口（6）,压油口（1）,叶片（4）,组成：,端盖,二、单作用叶片泵,第三节 叶片泵（Vane Pump）,单作用泵：,转子每转一周，每个叶片伸缩一次，完成一次吸油压油,变量泵：,改变偏心距即改变排量,非平衡式：,转子受单方向不平衡作用力，轴负载大,二、单作用叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,2.流量计算,(4-13),*忽略叶片厚度,二、单作用叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,3.流量的脉动性,设为两相邻叶片夹角,叶片越多，脉动越小 单作用叶片泵的叶片数取为奇数，13或15,二、单作用叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,4.叶片安放角,将叶片向后倾斜放置，一般为24度，有利于在惯性力作用下叶片伸出,5.特点,1)改变偏心，可作变量泵,2)在压油区叶片底部通压力油使叶片与定子可靠接触；吸油区与吸油腔通，惯性作用伸出,3)径向力不平衡,三、双作用叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,1. 工作原理,转子和定子同心放置,4条工作曲线(过渡曲线),双作用泵：,转子转一周,叶片伸缩两次,完成两次吸油压油,平衡式： 吸油区、压油区径向对称，转子所受径向力平衡,三、双作用叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,2.流量计算,b叶片宽度;,R定子长轴半径;,r定子短轴半径。,流量的脉动性,*忽略叶片厚度,叶片数取12或16（4的倍数脉动小）,（叶片厚度、加工精度、泄漏因素）,三、双作用叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,3.结构特点,1)定子过渡曲线（连接四段圆弧）,阿基米德螺线,等加速等减速曲线,正弦、余弦、高次曲线,（减少软性冲击）,（连接处有尖角，叶片径向速度突变，硬性冲击，定子磨损严重）,（连接处有加速度突变，软性冲击）,2)叶片安放角,为减小压力角（叶片弯矩、磨损）,叶片沿转子旋转方向倾斜放置（与单作用相反）,一般为13度,三、双作用叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,:压力角,三、双作用叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,4.典型参数,额定压力6.3Mpa，转速1000-1500r/min 流量6100l/min，容积效率90%，用于机床,3)叶片卸荷结构,减小吸油腔叶片与定子间作用力,减小叶片厚度、阶梯叶片、子母叶片结构,4)定量泵,定子与转子同心,不能改变排量,四、限压式变量叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,工作原理,定子（2）,转子（1）,反馈柱塞（4）,导向支承（3）,组成：,流量调节螺钉（5）,弹簧（6）,根据外负载（泵出口压力）自动调节泵的排量,四、限压式变量叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,结构特点: 转子中心固定 定子可以水平移动,工作过程:,无外负载,定子最右端,Vmax,FFs：,(不考虑泄漏),FFs：,定子左移,定子不动,排量减小,排量为零（流量全部补偿泄漏），压力不再升高,-限压式变量叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,四、限压式变量叶片泵,柱塞面积Ax,定子转子最大偏心距 emax （流量调节螺钉全松开）,定子转子实际初始偏心距 e0（流量调节螺钉预调位置）,弹簧预压缩量 x0（弹簧调节螺钉预调位置）,弹簧刚度 ks,定子开始移动时的压力 pc,定子受力平衡,（4-15）,第三节 叶片泵和叶片马达,四、限压式变量叶片泵,泵的实际输出流量,（4-19）,kq 泵的流量常数 kl 泵的泄漏常数 p 泵出口压力 e 实际偏心距,时，定子未移动，偏心距e0,（4-20）,第三节 叶片泵和叶片马达,四、限压式变量叶片泵,（4-17）,时，定子左移，偏心距e,定子受力平衡,代入（4-19）,（4-21）,取q=0,最大输出压力,（4-22）,压力-流量曲线,四、限压式变量叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,A,B,C,x0 pc pmax BC段右移,e0 q AB 段上移 pc pmax不变,四、限压式变量叶片泵,第三节 叶片泵和叶片马达,特点：,根据负载自动调节流量，节能，减少发热，简化系统,结构复杂，泄漏大，噪声大，效率比定量叶片泵低,应用：,适合机床液压系统中执行元件的快进、工进、保压,五、叶片泵的特点,第三节 叶片泵和叶片马达,流量均匀,运转平稳,噪音小,可制成多联; 容积效率高（相对齿轮泵）; 可以变量(单作用); 自吸能力差; 对污物敏感; 结构复杂，加工精度要求高。,六、双作用叶片马达,第三节 叶片泵和叶片马达,1.工作原理,叶片两面受力不同,产生转矩,使叶片带动转子转动,五、双作用叶片马达,第三节 叶片泵和叶片马达,2.结构特点,1)叶片底部有弹簧,保证初始条件下叶片贴紧定子内表面，形成密封容积,2)叶片径向布置,实现马达正反转,3)叶片底部通高压油（经单向阀选择高压进入）,五、双作用叶片马达,第三节 叶片泵和叶片马达,3.应用,体积小、惯性小、动作灵敏、转速转矩脉动小,泄漏较大、机械特性软、不适合低速工作,适用于高转速、小转矩、频繁启停场合,如磨床主轴驱动、夹紧装置等,
