第三章液壓動力元件

1、中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹w 液壓泵是液壓系統(tǒng)的液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，它是將電動力元件，它是將電動機(jī)或其他原動機(jī)輸動機(jī)或其他原動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的裝置。其作用壓能的裝置。其作用是是向液壓系統(tǒng)提供壓向液壓系統(tǒng)提供壓力油力油。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹w 液壓泵的工作原理（重點(diǎn)）w 液壓泵的分類w 液壓泵的主要性能及參數(shù)（難點(diǎn)）w 液壓泵的結(jié)構(gòu)w 液壓泵與電動機(jī)參數(shù)的選用w 液壓馬達(dá)中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹 液壓泵液壓泵: : 將電動機(jī)或其它原動機(jī)輸入的機(jī)械將電動機(jī)或其它原動機(jī)輸入的機(jī)

2、械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能, ,向系統(tǒng)供油。向系統(tǒng)供油。 液壓馬達(dá)：液壓馬達(dá)：將泵輸入的液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械將泵輸入的液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械 能而對負(fù)載做功能而對負(fù)載做功。 兩者間的關(guān)系：兩者間的關(guān)系： 功用上功用上 相反相反 結(jié)構(gòu)上結(jié)構(gòu)上 相似相似 原理上原理上 互逆互逆 M2n2p1Q1p2Q2M1n1D中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹馬達(dá)職能符號馬達(dá)職能符號：單向定量馬達(dá)單向變量馬達(dá) 雙向定量馬達(dá)雙向變量馬達(dá)單向定量泵單向變量泵雙向定量泵雙向變量泵精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹 動畫演示動畫演示吸油吸油：密封容積增大，產(chǎn)生真空：密封容積增大

3、，產(chǎn)生真空 壓油壓油：密封容積減小，油液被迫壓出：密封容積減小，油液被迫壓出 結(jié)論結(jié)論：泵是靠密封工作腔的容積變化進(jìn)行工：泵是靠密封工作腔的容積變化進(jìn)行工作的，而它輸出流量的大小是由密封工作腔作的，而它輸出流量的大小是由密封工作腔的的容積變化大小容積變化大小和和偏心輪的轉(zhuǎn)速偏心輪的轉(zhuǎn)速來決定的。來決定的。精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹 液壓泵正常工作的三個必備條件液壓泵正常工作的三個必備條件有一個的密閉容積；有一個的密閉容積；密閉容積的大小作周期性的變化，密閉容積的大小作周期性的變化，吸油腔和排油腔要隔開吸油腔和排油腔要隔開(油箱必須與大氣相通)精英班課程中 煤 職 業(yè)

4、技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹按輸出流量能否調(diào)節(jié)：按輸出流量能否調(diào)節(jié)： 定量定量 變量變量 按結(jié)構(gòu)形式按結(jié)構(gòu)形式 ：齒輪式：齒輪式 葉片式葉片式 柱塞式柱塞式 . . 按輸油方向能否改變：按輸油方向能否改變： 單向單向 雙向雙向 按使用壓力：按使用壓力： 低壓低壓 中壓中壓 高壓高壓. .中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹1 1、壓力、壓力1）工作壓力：液壓泵實際工作時的輸出壓力稱為工作壓力。工作壓力取決于外負(fù)載的大小和排油管路上的壓力損失，而與液壓泵的流量無關(guān)。2）額定壓力：液壓泵在正常工作條件下，按試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力稱為液壓泵的額定壓力。3）最高允許壓力：在超過額

5、定壓力的條件下，根據(jù)試驗準(zhǔn)規(guī)定，允許液壓泵短暫運(yùn)行的最高壓力值，稱為液壓泵的最高允許壓力，超過此壓力，泵的泄漏會迅速增加。 中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹2 2、排量、排量(V): : 排量是泵主軸每轉(zhuǎn)一周所排出液體體積的理論值(用V表示)，如泵排量固定，則為定量泵；排量可變則為變量泵。3 3、流量、流量(qt)：為泵單位時間內(nèi)排出的液體體積（m3/s），有理論流量qt和實際流量q兩種。 （31） 式中：V 泵的排量（m3/r） n 泵的轉(zhuǎn)速（r/s） （32） q 泵運(yùn)轉(zhuǎn)時，油會從高壓區(qū)泄漏到低壓區(qū)，是泵的泄漏損失。Vnqtqqqt中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課

