第2章 液压动力元件.ppt

1.单作用叶片泵的工作原理 右图为单作用叶片泵工作原理图。单作用叶片泵也是由转子l、定子2、叶片3和配油盘(图中未画出 )等零件组成。与双作用叶片泵明显不同之处是，定子的内表面是圆形的，转子与定子之间有一偏心量e，配油盘只开一个吸油窗口和一个压油窗口。当转子转动时，由于离心力作用，叶片顶部始终压在定子内圆表面上。这样，两相邻叶片间就形成了密封容腔。显然，当转子按图示方向旋转时，图中右侧的容腔是吸油腔，左侧的容腔是压油腔，它们容积的变化分别对应着吸油和压油过程。封油区如图中所示。由于在转子每转一周的过程中，每个密封容腔完成吸油、压油各一次，因此也称为单作用式叶片泵。单作用式叶片泵的转子受不平衡液压力的作用,故又被称为非卸荷式叶片泵。?? ? 右图是单作用叶片泵排量和流量计算简图。定子、转子直径分别为D和d, 宽度为B，两叶片间夹角为β，叶片数为Z，定子与转子的偏心量为e。当泵的转子转一转时，两相邻叶片间的密封容积的变化量为V1-V2。即 单作用叶片泵的排量为??? 泵的实际流量q为 ????????????????????????????????????????????????? 泵的理论流量qt为 ??????????????????????????????????????????????? １）改变定子和转子之间的偏心便可改变流量。 ２）处在压油腔的叶片顶部受到压力油的作用，要把叶片推入转子槽内。 ３）由于转子受到不平衡的径向液压作用力，所以这种泵一般不宜用于高压。 右图是双作用叶片泵的工作原理图。转子3和定子2是同心的，定子内表面由八段曲面拼合而成：两段半径为R的大圆弧面、两段半径为r的小圆弧面以及连接圆弧面的四段过渡曲面。当转子沿图示方向转动时，叶片1在离心力和通往叶片底部压力油的作用下紧贴在定子的内表面上，在相邻叶片之间形成密封容腔。显然，右上角和左下角的密封容腔容积逐渐变大，所在的区域是吸油区；左上角和右下角的密封容腔容积逐渐变小，所在的区域是压油区。在吸油区和压油区上，配油机构提供了相应的吸油窗口和压油窗口，并用封油区将吸油区和压油区隔开。可以看出，当转子转一转时，每个工作容腔完成吸油、压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。这种泵的两个吸、压油区是径向对称分布的，所以作用在转子上的液压力是径向平衡的。显然，这种泵的排量是不可调的，只能做成定量泵。 如右图所示，当不考虑叶片厚度 时，双作用叶片泵的排量为 双作用叶片泵当叶片厚度为ｂ、叶片安放的倾角为θ时的排量为 转速为n、容积效率为ηv时，双作用叶片泵的理论流量和实际输出流量分别为 由于一般双作用叶片泵的叶片底部通压力油，就使得处于吸油区的叶片顶部和底部的液压作用力不平衡，叶片顶部以很大的压紧力抵在定子吸油区的内表面上，使磨损加剧，影响叶片泵的试用寿命，尤其是工作压力较高时，磨损更严重，因此吸油区叶片两端压力不平衡，限制了双作用叶片泵工作压力的提高。所以在高压叶片泵的结构上必须采取措施，使叶片压向定子的作用力减小，常用的措施有： 减小作用在叶片底部的油液压力 减小叶片底部承受压力油作用的面积 使叶片顶部和底部的液压作用力平衡 1.双级叶片泵 为了得到较高的工作压力，也可以不用高压叶片泵，而用双级叶片泵。双级叶片泵是由两个普通压力的单级叶片泵装在一个泵体内在油路上串接而成的。 双级叶片泵的工作原理如图2-18所示，两个单级叶片泵的转子装在同一根传动轴上，当传动轴回转时就带动两个转子一起转动。 双联叶片泵是由两个单级叶片泵装在一个泵体内在油路上并联组成的。两个叶片泵的转子由同一传动轴带动旋转，并各有独立的出油口，两个泵可以是相等流量的，也可以是不等流量的。 双联叶片泵常用于有快进和工作进给要求的机械加工专用机床中，这时双联泵由一小流量泵和一大流量泵组成，当快速进给时，两个泵同时供油（此时压力较低），当工作进给时，由小流量泵供油（此时压力较高），同时在油路系统上使大流量泵卸荷，这与采用一个高压大流量的泵相比，可以节省能源， 减少油液发热。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。 限压式变量叶片泵的工作原理 图2-19是限压式变量叶片泵工作原理图。转子1的中心O是固定的，定子3（中心为O1）可以左右移动。它在限压弹簧2的作用下被推向右端，使定子和转子中心之间有一个偏心ex。当转子按图示方向转动时，上部为压油区，下部为吸油区。由于配油盘上的吸油、压油窗口是关于泵的中心线对称的，所以压力油的合力垂直向上，可以把定子压在滚针支承4上。定子右边的柱塞5与泵的压油腔相通。设柱塞面积为Ax，则作用在定子上的液压力为P