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轴向柱塞泵工作原理 轴向柱塞泵中的柱塞是轴向排列的。当缸体轴线和传动轴轴线重合时,称为斜盘式轴向柱塞泵;当缸体轴线和传动轴轴线不在一条直线上,而成一个夹角时,称为斜轴式轴向柱塞泵。轴向柱塞泵具有结构紧凑,工作压力高,容易实现变量等优点。图3.28a(动画)和图3.28b(动画)分别为斜盘式和斜轴式轴向柱塞泵的工作原理图。工作原理斜盘式轴向柱塞泵由传动轴1带动缸体4旋转,斜盘2和配油盘5是固定不动的。柱塞3均布于缸体4内, 柱塞的头部靠机械装置或在低压油作用下紧压在斜盘上。斜盘法线和缸体轴线的夹角为。当传动轴按图示方向旋转时,柱塞一方面随缸体转动,另一方面,在缸体内作往复运动。显然,柱塞相对缸体左移时工作容腔是压油状态,油液经配油盘的吸油口a吸入;柱塞相对缸体右移时工作容腔是压油状态,油液从配油盘的压油口b压出。缸体每转一周,每个柱塞完成吸、压油一次。 如果可以改变斜角的大小和方向,就能改变泵的排量和吸、压油的方向,此时即为双向变量轴向柱塞泵。在图3.28b(动画)中,当传动轴1在电动机的带动下转动时,连杆2推动柱塞4在缸体3中作往复运动,同时连杆的侧面带动活塞连同缸体一同旋转。配油盘5是固定不动的。如果斜角度的大小和方向可以调节,就意味着可以改变泵的排量和吸、压油方向,此时的泵为双向变量轴向柱塞泵。 轴向柱塞泵的排量和流量 设柱塞直径为d,柱塞数为Z,柱塞中心分布圆直径为D, 斜盘倾角为,则柱塞行程 泵的排量和流量分别为 式中,n一泵的转速;pv一泵的容积效率。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, 当柱塞个数多且为奇数时流量脉动较小。从结构和工艺考虑,柱塞个数多采用7或9。表3.3流量脉动率与柱塞数Z的关系Z 5 6 7 8 9 10 11 12 q(%) 4.98 14 2.53 7.8 1.53 4.98 1.02 3.45 轴向柱塞泵结构 图3.30滑靴的静压支承原理图1.柱塞 2.滑靴 3.斜盘 (1)斜盘式轴向柱塞泵图3.29 是一种轴向柱塞泵的结构简图。传动轴8通过花键带动缸体6旋转。柱塞5(七个)均匀安装在缸体上。 柱塞的头部装有滑靴4,滑靴与柱塞是球铰连接,可以任意转动。由弹簧通过钢球和压板3将滑靴压靠 在斜盘2上。这样,当缸体转动时,柱塞就可以在缸体中往复运动,完成吸油和压油过程。配油盘7与泵的吸油口和压油口相通,固定在泵体上。另外,在滑靴与斜盘相接触的部分有一个油室,压力油通过柱塞中间的小孔进入油室,在滑靴与斜盘之间形成一个油膜,起着静压支承作用,从而减少了磨损。 滑靴的静压支承原理如图3.30(动画) 所示。这种泵的变量机构是手动的。转动手把1,通过丝杠螺母副可以改变斜盘的倾角,从而改变泵的输出流量。 图3.31A2F型斜轴式轴向柱塞泵1.主轴 2.轴承组 3.连杆柱塞副 4.缸体 5.泵体 6.球面配油盘 7.后盖 8.蝶形弹簧 9.中心轴 (2) 斜轴式轴向柱塞泵 图3.31 是一种斜轴式轴向柱塞泵的结构简图。这是一个定量泵。它由主轴l、轴承组2、连杆柱塞副3、缸体4、 泵体5、球面配油盘6和后盖7等组成。由于缸相对主轴有一个倾角,故称斜轴泵。连杆3和中心轴9的两端都是球铰结构。中心轴支承着缸体。套在中心轴上的蝶形弹簧8将缸体压在配油盘上,保证了缸体在旋转时具有良好的密封性和自位性。当主轴旋转时,连杆与柱塞内壁接触,通过柱塞带动缸体旋转,同时连杆带动柱塞在 缸体柱塞孔内作往复运动,使柱塞底部的密封容积发生
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