6、程教師：張文芹w 泵的容積率：泵的容積率：泵工作時的實際流量比理論流量小，實際流量與理論流量的比值稱為泵的容積率4、泵的、泵的功率和效率：功率和效率：液壓泵由原動機(jī)驅(qū)動，液壓泵由原動機(jī)驅(qū)動，輸入量是輸入量是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，輸出量是液體的壓力和流量輸出量是液體的壓力和流量；如果不考慮；如果不考慮液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過程中的損失，則輸出功率等于輸入液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過程中的損失，則輸出功率等于輸入功率，也就是它們的理論功率是：功率，也就是它們的理論功率是： Pt=pqt=Tn式中式中p 工作壓力；工作壓力； qt液壓泵理論流量；液壓泵理論流量； Tt液壓泵理論轉(zhuǎn)矩液壓泵理論轉(zhuǎn)矩(Nm)；n液壓泵轉(zhuǎn)

7、速液壓泵轉(zhuǎn)速ttttVqqqqqqq1中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹w5 5、泵的總效率、功率、泵的總效率、功率 機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩?fù)p失。對液機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩?fù)p失。對液壓泵來說，泵的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩總是大于其理論上需壓泵來說，泵的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩總是大于其理論上需要的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，機(jī)械損失用機(jī)械效率來表征：要的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，機(jī)械損失用機(jī)械效率來表征： Tt 泵的理論輸入扭矩 T 泵的實際輸入扭矩 液壓泵的總效率是其輸出功率和輸入功液壓泵的總效率是其輸出功率和輸入功率之比：率之比：TTtmmVPP入出中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹例題例題21 某液壓

8、系統(tǒng)，泵的排量某液壓系統(tǒng)，泵的排量q10m L/r，電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)轉(zhuǎn)速n1200rpm，泵的輸出壓，泵的輸出壓力力p=5Mpa 泵容積效率泵容積效率v0.92，總效率，總效率m m0.840.84，求：，求： 1 1） 泵的理論流量；泵的理論流量； 2 2）泵的實際流量；）泵的實際流量； 3 3）泵的輸出功率；）泵的輸出功率； 4 4）驅(qū)動電機(jī)功率。）驅(qū)動電機(jī)功率。解：解：1 1）泵的理論流量）泵的理論流量 q qt t=q.n.10=q.n.10-3-3=10=10 12001200 1010-3-312 12 L/minL/min 2) 2) 泵的實際流量泵的實際流量 q qQt .Qt

9、.v v1212 0.920.9211.04 11.04 L/minL/min 3) 3) 泵的輸出功率泵的輸出功率 4) 4) 驅(qū)動電機(jī)功率驅(qū)動電機(jī)功率 3. 3液壓泵的主要性能和參數(shù)液壓泵的主要性能和參數(shù) )(9 . 06004.11560kwpQPaac)(07. 184. 09 . 0kwpPacm中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合外嚙合外嚙合中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹 齒輪泵是一種常用的液壓泵，齒輪泵是一種常用的液壓泵，主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價格低廉，體積小，重量輕，簡單，制造方便，價格低廉，體積小，重量輕

