叶片泵结构管理剖析.ppt

1 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 一 工作原理 二 结构 三 流量 五 管理 第三节叶片泵 VanePump 四 特点 2 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 一 工作原理 1 双作用叶片泵 定子型线由4段圆弧 2段半径R 2段半径r 和4段过渡曲线构成 叶片受离心力和液压力 叶片底部空间由排出腔引入压力油 定子和转子两侧有两块配油盘 各有两对吸排口 无困油现象 作用在定子及转子上的液压力完全平衡 属于卸荷式叶片泵 3 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 2 单作用叶片泵 定子型线是圆 转子也是圆 二者存在偏心距e 会产生困油现象 通过排出口边缘开三角形卸荷槽解决 定子 转子和轴承承受不平衡的径向液压力 属于非卸荷式叶片泵 4 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 3 内反馈限压式叶片泵 移动定子可改变偏心的方向及偏心距大小 配油盘中线相对于定子中线顺转向偏转了一个 角 排油压力在定子中线方向产生分力Fx 若Fx大于弹簧力和摩擦力 e保持最大 实际排量随排压增加而降低 AB段 排压大于pB时 Fx增大使定子左移 排量和排压迅速降低 达到pC时 排量为零 弹簧越紧 pB pC越大 螺钉3可改变AB段的高度 弹簧7预紧力增加 BC段右移 弹簧7刚度越小 BC段越陡 5 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 二 结构特点 1 定子 转子和叶片 定子型线由4段圆弧和4段过渡曲线构成 过渡曲线前半段是等加速曲线 后半段是等减速曲线 以降低叶片在槽中的加速度 防止冲击 为了使叶片能压紧定子 双作用泵叶片底部与排出腔相通 吸入区叶片顶部通吸入区 底部通排出区 靠油压差压紧 所以定子磨损最重的是吸入区 排出区叶片顶部 底部都通排出区 油压抵消 叶片靠摩擦力和离心力压紧定子 叶片底端空间通排出区 6 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 二 结构特点 1 定子 转子和叶片 Stator Rotator Vane 单作用泵转过吸入区时向外伸的加速度较小 靠离心力可使叶片压紧 为避免压力过大 配油盘油槽分两段 排油区和部分密封区较长的一段通排出腔 吸油区较短的一段与吸入腔相通 简记 单作用泵叶片底端在吸排区分别通吸排腔 为保证径向力平衡 叶片数取偶数 12或10 7 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 2 配油盘 难点 8 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 2 配油盘 难点 配油盘入口流速4 5m s 最大不超过6m s 否则流阻太大易发生气穴现象 9 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 2 配油盘 难点 油通过右侧配油盘上的排出口排到排出腔 左侧配油盘对应位置有盲孔 使叶片轴向力平衡 10 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 配油盘上密封区圆心角 叶片夹角 定子圆弧段圆心角 应有 11 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 2 配油盘 难点 配油盘入口流速4 5m s 最大不超过6m s 否则流阻太大易发生气穴现象 配油盘的排出口在叶片从密封区进入端的边缘处开有三角形节流槽 它使相邻叶片间的工作空间在从密封区转入排出区时 能逐渐地与排出口相沟通 减轻液压冲击和噪声 并引起流量脉动 12 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 3 叶片的倾角和倒角 定子曲面法向力与叶片滑动方向的夹角称压力角 如叶片径向布置 垂直方向受力很大 叶片顶部倒角按转向看朝后 后倒角 当叶片从吸入区转到排出区前位于密封区内时 后倒角可使叶片顶端有相当一部分面积只承受吸入压力的作用 从而有助于叶片贴紧定子表面 13 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 3 叶片的倾角和倒角 单作用泵定子曲线相对于转子中心距离变化较缓 压力角不大 叶片移动不困难 而叶片从吸入区转到密封区的前半段时仍需外移才能贴紧定子 这时叶片两侧分别作用着吸 排压力 外移阻力大 采用后倾角和后倒角可保持叶顶朝向吸入侧 减小移动阻力 倾斜开槽有利于增加转子强度 结论 单作用泵叶片后倾角 后倒角 14 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 三 流量 双作用泵求解思路 1个工作容积1次排量V V 为1段液体环形体积 求出液体排量后减去叶片所占体积后就是泵的理论流量 单作用泵 工作容积也近似为1段圆环形 叶片底部空间也参加吸排 所以不用考虑叶片体积 15 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 四 特点 具有容积式泵共有特点 1 流量较均匀 运转平稳 噪声低 2 双作用泵径向力平衡 轴承寿命长 密封性好 容积效率高 额定排压高 常作为液压泵 3 结构紧凑 尺寸小而流量大 4 限制叶片泵使用范围的原因是工作条件要求严格 油液的清洁程度和粘度 端面间隙和叶槽间隙 转速太高产生气穴现象 太低叶片不能压紧定子 5 结构复杂 精度要求高 16 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 五 管理要点 共性 防止干转 过载 吸入空气 真空度过大 1 原理上反转改变吸排方向 但因部件的限制不能反转因为 转子叶槽倾角 叶片后倒角 叶片底部与特定油腔相通 配油盘节流槽和吸排口按转向配置 配油盘吸排口通流面积不同 2 装配时配油盘和定子用定位销定位 叶片 转子 配油盘不能反装 因为叶片反装会使叶片不易贴紧定子而漏泄严重 转子反装使叶片与叶槽磨损严重 定子吸油区磨损大 可使吸排区轮流磨损 所以定子可反装 3 拆装叶片注意保持清洁 工作油液必须过滤 17 船舶辅机 第2章回转泵 RotaryPump 五 管理要点 4 叶片间隙 太大漏泄 太小阻力大 叶片与叶槽的关系不能改变 叶片顶