流体传动与控制教案-叶片泵.docVIP

叶片泵 叶片泵具有结构紧凑、运动平稳、噪声小、输油均匀、寿命长等优点，目前广泛用于中高压液压系统中。一般叶片泵工作压力为7.0MPa，高压叶片泵可达14.0 MPa。 叶片泵分单作用和双作用两种。单作用叶片泵往往做成变量的，而双作用叶片泵是定量的。 3.3.1 单作用叶片泵 一、单作用叶片泵的结构 单作用叶片泵由转子1、定子2、叶片3和端盖等组成。 图3.3.l 单作用叶片泵的结构图 二、单作用叶片泵的工作原理 1、组成：定子、转子、叶片、偏心安装、配油盘、传动轴、壳体等。 2、密封容积V形成：定子、转子、叶片、配流盘围成。 3、密封容积V变化：右半周，叶片伸出，V密增大，吸油；左半周，叶片缩回，V密缩小，压油。 4、吸压油腔隔开：配油盘上封油区和叶片。 图3.3.2 单作用叶片泵工作原理图 三、单作用叶片泵特点 1、因为转子转一转，吸压油各一次，故为称单作用式叶片泵。 2、因为吸压油口各半，径向力不平衡，故称非卸荷式，轴承负载较大。 3、改变定子和转子间的偏心量，便可改变泵的排量，故这种泵都是变量泵。 四、流量计算 1、单作用叶片泵的排量 ∵ 两叶片处于定子最上边，V密max，两叶片处于定子最下边，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 故 V=π[(R+e)2-(R-e)2]B=4πReB=2πDeB 2、单作用叶片泵的流量 理论流量： qt =Vn=2πBeDn 实际流量： q=qtηv =2πBeDnηv 结论： 1) q t = f(几何参数、 n、e) 2）∵ n = c e变化 q ≠ c ∴变量泵 e = 0 q = 0 e大小变化，流量大小变化；方向变化，输油方向变化。 故 单作用叶片泵可做双向变量泵。 3、单作用叶片泵的流量脉动 ∵ 单作用叶片泵定子、转子偏心安装 ∴ 其容积变化不均匀 故有流量脉动，叶片应取奇数一般13~15。 五、外反馈限压式变量叶片泵的工作原理 1、作用 当压力升高到预调的限定压力后，流量自动减小。 2、分类 外反馈 内反馈 3、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。 4、工作原理 当pA ksx0时，定子不动，e=e0，q= 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↓ 图3.3.3 外反馈限压式变量叶片泵工作原理 1—变量活塞；2—调压弹簧；3—调压螺钉；4—流量调节螺钉 5、限压式变量叶片泵的流量压力特性 （1）限压式变量叶片泵的特性曲线 当p pB时，pA ksx0 定量泵 当p pB时，pA = ks（x0+x）变量泵 （2）限压式变量叶片泵的调节过程 调节螺钉4，可改变qmax，使AB段上下平 移调节螺钉3，可改变pB ，使BC段左右平移 更换弹簧，可改变弹簧刚度，使BC段斜率变化， k大，曲线平缓；k小，曲线较陡。 图3.3.4 限压式变量叶片泵的特性曲线 6、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，如：组合机床进给系统实现快进、工进、快退等。快进或快退：用AB段；工进：用BC段；定位夹紧：用AB段 ；夹紧结束保压：用C点。 7、限压式变量叶片泵的特点 减小了△P，减少了油液发热，简化了系统，但结构复杂。 3.3.2 双作用叶片泵 一、双作用叶片泵工作原理 1、组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等。 图3.3.5 双作用叶片泵工作原理图 2、双作用叶片泵工作原理 V密形成：定子、转子和相邻两叶片、配流 盘围成。 V密变化：左上、右下，叶片伸出，V密增大，吸油；右上、左下，叶片缩回，V密减小，压油。 吸压油口隔开：配油盘上封油区及叶片。 二、双作用叶片泵特点 1、∵ 转子转一转，吸、压油各两次。 ∴称双作用式 2、∵ 吸、压油口对称，径向力平衡。 ∴称卸荷式 3、为定量泵。 三、双作用叶片泵流量计算 1、双作用叶片泵排量 ∵ 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 Vt = 2π(R2-r2)B 还∵ 叶片有一定厚度 ∴ 叶片所占体积为 V’=2BSZ（R-r）/cosθ 故 双作用叶片泵的实际排量为 V=Vt–V’=2B[π(R2-r2)-（R-r）SZ/cosθ] 2、双作用叶片泵流量 双作用叶片泵的理论流量为： qt= 2B[