10、，自吸性能好，對油液污染不敏感，工作可靠；自吸性能好，對油液污染不敏感，工作可靠；其主要缺點(diǎn)其主要缺點(diǎn)是流量和壓力脈動大，噪聲大，排是流量和壓力脈動大，噪聲大，排量不可調(diào)。量不可調(diào)。 齒輪泵被廣泛地應(yīng)用于齒輪泵被廣泛地應(yīng)用于采礦設(shè)備采礦設(shè)備，冶金設(shè)備，冶金設(shè)備，建筑機(jī)械，工程機(jī)械，農(nóng)林機(jī)械等各個行業(yè)。建筑機(jī)械，工程機(jī)械，農(nóng)林機(jī)械等各個行業(yè)。 齒輪泵按照其嚙合形式的不同，有外嚙合和內(nèi)齒輪泵按照其嚙合形式的不同，有外嚙合和內(nèi)嚙合兩種，其中外嚙合齒輪泵應(yīng)用較廣，而內(nèi)嚙合兩種，其中外嚙合齒輪泵應(yīng)用較廣，而內(nèi)嚙合齒輪泵則多為輔助泵。嚙合齒輪泵則多為輔助泵。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張

11、文芹 機(jī)構(gòu)組成機(jī)構(gòu)組成: :前、后泵蓋；前、后泵蓋；泵體；泵體；一對齒數(shù)、一對齒數(shù)、 模數(shù)、齒形完全相模數(shù)、齒形完全相同的漸開線外嚙合齒輪同的漸開線外嚙合齒輪。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹工作原理：工作原理： 齒輪泵是一種齒輪泵是一種容積式容積式回轉(zhuǎn)泵回轉(zhuǎn)泵. .當(dāng)一對嚙合齒輪中的主動齒輪當(dāng)一對嚙合齒輪中的主動齒輪由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)時由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)時, ,從動齒從動齒輪與主動齒輪嚙合而轉(zhuǎn)動輪與主動齒輪嚙合而轉(zhuǎn)動. .在在右腔右腔, ,由于輪齒不斷脫開嚙合由于輪齒不斷脫開嚙合使使容積逐漸增大容積逐漸增大，形成局部真，形成局部真空，從油箱空，從油箱吸油吸油，隨著齒輪的，隨著

12、齒輪的旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn), ,充滿在齒槽內(nèi)的油被帶充滿在齒槽內(nèi)的油被帶到左腔到左腔, ,左腔中由于輪齒不斷左腔中由于輪齒不斷進(jìn)入嚙合進(jìn)入嚙合, ,容積逐漸減小容積逐漸減小, ,把油把油排出排出. .工作原理工作原理中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹油液泄漏：泄漏途徑有二：一為齒頂與齒輪殼內(nèi)壁的間隙，其次為齒端面與側(cè)板之間的間隙（端面泄漏占端面泄漏占80808585 ），當(dāng)壓力增加時，前者不會改變，但后者撓度大增，此為外嚙合齒輪泵泄漏最主要的原因，故不適合用作高壓泵。解決方法：端面間隙補(bǔ)償采用靜端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡措施：在齒輪和蓋板之壓平衡措施：在齒輪和蓋板之間增加一個補(bǔ)償零件，如浮

13、動間增加一個補(bǔ)償零件，如浮動軸套、浮動側(cè)板。軸套、浮動側(cè)板。 中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹液壓徑向不平衡力液壓徑向不平衡力：原因原因: :（a a）吸油腔側(cè)壓力低于壓油腔側(cè)壓力；）吸油腔側(cè)壓力低于壓油腔側(cè)壓力； （b b）齒輪的嚙合力。）齒輪的嚙合力。采取措施：采取措施：a）減小壓油口直徑；減小壓油口直徑；使壓油腔的壓力僅作用在一個齒到兩使壓油腔的壓力僅作用在一個齒到兩個齒的范圍內(nèi)個齒的范圍內(nèi);b）增大掃膛處徑向間隙增大掃膛處徑向間隙；使齒頂不與定子內(nèi)表面產(chǎn)生金屬使齒頂不與定子內(nèi)表面產(chǎn)生金屬接觸，并在支撐上多采用滾針軸承或滑動軸承接觸，并在支撐上多采用滾針軸承或滑動軸承

