第6講葉片泵

1、3、3 葉片泵葉片泵 目的任務(wù)目的任務(wù)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn) 提問作業(yè)提問作業(yè)目的任務(wù)目的任務(wù)了解葉片泵的分類、結(jié)構(gòu)了解葉片泵的分類、結(jié)構(gòu) 掌握葉片泵的工作原理掌握葉片泵的工作原理重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)雙作用葉片泵的工作原理、應(yīng)用雙作用葉片泵的工作原理、應(yīng)用限壓式變量葉片泵的工作原理和特性限壓式變量葉片泵的工作原理和特性 提問作業(yè)提問作業(yè)1 容積式泵工作的必要條件是什么？容積式泵工作的必要條件是什么？ 2 困油現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是什么？困油現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是什么？ 齒輪泵困油現(xiàn)象是怎樣齒輪泵困油現(xiàn)象是怎樣 產(chǎn)生的？產(chǎn)生的？ 3 外嚙合齒輪泵能否做高壓泵？為什么？外嚙合齒輪泵能否做高壓泵？為什么？ 3、3 葉片泵葉片泵

2、3、3、1 單作用葉片泵單作用葉片泵 3、3、2 雙作用葉片泵雙作用葉片泵3、3、1 單作用葉片泵單作用葉片泵 單作用葉片泵的工作原理單作用葉片泵的工作原理 流量計(jì)算流量計(jì)算 限壓式變量葉片泵的工作原理和特性限壓式變量葉片泵的工作原理和特性 一、單作用葉片泵的工作原理一、單作用葉片泵的工作原理 組組 成成工作原理工作原理 特特 點(diǎn)點(diǎn)1、單作用葉片泵的、單作用葉片泵的組成組成組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、 偏心安裝偏心安裝 配油盤、傳動(dòng)軸、殼配油盤、傳動(dòng)軸、殼 體等。體等。2、單作用葉片泵的、單作用葉片泵的工作原理v密密形成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配流盤圍成形成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、

3、配流盤圍成 下半周，葉片伸出，下半周，葉片伸出，v密密，吸油，吸油 v密密變化，轉(zhuǎn)子順轉(zhuǎn)變化，轉(zhuǎn)子順轉(zhuǎn) 上半周，葉片縮回，上半周，葉片縮回，v密密，壓油，壓油 吸壓油腔隔開：配油盤上封油區(qū)和葉片吸壓油腔隔開：配油盤上封油區(qū)和葉片 3、單作用葉片泵特點(diǎn)、單作用葉片泵特點(diǎn)1） 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸壓油各一次。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸壓油各一次。 稱單作用式稱單作用式 2 ） 吸壓油口各半，徑向力不平吸壓油口各半，徑向力不平衡。衡。 稱非卸荷式稱非卸荷式二、單作用葉片泵流量計(jì)算二、單作用葉片泵流量計(jì)算 排排 量量 流流 量量 1、單作用葉片泵的排量、單作用葉片泵的排量 兩葉片處于定子最右邊，兩葉片處于定子最右邊，v

4、密密max 處于定子最左邊，處于定子最左邊，v密密min （V密密max-V密密min）Z即一轉(zhuǎn)壓出油即一轉(zhuǎn)壓出油 液的體積，即等于一環(huán)形體積液的體積，即等于一環(huán)形體積 故故 V = (R+e)2-( R-e)2 B = 4R eB = 2DeB 2、單作用葉片泵的流量、單作用葉片泵的流量 理論流量：理論流量： qt = vn = 2B e D n 實(shí)際流量：實(shí)際流量： q = qtv = 2BeDnv 結(jié)論：結(jié)論：1) qT = f(幾何參數(shù)、幾何參數(shù)、 n、e) 2） n = c e變化變化 q C 變量泵變量泵 e = 0 q = 0 大小變化，流量大小變化大小變化，流量大小變化 e 方

5、向變化，輸油方向變化方向變化，輸油方向變化 故故 單作用葉片泵可做雙向變量泵單作用葉片泵可做雙向變量泵 單作用葉片泵的流量脈動(dòng)單作用葉片泵的流量脈動(dòng) 單作用葉片泵定、轉(zhuǎn)偏心安裝單作用葉片泵定、轉(zhuǎn)偏心安裝 其容積變化不均勻其容積變化不均勻故故 有流量脈動(dòng)，葉片應(yīng)取奇數(shù)有流量脈動(dòng)，葉片應(yīng)取奇數(shù) 一般一般1315三、單作用葉片泵變量原理三、單作用葉片泵變量原理 手動(dòng)手動(dòng) 變量原理變量原理 限壓式限壓式* 自動(dòng)自動(dòng) 恒壓式恒壓式 恒流量式恒流量式 1 1、限壓式變量葉片泵的工作原理和特性、限壓式變量葉片泵的工作原理和特性 外反饋限壓式變量葉片泵 限壓式變量葉片泵的流量壓力特性 限壓式變量葉片泵的應(yīng)用1

