第二章液压泵第三节叶片泵.ppt

第三节 叶片泵,,1）叶片泵的分类：,单作用叶片泵,双作用叶片泵,转子每转一周吸、压油各两次,转子每转一周吸、压油各一次,,(定量泵),(变量泵),2）两者的不同点,双作用叶片泵与单作用叶片泵相比，其流量均匀性好，转子所受径向液压力基本平衡一般为定量泵，工作压力最大为7.0Mpa 单作用叶片泵一般为变量泵，一般最大工作压力亦为7.0Mpa，结构经改进的高压叶片泵最大的工作压力可达16.0～21.0Mpa 一、双作用叶片泵,1、结构组成,定 子,其内环由两段大半径圆弧、两段 小半径圆弧和四段过渡曲线组成,左配流盘,叶片沿叶片槽滑动,转 子,叶 片,右配流盘,转子与定子同心,1、双作用叶片泵的工作过程,1)密闭容积的组成,2)密闭容积体积的变化,3)配流盘配流,,,二、四象限密 闭容积增大形 成真空，吸油,一、三象限 密闭容积减 小，压力增 大，压油,2、双作用叶片泵的排量、流量计算,式中：s——叶片厚度，1.8～2.5mm； θ——叶片槽相对于径向的倾斜角 公式右边第二项为叶片槽根部全部通压力油对排量的影响，如果叶片槽根部分别通油，则此项为零1）双作用叶片泵的排量,,2）双作用叶片泵的流量为：,考虑流量的脉动，双作用叶片泵的叶片数为4的整数倍时流量脉动率最小 ，一般为12或16片。

3.双作用叶片泵的结构特点,,,,,,,,2）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1）转子旋转一周, 吸压油各两次 吸压油腔两两对称，径向力平衡,双作用 卸荷式,定子内表面曲线是由四段圆弧和四段过渡曲线组成的 常用过渡曲线有：阿基米德曲线，正弦曲线，等加速-等减速曲线，高次曲线等柔性冲击,3）为保证叶片紧贴定子内环，叶片槽根部全部通压力油,,叶片泵工作压力提高的主要限制条件是叶片和定子内表面的磨损①减小叶片底部承压面积： 子母叶片 阶梯叶片 柱销式叶片吸油区叶片刮研定子表面,高压叶片泵的结构措施：,子母叶片,阶梯叶片,②减小作用在叶片底部的油液压力,通过阻尼槽或内装式小减压阀通油③另外高压叶片泵还采用浮动配流盘实现端面间隙补偿3）叶片倾角,力的作用 角变小,为了防止叶片卡住或折断，叶片前倾θ角 一般10°～14°4）配流盘,①吸压油窗口：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 ） ②减振槽：在吸压油腔转换时，减少两叶片间的密闭容积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环槽二、单作用叶片泵,左、右配流盘,（一）工作原理 1、单作用叶片泵的组成及工作原理,,定子：内环为圆,转子：与定子偏心,叶 片,压油窗口,吸油窗口,工作原理动画,2、单作用叶片泵的排量,式中：B——转子的轴向宽度（叶片宽度）； z——叶片数； R——定子内圆表面； e——定子与转子之间的偏心距。

当转速为n,泵的容积效率为ηv时的泵的理论流量和实际流量分别为：,,3、单作用叶片泵的结构特点,2）改变定子的偏心距e来调节泵的排量和流量 在变量叶片泵中，限压式变量泵是一种较常用的泵 3）吸、压油区叶片槽根部分别通油，叶片厚度对排量无影响 4）为了更利于叶片在离心力的作用下向外伸出，叶片沿旋转方向后倾，一般24° 5）因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，一般为13或15片，以减小流量的脉动1）转子旋转一周, 吸压油各一次 在转子和轴上存在着单方向的径向力,单作用 非卸荷式,,,（二）限压式变量叶片泵,,1）内反馈式限压式变量叶片泵： 泵内压油腔的液压作用力直接与弹簧力相比较控制定子移动 2）外反馈式限压式变量叶片泵： 出口压力油对控制活塞的液压作用力与弹簧力相比较控制定子移动1、外反馈式限压式变量叶片泵的变量原理,当FFt时，定子处于右极限位置，e=emax，泵输出最大流量；,若泵的工作压力p随负载增大，导致FFt，定子将向偏心减小的方向移动，泵的输出流量q减小即：,控制活塞1上 的液压力：,调压弹簧2的 预压缩力： ：,2、限压式变量叶片泵特性曲线,AB段：定量段，p＜pB，保持定量泵的流量特性ηV， 快速轻载； BC段：变量段，p＞pB ， 其斜率与K有关，慢速重载。

B点为拐点,调节压力调节螺钉，可以改变弹簧的预压缩量，即改变特性曲线中拐点B的压力pB，使曲线BC左右平移；,因泵的最高压力限定为pC，故命名为限压式变量泵2、限压式变量叶片泵特性曲线,流量 调节 螺钉,调节流量调节螺，可以改变定子的最大偏心距emax，即改变泵的最大流量，使曲线AB上下平移；,改变弹簧刚度K，可以改变BC的斜率：,压力调 节螺钉,3、限压式变量叶片泵的典型结构,1）吸、压油区叶片根部的压力油是自动切换的； 2）叶片向后倾斜； 3）采用滑块+滚针，提高了定子移动的灵敏度； 4）采用浮动配流盘，减小了泄漏4、限压式变量叶片泵的应用 1）广泛应用于金属切削机床或压力机等快速轻载、慢速重载变化频繁的系统中； 2）与高压大流量泵相比，减小了功耗和发热； 与双联叶片泵相比，简化了油路，节省了元件三、双级叶片泵和双联叶片泵 1、双联叶片泵,两个双作用叶片泵装在一个泵体内，由同一传动轴驱动，在油路上并联而成双联叶片泵常用于有快速进给和工作进给要求的机械加工的专用机床中，此时双联泵由一小流量和一大流量泵组成 快速进给时，两个泵同时供油(此时压力较低)； 工作进给时，仅由小流量泵供油(此时压力较高)，而大流量泵卸荷。

这种双联叶片泵也常用于机床液压系统中需要两个互不影响的独立油路中2、双级叶片泵,两个普通压力的单级叶片泵装在一个泵体内，由同一传动轴驱动，在油路上串联而成的 如果单级泵的压力可达7.0MPa，双级泵的工作压力就可达14.0MPa。