14、;c）采用滾針軸承或滑動軸承采用滾針軸承或滑動軸承；d）開減載槽開減載槽，即將齒槽中的高壓區(qū)引向低壓吸油口，齒槽即將齒槽中的高壓區(qū)引向低壓吸油口，齒槽的低壓區(qū)引向高壓的排油口；的低壓區(qū)引向高壓的排油口；中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹困油現(xiàn)象： 壓油在漸開線齒輪泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，因齒輪相交處的封閉體積隨時間改變，常有一部分的液壓油被封閉在齒間，稱為困油現(xiàn)象，解決方法：因液壓油不可壓縮將使外接齒輪泵產(chǎn)生極大的震動和噪音，故必須在側(cè)板上開設(shè)卸荷槽，以防止其發(fā)生。困油現(xiàn)象中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝性好，價格便宜，自吸能力較好，抗污

15、染能力強(qiáng)，而且能耐沖擊性負(fù)載。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：流量脈動大，泄漏大，噪聲大，效率低，零件的互換性差，磨損后不易修復(fù)。應(yīng)用應(yīng)用：用于環(huán)境差、精度要求不高的場合，通常p10MPa，如工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械等。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹1- 小齒輪(主動齒輪)2- 內(nèi)齒輪(從動齒輪) 3- 月牙板 4- 吸油腔 5- 壓油腔w 小齒輪帶動內(nèi)齒環(huán)同小齒輪帶動內(nèi)齒環(huán)同向異速旋轉(zhuǎn)向異速旋轉(zhuǎn), ,上半部分上半部分輪齒退出嚙合，形成輪齒退出嚙合，形成真空，吸油。真空，吸油。w 下半部分輪齒進(jìn)入嚙下半部分輪齒進(jìn)入嚙合，容積減小，壓油。合，容積減小，壓油。w 月牙板同兩齒輪將吸月牙板同兩

16、齒輪將吸壓油口隔開。壓油口隔開。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹w 結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。w 無困油現(xiàn)象。無困油現(xiàn)象。w 流量脈動小，噪聲低。流量脈動小，噪聲低。w 齒形復(fù)雜，加工困難。齒形復(fù)雜，加工困難。w 價格昂貴價格昂貴。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹1、容積式液壓泵的工作原理是什么？容積式液壓泵的工作原理是什么？2、泵的工作壓力是否是銘牌上標(biāo)注的壓力？泵的工作壓力是否是銘牌上標(biāo)注的壓力？3、什么是齒輪泵的困油現(xiàn)象？有哪些危害？如什么是齒輪泵的困

17、油現(xiàn)象？有哪些危害？如何消除？何消除？4、機(jī)電一體化班、機(jī)電一體化班P84： 4-2 4-3題題5、某泵額定工作壓力、某泵額定工作壓力15MPa,機(jī)械效率為機(jī)械效率為0.9，w 1）、當(dāng)泵轉(zhuǎn)速為）、當(dāng)泵轉(zhuǎn)速為1450r/min、泵的出口壓力為、泵的出口壓力為零時，流量為零時，流量為120L/min ，當(dāng)泵的出口壓力為，當(dāng)泵的出口壓力為15MPa時，流量為時，流量為102L/min,求額定壓力時泵求額定壓力時泵的容積率的容積率w 2）、當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速為）、當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速為600r/min、壓力為額定壓、壓力為額定壓力時，泵的流量？力時，泵的流量？精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹n葉片

18、泵是一種小功率泵，排油均葉片泵是一種小功率泵，排油均勻，工作平穩(wěn)，噪聲小，它是一種勻，工作平穩(wěn)，噪聲小，它是一種單向運(yùn)轉(zhuǎn)、單向排油的油泵。單向運(yùn)轉(zhuǎn)、單向排油的油泵。n 葉片泵分為單作用葉片泵和雙作葉片泵分為單作用葉片泵和雙作用葉片泵。用葉片泵。n當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，油泵每一工作容當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，油泵每一工作容積吸、排油各一次，稱為積吸、排油各一次，稱為單作用單作用葉葉片泵。片泵。n當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，油泵每一工作容當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，油泵每一工作容積吸、排油各兩次，稱為積吸、排油各兩次，稱為雙作用雙作用葉葉片泵。片泵。精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹組成組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、：定子、轉(zhuǎn)子、葉