6、)1)限壓式變量葉片泵的限壓式變量葉片泵的作用作用當(dāng)壓力升高到預(yù)調(diào)的限定當(dāng)壓力升高到預(yù)調(diào)的限定壓力后，流量自動(dòng)減小。壓力后，流量自動(dòng)減小。2)2)限壓式變量葉片泵的限壓式變量葉片泵的分類 限壓式變量泵限壓式變量泵利用壓力反饋?zhàn)饔脤?shí)現(xiàn)變量利用壓力反饋?zhàn)饔脤?shí)現(xiàn)變量 *外反饋外反饋 可分為可分為 限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵 內(nèi)反饋內(nèi)反饋3）外反饋限壓式變量葉片泵 組 成工作原理外反饋限壓式變量葉片泵組成外反饋限壓式變量葉片泵組成組成：變量泵主體、限壓彈簧、組成：變量泵主體、限壓彈簧、 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（螺釘）、反調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（螺釘）、反 饋液壓缸。饋液壓缸。外反饋限壓式變量葉片泵外反饋限壓式變量葉片泵工作

7、原理工作原理當(dāng)當(dāng)pA ksx0時(shí)，定子右移，時(shí)，定子右移， e ，q 單作用變量葉片泵單作用變量葉片泵(4/8) 4）內(nèi)反饋限壓式變量葉片泵）內(nèi)反饋限壓式變量葉片泵 內(nèi)反饋限壓式變量葉片泵的工作原理與外反饋限壓式變量葉片泵相似。圖3.30所示為內(nèi)反饋限壓式變量葉片泵的工作原理圖。 單作用變量葉片泵單作用變量葉片泵(5/8) 從圖中看出，由于內(nèi)反饋限壓式變量葉片泵配流盤的吸、壓油窗口相對(duì)泵中心線y是不對(duì)稱的，存在著偏角，因此泵在工作時(shí)，壓油區(qū)的壓力油作用于定子的力F也偏一個(gè)角 ，這樣F在x軸方向的分力為Fsin ，當(dāng)分力Fsin超過限壓彈簧限定作用力時(shí)，則定子向右移動(dòng)，減少定子與轉(zhuǎn)子偏心距e，因

8、而使泵的輸出流量減小。 這種變量泵是依靠壓油腔壓力直接作用在定子上來控制變量的，故稱為內(nèi)反饋限壓式變量葉片泵。限壓式變量葉片泵的流量壓力特性限壓式變量葉片泵的流量壓力特性特性曲線特性曲線 調(diào)節(jié)過程調(diào)節(jié)過程限壓式變量葉片泵的特性曲線限壓式變量葉片泵的特性曲線當(dāng)當(dāng)p pb時(shí)，時(shí)，pA pb時(shí)，時(shí)，pA = ks（x0+x）變量泵）變量泵 限壓式變量葉片泵的限壓式變量葉片泵的調(diào)節(jié)過程調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘4，可改變，可改變qmax，使，使AB段上下平移段上下平移調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘3，可改變，可改變pB ， 使使BC段左右平移段左右平移 更換彈簧，可改變彈簧剛度，使更換彈簧，可改變彈簧剛度，使BC段斜率段斜率

9、 k大，曲線平緩大，曲線平緩 變化變化 k小，曲線較陡小，曲線較陡 限壓式變量葉片泵的應(yīng)用限壓式變量葉片泵的應(yīng)用 執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要有快、慢速運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要有快、慢速運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合， 如：組合機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)、如：組合機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)、 快退等快退等 快進(jìn)或快退：快進(jìn)或快退： 用用AB段段 工進(jìn)：工進(jìn)： 用用BC段段 定位夾緊：用定位夾緊：用AB段段 或定位夾緊系統(tǒng)或定位夾緊系統(tǒng) 夾緊結(jié)束保壓：用夾緊結(jié)束保壓：用C點(diǎn)點(diǎn) 限壓式變量葉片泵的限壓式變量葉片泵的特點(diǎn)減小了減小了P，減少了油液發(fā)熱，減少了油液發(fā)熱， 簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。了系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 3、3、2 雙作

