液压与气压传动 教学课件 ppt 作者 倪春杰 主编 赵忠宪 副主编 chapter3d3-4.pptVIP

3-4 柱塞泵和柱塞马达 　柱塞式液压泵简称柱塞泵,它是利用柱塞在缸体柱塞孔内作往复运动时,密封工作容积的变化来实现进油和排油的。由于柱塞和柱塞孔配合表面为圆柱形表面,通过加工可得到很高的配合精度,因此柱塞泵的泄漏小,容积效率高,一般都作为高压泵。 　斜盘式轴向柱塞泵工作原理　　斜盘式轴向柱塞泵的工作原理如图所示。图中,柱塞4装在缸体5中,在弹簧的作用下压向斜盘3。柱塞和缸体上的柱塞孔沿缸体轴向圆周均匀分布。当缸体在传动轴1的带动下转动时,柱塞4在缸体内自下而上回转的半周内(0~π)逐渐向外伸出,使缸体柱塞孔的密封工作腔容积不断增加,产生局部真空,油液经配流盘6上的腰形进油窗口进入;反之,当柱塞在其自上而下回转的半周内(π~2π)逐渐缩回缸内,使密封工作腔的容积不断减小,即将油液从配油盘上的腰形排油窗口向外压出。缸体每转一周,每个柱塞往复运动一次,完成一次进油和排油。缸体在转动轴带动下连续回转,则柱塞不断地进油和排油,将压力油连续不断地提供给液压系统。 斜盘式轴向柱塞泵的工作原理图 　　二、径向柱塞泵　　柱塞相对于传动轴轴线径向布置的柱塞泵称为径向柱塞泵。径向柱塞泵的工作原理是通过柱塞的径向位移改变柱塞封闭容积的大小进行进油和排油的。按其配流方式(进油和排油)的不同,径向柱塞泵又可分为配流轴式和配流阀式两种结构型式。 　　1、配流轴式径向柱塞泵　　配流轴式径向柱塞泵的结构及工作原理如图所示。在转子3上径向均匀分布着数个柱塞孔,孔中装有柱塞1,靠离心力的作用(有些结构是靠弹簧或低压补油的作用)使柱塞1的头部顶在定子2的内壁上;转子3的中心与定子2的中心之间有一个偏心量e。在固定不动的配流轴5上,相对于柱塞孔的部位有上下两个相互隔开的配油腔,该配油腔又分别通过所在部位的两个轴向孔与泵的进、排油口连通。当传动轴带动转子3转动时,由于定子2和转子3间有偏心距e,所以柱塞1在随转子3转动时,又在柱塞孔内作往复运动。当转子3顺时针转动时,柱塞1绕经上半周时向外伸出,柱塞腔的容积逐渐增大,通过配流衬套4上的油口从轴向孔进油;当柱塞转到下半周时,定子内壁将柱塞向里推,柱塞底部的工作容积逐渐减小,通过配流轴5向外排油。 配流轴式径向柱塞泵的结构及工作原理图 　　特点：移动定子,改变偏心量e就可改变泵的排量,当移动定子使偏心量从正值变为负值时,泵的进、排油口就互相调换,因此径向柱塞泵可以是单向或双向变量泵。为了使流量脉动尽可能小,柱塞数通常采用奇数。 　　2、配流阀式径向柱塞泵　　配流阀式径向柱塞泵的工作原理如图所示。柱塞2在弹簧3的作用下始终紧贴偏心轮1(和主轴做成一体),偏心轮每转一周,柱塞就完成一个往复行程。当柱塞向下运动时,柱塞缸6的容积增大,形成真空,将进油阀5打开,从油箱吸油,此时压油阀因压力作用而关闭;当柱塞向上运动时,柱塞缸6的容积减小,油压升高,油液冲开压油阀4进入工作系统,此时进油阀5因油压作用而关闭。这样偏心轮不停地旋转,泵也就不停地吸油和排油。 配流阀式径向柱塞泵的工作原理图 　　这种泵采用阀式配流,没有相对滑动的配合面,柱塞受侧向力也较小,因此对油的过滤要求低,工作压力比较高,一般可达20~40MPa,而且耐冲击,使用可靠,不易出故障,维修方便。采用阀式配流密封可靠,因而容积效率可达95%以上。但泵的吸、排油对于柱塞的运动有一定的滞后,泵转速愈高时滞后现象愈严重,导致泵的容积效率急剧降低。特别是进油阀,为减小吸油阻力,弹簧往往比较软,滞后更为严重。因此这种泵的额定转速不高,另外这种泵变量困难,外形尺寸和重量都较大。 * * 柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。 1）工作压力高 ，效率高。 2）易于变量 3）流量变化范围大 特 点 工作原理 利用柱塞在缸体内的往复运动来实现吸油和压油。 分 类 斜盘式 按柱塞布置方式 轴向式 径向式 斜轴式 柱塞泵 缸体 滑履 配流盘 一、轴向柱塞泵 1.结构 动画演示 配油盘等 柱塞 缸体 斜盘 变量机构 基本组成： 滑靴结构 调节斜盘倾斜角度γ，既可改变流量大小，也可改变输油方向。故轴向柱塞泵可作双向变量泵使用。 2.工作原理 动画演示 3.流量计算 实际流量 理论排量 轴向柱塞泵的输出流量是脉动的。理论分析和实验研究表明， 脉动率的大小既和柱塞数的奇偶性有关(奇数柱塞比偶数柱塞泵的脉动率小),又和柱塞数量有关(柱塞数越多,流量脉动率越小,但使泵本身结构及加工工艺变的复杂,使成本增加),所以综合考虑,泵的柱塞数通常取7或9。 3.45 1.02 4.98 1.53 7.8 2.53 14