19、片、 偏心安裝、配油盤、偏心安裝、配油盤、 傳動軸、殼體等。傳動軸、殼體等。 中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹 單作用葉片泵主要由配單作用葉片泵主要由配油盤油盤1 1、軸、軸2 2、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子3 3、定子、定子4 4、葉片、葉片5 5、殼體、殼體6 6等零件組等零件組成，如圖所示。葉片泵的成，如圖所示。葉片泵的定子具有圓柱形的內(nèi)表面，定子具有圓柱形的內(nèi)表面，轉(zhuǎn)子上有均布槽，矩形葉轉(zhuǎn)子上有均布槽，矩形葉片安放在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，并可片安放在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，并可在槽內(nèi)滑動。轉(zhuǎn)子中心與在槽內(nèi)滑動。轉(zhuǎn)子中心與定子中心不重合，有一個定子中心不重合，有一個偏心距偏心距e e。結(jié)構(gòu)工藝簡單，可以實現(xiàn)各

20、種形式的變量。結(jié)構(gòu)工藝簡單，可以實現(xiàn)各種形式的變量。作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力不平衡，增大軸承磨損，作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力不平衡，增大軸承磨損，縮短泵的壽命?？s短泵的壽命。若在結(jié)構(gòu)上把轉(zhuǎn)子和定子的偏心距若在結(jié)構(gòu)上把轉(zhuǎn)子和定子的偏心距e e做成可變的，就成為變量葉片泵。做成可變的，就成為變量葉片泵。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹單作用葉片泵的工作原理:當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向旋轉(zhuǎn)時,右側(cè)葉片逐漸伸出，葉片間的密封空腔體積逐漸增大產(chǎn)生局部真空，從吸油口吸油，這便是吸油過程吸油過程；左側(cè)葉片被定子內(nèi)壁逐漸壓進(jìn)槽內(nèi)，使密封的工作腔體積逐漸變小，將油液從壓油口壓出，這就是壓油過程壓油過程 在吸油腔

21、和壓油腔之間有一段封油區(qū)封油區(qū)，把吸油腔和壓油腔隔開這種葉片泵的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個工作腔完成一次吸油和壓油過程，因此稱為單作用葉片泵，轉(zhuǎn)子不停地旋轉(zhuǎn)，泵就不斷地吸油和壓油精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹 改變轉(zhuǎn)子與定子的偏心量，即可改變泵的流量，偏心越大，流量越大，如調(diào)成幾乎是同心，則流量接近于零。因此單作用葉片泵大多為變量泵。一般，單作用葉片泵往往是做成一般，單作用葉片泵往往是做成變量泵變量泵結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。雙作用葉片泵則只能做成雙作用葉片泵則只能做成定量泵定量泵結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹理論流量理論流量：q qt t = vn =2B

22、e D n= vn =2B e D n 實際流量實際流量： q q = q= qt tv v = 2BeDn= 2BeDnv v結(jié)結(jié) 論論：1) q1) qt t = f(= f(幾何參數(shù)、幾何參數(shù)、n n、e)e) 2) n = c e 2) n = c e變化變化 qC qC 變量泵變量泵 e=0 q=0 e=0 q=0 大小變化，流量大小變化大小變化，流量大小變化 方向變化，輸油方向變化方向變化，輸油方向變化 故單作用葉片泵可做故單作用葉片泵可做雙向變量泵雙向變量泵 e精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹工作條件工作條件：密閉容積形成密閉容積形成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配流盤