10、用葉片泵雙作用葉片泵 工作原理工作原理 流量計(jì)算流量計(jì)算 雙作用葉片泵工作原理雙作用葉片泵工作原理組組 成成工作原理工作原理特特 點(diǎn)點(diǎn) 雙作用葉片泵雙作用葉片泵組成 組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤、傳動(dòng)軸、殼體等配油盤、傳動(dòng)軸、殼體等 雙作用葉片泵雙作用葉片泵工作原理 V密密形成：形成：定子、轉(zhuǎn)子和相鄰兩葉片、配流定子、轉(zhuǎn)子和相鄰兩葉片、配流 盤圍成盤圍成 右上、左下，葉片伸出，右上、左下，葉片伸出，V密密吸油吸油 V密密變化：轉(zhuǎn)子逆轉(zhuǎn)變化：轉(zhuǎn)子逆轉(zhuǎn) 左上、右下，葉片縮回，左上、右下，葉片縮回，V密密壓油壓油 吸壓油口隔開：吸壓油口隔開： 配油盤上封油區(qū)及葉片配油盤上封

11、油區(qū)及葉片圖示旋轉(zhuǎn)，從小園弧到大園弧，密封容積增大，圖示旋轉(zhuǎn)，從小園弧到大園弧，密封容積增大，吸油；吸油；從大園弧到小園弧，密封容積減小，壓油。從大園弧到小園弧，密封容積減小，壓油。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一次有兩次吸油壓。泵軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)，葉轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一次有兩次吸油壓。泵軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)，葉片泵連續(xù)吸壓油。片泵連續(xù)吸壓油。雙作用葉片泵雙作用葉片泵特點(diǎn)1） 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸、壓油各兩次。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸、壓油各兩次。 稱雙作用式稱雙作用式 2） 吸、壓油口對(duì)稱，徑向力平衡。吸、壓油口對(duì)稱，徑向力平衡。 稱稱平衡泵平衡泵式式雙作用葉片泵流量計(jì)算雙作用葉片泵流量計(jì)算 排排 量量 流流 量量雙作用葉片泵排量雙作用葉片泵排量 葉片每

12、伸縮一次，每?jī)扇~片間油葉片每伸縮一次，每?jī)扇~片間油 液的排出量為液的排出量為 ： V密密max-V密密min （V密密max-V密密min）Z即一轉(zhuǎn)壓出油即一轉(zhuǎn)壓出油 液的體積，即等于一環(huán)形體積。液的體積，即等于一環(huán)形體積。 雙作用葉片泵排量雙作用葉片泵排量 又又 雙作用式雙作用式 應(yīng)為兩倍的環(huán)形體積應(yīng)為兩倍的環(huán)形體積 即即 Vt = 2(R2-r2)B 還還 葉片有一定厚度葉片有一定厚度 葉片所占體積為葉片所占體積為 V=2BSZ（R-r）/COS 故故 雙作用葉片泵的實(shí)際排量為雙作用葉片泵的實(shí)際排量為 V = Vt V = 2B(R2-r2)-（R-r）Z/COS雙作用葉片泵流量雙作用葉片

13、泵流量 雙作用葉片泵的理論流量為：雙作用葉片泵的理論流量為： qt= 2B(R2-r2)-（R-r）SZ/COSn 泵輸出的實(shí)際流量為：泵輸出的實(shí)際流量為： q = 2B(R2-r2)-（R-r）SZ/COSnv結(jié)結(jié) 論論 qT = f(幾何參數(shù)、幾何參數(shù)、 n) n = c qT = C 雙作用葉片泵為定量泵，雙作雙作用葉片泵為定量泵，雙作 用葉片泵仍存在流量脈動(dòng)，當(dāng)用葉片泵仍存在流量脈動(dòng)，當(dāng) 葉片數(shù)為葉片數(shù)為4的整數(shù)倍、且大于的整數(shù)倍、且大于 8時(shí)的流量脈動(dòng)較小時(shí)的流量脈動(dòng)較小流量穩(wěn)定性：除螺旋泵外，其流量脈動(dòng)最流量穩(wěn)定性：除螺旋泵外，其流量脈動(dòng)最小小 故故 通常取葉片數(shù)為通常取葉片數(shù)為1

14、2或或16。 高壓雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)高壓雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1/4) (4) 高壓雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 提高雙作用葉片泵壓力，需要采取以下措施： （a）端面間隙自動(dòng)補(bǔ)償端面間隙自動(dòng)補(bǔ)償 這種方法是將配流盤的一側(cè)與壓油腔連通，使配流盤在液壓油推力作用下壓向定子端面。泵的工作壓力越高，配流盤就會(huì)自動(dòng)壓緊定子，同時(shí)配流盤產(chǎn)生適量的彈性變形，使轉(zhuǎn)子與配流盤間隙進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，從而提高雙作用葉片泵輸出壓力。該方法與提高齒輪泵壓力方法中的齒輪端面間隙自動(dòng)補(bǔ)償相類似。 （b）減少葉片對(duì)定子作用力減少葉片對(duì)定子作用力 前已闡述，為保證葉片頂部與定子內(nèi)表面緊密接觸，所有葉片根部都與壓油腔相通。當(dāng)葉片在吸