23、圍成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配流盤圍成 密閉容積變化密閉容積變化： 下半周，葉片伸出，容積變大，吸油下半周，葉片伸出，容積變大，吸油 上半周，葉片縮回，容積變小，壓油上半周，葉片縮回，容積變小，壓油 吸壓油腔隔開吸壓油腔隔開：配油盤上封油區(qū)和葉片：配油盤上封油區(qū)和葉片 中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹3）單作用葉片泵性能特點(diǎn)）單作用葉片泵性能特點(diǎn)精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹 組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配 油盤、傳動軸、殼體等油盤、傳動軸、殼體等 結(jié)構(gòu)圖動結(jié)構(gòu)圖動畫畫精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹雙作用式葉片泵

24、的工作原理：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，葉片在離心力和壓力油的作用下，尖部緊貼在定子內(nèi)表面上這樣，兩個葉片與轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)表面所構(gòu)成的工作容積，先由小到大吸油，再由大到小排油，葉片旋轉(zhuǎn)一周時，完成兩次吸油和兩次排油因此叫雙作用葉片泵。雙作用葉片泵大多是定量泵。 雙葉片泵工作原理動畫中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹 雙雙作用作用泵的泵的原理和單作用葉片泵相似，原理和單作用葉片泵相似，不同之處只不同之處只在于定子內(nèi)表面是由兩段長半徑圓弧、兩段短半徑圓在于定子內(nèi)表面是由兩段長半徑圓弧、兩段短半徑圓弧和四段過渡曲線組成，且定子和轉(zhuǎn)子是同心的，弧和四段過渡曲線組成，且定子和轉(zhuǎn)子是同心的，由于雙作用葉片

25、泵有兩個吸由于雙作用葉片泵有兩個吸油區(qū)和兩個排油區(qū)，并且各油區(qū)和兩個排油區(qū)，并且各自的中心夾角是對稱的，所自的中心夾角是對稱的，所以作用在轉(zhuǎn)子上的油壓作用以作用在轉(zhuǎn)子上的油壓作用力互相平衡。因此，這種油力互相平衡。因此，這種油泵也稱為平衡式葉片泵。泵也稱為平衡式葉片泵。雙作用葉片泵瞬時流量均勻，脈動率交其他泵小得多，雙作用葉片泵瞬時流量均勻，脈動率交其他泵小得多，且在葉片數(shù)位且在葉片數(shù)位4的倍數(shù)時最小，為此雙作用葉片泵的葉的倍數(shù)時最小，為此雙作用葉片泵的葉片數(shù)一般取片數(shù)一般取12或或16片片中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹w 由于一般雙作用葉片泵的葉片底部通壓力油由于一般雙

26、作用葉片泵的葉片底部通壓力油, ,就就使得處于吸油區(qū)的葉片頂部和底部的液壓作用使得處于吸油區(qū)的葉片頂部和底部的液壓作用力不平衡力不平衡, ,葉片頂部以很大的壓緊力抵在定子吸葉片頂部以很大的壓緊力抵在定子吸油區(qū)的內(nèi)表面上油區(qū)的內(nèi)表面上, ,使磨損加劇使磨損加劇, ,影響葉片泵的使用影響葉片泵的使用壽命壽命, ,尤其是工作壓力較高時尤其是工作壓力較高時, ,磨損更嚴(yán)重磨損更嚴(yán)重, ,因此吸因此吸油區(qū)葉片兩端壓力不平衡油區(qū)葉片兩端壓力不平衡, ,限制了雙作用葉片泵限制了雙作用葉片泵工作壓力的提高。工作壓力的提高。w (1)(1)減小作用在葉片底部的油液壓力減小作用在葉片底部的油液壓力w 將泵的壓油腔

27、的油通過阻尼槽或內(nèi)裝式小減壓閥通到將泵的壓油腔的油通過阻尼槽或內(nèi)裝式小減壓閥通到吸油區(qū)的葉片底部吸油區(qū)的葉片底部, ,使葉片經(jīng)過吸油腔時使葉片經(jīng)過吸油腔時, ,葉片壓向定子葉片壓向定子內(nèi)表面的作用力不致過大內(nèi)表面的作用力不致過大。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹w (2)(2)減小葉片底部承受壓力油作用的減小葉片底部承受壓力油作用的面積面積w 葉片底部受壓面積為葉片的寬度葉片底部受壓面積為葉片的寬度和葉片厚度的乘積和葉片厚度的乘積, ,因此減小葉片的因此減小葉片的實際受力寬度和厚度實際受力寬度和厚度, ,就可減小葉片就可減小葉片受壓面積。子母葉片、階梯葉片受壓面積。子母葉片