15、油腔時(shí)，葉片底部作用著壓油腔的壓力，而頂部卻作用著吸油腔的壓力，這一壓力差使葉片以很大的力壓向定子內(nèi)表面，在葉片和定子之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦和磨損，使泵的壽命降低。 減少葉片對(duì)定子作用力對(duì)高壓雙作用葉片泵來說，這個(gè)問題尤為突出，因此高壓雙作用葉片泵必須在結(jié)構(gòu)上采取相應(yīng)的措施，常用的措施有： (a）減少作用在葉片底部的油壓力。減少作用在葉片底部的油壓力。將泵壓油腔的油通過阻尼孔或內(nèi)裝式小減壓閥接通到處于吸油腔的葉片底部，這樣使葉片經(jīng)過吸油腔時(shí)，葉片壓向定子內(nèi)表面的作用力不致于過大。 (b）減少葉片底部受壓力油作用的面積。減少葉片底部受壓力油作用的面積?？梢杂脺p少葉片厚度的辦法來減少壓力油對(duì)葉片底部的

16、作用力，但受目前材料工藝條件的限制，葉片不能做得太薄，一般厚度為1.82.5 mm 。 高壓雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)高壓雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(2/4) （1）母子葉片結(jié)構(gòu)）母子葉片結(jié)構(gòu) 圖2.16母子葉片結(jié)構(gòu) t 子葉片母葉片壓力油道中間壓力腔壓力平衡孔轉(zhuǎn)子定子Bp1p1p21t 子葉片母葉片壓力油道中間壓力腔壓力平衡孔轉(zhuǎn)子定子Bp1p1p21葉片槽中裝有母葉片和子葉片，母、子葉片能自由地相對(duì)滑動(dòng)，正確選擇子葉片和母葉片的寬度尺寸之比可使母葉片和定子的接觸壓力適當(dāng)；轉(zhuǎn)子上的壓力平衡孔使母葉片的頭部和底部液壓力相等，泵的排油壓力通到母、子葉片之間的中間壓力腔；葉片作用在定子上的力為： )(12p

17、pbtF（2.24） （2）階梯葉片結(jié)構(gòu)）階梯葉片結(jié)構(gòu) 葉片做階梯形式，轉(zhuǎn)子上的葉片槽亦具有相應(yīng)的形狀。它們之間的中間油腔經(jīng)配流盤上的槽與壓力油相通，轉(zhuǎn)子上的壓力平衡油道把葉片頭部的壓力油引入葉片底部。這種結(jié)構(gòu)由于葉片及槽的形狀較為復(fù)雜，加工工藝性較差，應(yīng)用較少。 圖2.17 1定子；2 轉(zhuǎn)子；3 中間油腔；4 壓力平衡油道 2431 () 采取雙葉片結(jié)構(gòu)，如圖3.23所示。高壓雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)高壓雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(3/4)四、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)四、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）定子內(nèi)表面形狀）定子內(nèi)表面形狀兩段長(zhǎng)園弧、兩段兩段長(zhǎng)園弧、兩段短園弧和四段過渡短園弧和四段過渡曲線組成曲線

18、組成雙作用葉片泵雙作用葉片泵四、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)四、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）徑向作用力平衡）徑向作用力平衡兩兩對(duì)稱兩兩對(duì)稱雙作用葉片泵雙作用葉片泵四、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)四、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）配流盤的三角槽）配流盤的三角槽減緩流量和壓力的減緩流量和壓力的脈動(dòng)并降低噪聲脈動(dòng)并降低噪聲雙作用葉片泵雙作用葉片泵四、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)四、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）葉片傾角）葉片傾角葉片根部通壓葉片根部通壓力油，為減少力油，為減少葉片和定子內(nèi)葉片和定子內(nèi)表面磨損，葉表面磨損，葉片前傾片前傾1014雙作用葉片泵雙作用葉片泵五、雙作用葉片泵的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用五、雙作用葉片泵的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：工作壓力較高，流量脈動(dòng)最小、工作平穩(wěn)、工作壓力較高，流量脈動(dòng)最小、工作平穩(wěn)、噪聲小。噪聲小。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)油液污染敏感，吸油性不太結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)油液污染敏感，吸油性不太好。好。應(yīng)用：應(yīng)用：工作平穩(wěn)性要求高的中低壓液壓系統(tǒng)。工作平穩(wěn)性要