28、、階梯葉片。w (3)(3)使葉片頂端和底部的液使葉片頂端和底部的液壓作用力平衡壓作用力平衡w 采用采用雙葉片雙葉片、葉片加彈簧結(jié)葉片加彈簧結(jié)構(gòu)構(gòu)精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹1. 1.配流盤上兩個吸油窗口對稱布置配流盤上兩個吸油窗口對稱布置, ,故作故作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力徑向平衡用在轉(zhuǎn)子上的液壓力徑向平衡, ,轉(zhuǎn)軸使用轉(zhuǎn)軸使用壽命長壽命長. .2. 2.為了保證葉片和定子內(nèi)表面緊密接觸為了保證葉片和定子內(nèi)表面緊密接觸, ,葉片槽根部全部通壓力油葉片槽根部全部通壓力油. .3. 3.雙作用葉片泵的葉片不能徑向安裝雙作用葉片泵的葉片不能徑向安裝, ,而而要傾斜一個角度要傾斜

29、一個角度. .中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹w 單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)類型有很多，按改變偏心單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)類型有很多，按改變偏心方向的不同而分為方向的不同而分為單向變量泵單向變量泵和和雙向變量泵雙向變量泵兩兩種，雙向變量泵能在工作中變換進(jìn)、出油口，種，雙向變量泵能在工作中變換進(jìn)、出油口，使液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動反向；按改變偏心方式使液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動反向；按改變偏心方式的不同分為手調(diào)式和自動調(diào)節(jié)式變量泵，自動的不同分為手調(diào)式和自動調(diào)節(jié)式變量泵，自動調(diào)節(jié)式變量泵又有調(diào)節(jié)式變量泵又有限壓式變量泵限壓式變量泵、穩(wěn)流式變量穩(wěn)流式變量泵泵等多種形式。限壓式變量泵又可分為外等多種形式。限

30、壓式變量泵又可分為外反饋反饋式式和和內(nèi)反饋式內(nèi)反饋式。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹w 限壓式變量葉片泵是單作用葉片泵限壓式變量葉片泵是單作用葉片泵, ,根據(jù)前面介紹的單根據(jù)前面介紹的單作用葉片泵的工作原理作用葉片泵的工作原理, ,改變定子和轉(zhuǎn)子間的偏心距改變定子和轉(zhuǎn)子間的偏心距e, e,就就能改變泵的輸出流量能改變泵的輸出流量, ,限壓式變量葉片泵能借助輸出壓力限壓式變量葉片泵能借助輸出壓力的大小自動改變偏心距的大小自動改變偏心距e e的大小來改變輸出流量。當(dāng)壓的大小來改變輸出流量。當(dāng)壓力低于某一可調(diào)節(jié)的限定壓力時力低于某一可調(diào)節(jié)的限定壓力時, ,泵的輸出流量最大泵的輸

31、出流量最大; ; 壓壓力高于限定壓力時力高于限定壓力時, ,隨著壓力增加隨著壓力增加, ,泵的輸出流量線性地泵的輸出流量線性地減少。減少。FsPAX工作原理工作原理中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹 限壓式葉片泵與定量葉片泵相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，限壓式葉片泵與定量葉片泵相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，做相對運(yùn)動的機(jī)件多，泄漏較大，軸上受有不做相對運(yùn)動的機(jī)件多，泄漏較大，軸上受有不平衡的徑向力，噪聲大，容積效率和機(jī)械效率平衡的徑向力，噪聲大，容積效率和機(jī)械效率都沒有定量泵高。但是，它能按負(fù)載壓力自動都沒有定量泵高。但是，它能按負(fù)載壓力自動調(diào)節(jié)流量，在功率使用上較為合理，可較少油調(diào)節(jié)流量，在功率使用上

32、較為合理，可較少油液發(fā)熱。液發(fā)熱。w 因此應(yīng)用在因此應(yīng)用在執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要有快、慢速運(yùn)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要有快、慢速運(yùn)動和保和保壓階段壓階段的場合，的場合，有利于節(jié)能和簡化液壓系統(tǒng)。有利于節(jié)能和簡化液壓系統(tǒng)。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹w 葉片泵的工作原理是什么？葉片泵的工作原理是什么？w 單作用葉片泵和雙作用葉片泵各有什么特單作用葉片泵和雙作用葉片泵各有什么特點(diǎn)？點(diǎn)？精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹 工作原理工作原理是柱塞在液壓缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動來實現(xiàn)吸油和壓油。與齒輪泵和葉片泵相比，該泵能以最小的尺寸和最小的

33、重量供給最大的動力，為一種高效率的泵，但制造成本相對較高，該泵用于高壓、大流量、大功該泵用于高壓、大流量、大功率的場合率的場合。它可分為軸向式和軸向式和徑向式徑向式兩種形式。 為了連續(xù)吸油和壓油，柱塞為了連續(xù)吸油和壓油，柱塞數(shù)必須大于等于數(shù)必須大于等于3 3。中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹柱塞泵的分類柱塞泵的分類精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹軸向（徑向）柱塞泵是利用與傳動軸平行（垂直）的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動所產(chǎn)生的容積變化來進(jìn)行工作的。柱塞泵由缸體與柱塞構(gòu)成,柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動,在工作容積增大時吸油,在工作容積減小時排油。軸向軸向柱塞泵工作原理

34、柱塞泵工作原理徑向柱塞泵工作原理徑向柱塞泵工作原理中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹大小變化，流量大小變化大小變化，流量大小變化方向變化，輸油方向變化方向變化，輸油方向變化斜盤與缸體中心線的夾角斜盤與缸體中心線的夾角 = 0 = 0 ， q q = 0= 0 斜盤式軸向柱塞泵可作斜盤式軸向柱塞泵可作中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹徑向柱塞泵徑向柱塞泵1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 定子不動 缸體（轉(zhuǎn)子）轉(zhuǎn)動 偏心距e 配油軸（不動） 襯套（與缸體緊配合）w 調(diào)節(jié)e的大小變量泵w 改變e的方向雙向泵徑向柱塞變量泵一般都是將徑向柱塞變量泵一般都是將定子沿水平方向移定子

35、沿水平方向移動動來調(diào)節(jié)偏心距來調(diào)節(jié)偏心距e e。 精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹圓形構(gòu)件配合，加工方便，精度高，密封性好圓形構(gòu)件配合，加工方便，精度高，密封性好 有如下特點(diǎn)有如下特點(diǎn) （1 1）工作壓力高）工作壓力高 ，效率高。，效率高。（2040Mpa2040Mpa）Pmax可到可到100MPa 100MPa （2 2）易于變量）易于變量 （3 3）流量范圍大）流量范圍大 ( 4 ) ( 4 )主要零件均受壓，使材料的強(qiáng)度得以充主要零件均受壓，使材料的強(qiáng)度得以充分利用，壽命長，單位功率重量小。分利用，壽命長，單位功率重量小。精英班課程中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教師：張文芹除中心彈簧使缸體緊壓配流盤外，柱塞除中心彈簧使缸體緊壓配流盤外，柱塞孔底部的液壓力也使缸體緊貼配流盤，孔底部的液壓力也使缸體緊貼配流盤，補(bǔ)償端面間隙，提高了容積效率。補(bǔ)償端面間隙，提高了容積效率。 中 煤 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院精英班課程教師：張文芹1 1、選擇液壓泵的原則選擇液壓泵的原則w 是否要求變量：是否要求變量：徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。泵是變量泵。w 工作壓力：工作壓力：柱塞泵壓力柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力；葉片