叶片泵与马达PPT课件

叶片泵具有结构紧凑、体积小、重量轻、流量均匀、噪音低、排量可变等优点。但是，它对油污染敏感，自吸能力弱，结构比齿轮泵更复杂，对材料要求更高。叶片泵通常用于要求高运动精度的工程机械转向系统和要求高加工精度的机床液压系统。根据叶片泵的排量是否可以改变，叶片泵可分为定排量叶片泵和变排量叶片泵。当定排量叶片泵工作时，转子旋转一次，由任意两个相邻的叶片组成的工作室吸排油两次，故也称双作用叶片泵。可变叶片泵的转子每次转动，由两个相邻的叶片组成的工作腔只吸排一次油，因此也称为单作用叶片泵。(1)双作用叶片泵的组成和工作原理如图3-14所示。定子2的内表面由两个大半径弧面、两个小半径弧面和四个过渡曲面组成。转子3与定子同心，转子铣有叶片槽，叶片4安装在槽内；定子和转子的两侧设有配流板，配流板和定子通过定位销定位在泵体上，配流板上设有两个相对的进油口和两个相对的出油口，泵壳上的进油口和出油口通过两对配流口与叶片的工作腔相通。图3-14双作用叶片泵的工作原理1-壳体、2-定子、3-转子、4-叶片、5-叶片，双作用叶片泵的工作原理。如图6所示，当转子旋转时，叶片抵靠定子的内表面，并在转子旋转期间在离心力和根部高压油压的作用下在内表面上滑动，因此叶片将定子、转子和分配板所包围的空间分成多个密封的工作腔。当叶片从小半径圆弧运动到大半径圆弧时，叶片不断向外延伸，相邻两个叶片形成的工作室容积不断增大，产生一定程度的真空，液压油箱中的油通过配流窗进入工作室，实现吸油；7、当相邻两片叶片同时进入半通过弧区时，工作室与吸油窗口分离，不与排油窗口连通，工作室容积最大，吸油过程结束；随着叶片继续旋转，它们进入过渡区并向小半径圆弧滑动。由于定子的强制作用，叶片缩回到凹槽中，由两个相邻叶片形成的工作室的体积变得越来越小。液压油被迫通过排油分配窗和排油口进入液压系统，实现排油。当两个相邻叶片同时进入小半圆弧区时，工作室与排油窗口分离，不与排油窗口连通，工作室容积最小，排油过程结束。如果叶片继续旋转一周，它将完成一次吸油和一次排油。由此可见，任何两个相邻的叶片每旋转一周都实现两次吸油和两次排油，所以称为双作用叶片泵。从叶片泵的工作原理可以看出双作用叶片泵的排量和流量，当叶片膨胀和收缩一次时，每两个叶片之间的排油量等于半圆弧段的容积和小半径圆弧段的容积之差。由于叶片之间的容积在转子的每转中变化两次，如果叶片的数量为z，双作用叶片泵的单转排量应等于上述容积差的两倍。假设叶片的宽度为b，当叶片本身所占的容积被忽略时，双作用叶片泵的排量是由大半圆和小半圆围成的环形容积的两倍，表达式为：10，以及叶片泵的排量公式：(3-21)。事实上，叶片占据了一定的体积空间事实上，由于加工误差，这两个圆弧不圆度，不能完全同心。由于叶片具有一定的厚度，高压油被引入根部，这也将导致密封容积的瞬时变化率不同，导致少量的流量脉动。(3)双作用叶片泵主要部件的特性，(1)定子过渡曲线定子内表面曲线由四段圆弧和四段过渡曲线组成。理想的过渡曲线不仅使叶片在槽内滑动时径向速度和加速度变化均匀，而且使过渡曲线与圆弧交界处的径向速度和径向加速度没有突变。如果径向速度突然改变，径向加速度将是无限的，径向惯性力将是无限的，从而导致“硬冲击”或空洞。如果径向加速度突变不大，径向力也会突变但不大，这叫做“软冲击”。目前生产的双作用叶片泵应用广泛，等加速、等减速曲线，综合性能较好。所谓等加速度和等减速度是指当转子速度不变时，叶片在两条曲线上的径向运动的加速度或减速度值不变，即径向惯性力不变。14、曲线分为两部分，前半部分是等加速曲线，后半部分是等减速曲线。该曲线允许选择更大的R/r值，因此在相同的体积下可以获得更大的位移。当转速稳定且在曲线上滑动的叶片数均匀时，可以获得均匀的瞬时流量。该曲线的缺点是，在缓和曲线和圆弧之间的连接点以及缓和曲线的中点处，加速度会突然变化，从而导致“软冲击”。泵长时间工作后，在三个软冲击点会有三个清晰的痕迹。当叶片在油压室内工作时，叶片在过渡曲线上从大半径r弧滑向小半径r弧，定子内表面将叶片强行压入转子槽内。如果叶片径向放置在转子中，定子内表面对叶片的反作用力f的方向与叶片形成夹角(即压力角)，如图3-18所示。该力可分为两个力，一个是径向移动叶片的分力Fn，另一个是垂直于叶片的分力Ft。图3-18示出了双作用叶片泵的安装角度17和分力Fn，以克服叶片底部的液压和滑动摩擦力缩回叶片，同时Ft将弯曲叶片并将叶片压靠在叶片凹槽的壁面上，当叶片缩回时增加摩擦力并使叶片不可弯曲。压力角越大，Ft越大。当Ft达到一定水平时，它将导致叶片在凹槽中的运动变得困难，甚至堵塞。为了避免过大的压力角对叶片运动的不利影响，叶片通常沿旋转方向向前倾斜角度，以减小实际压力角(-)，从而减小切向分力对叶片运动的影响，通常取=13。已装配的叶片泵不能反向旋转，因为叶片沿旋转方向向前倾斜一个角度。现代理论也分析了上述推论的缺陷，实践也证明当叶片径向放置时，叶片泵仍能正常工作。由于沿用了以前的结构，目前大多数中低压叶片泵仍采用叶片槽前倾的布置。由于双作用叶片泵的吸油和压力窗口的对称布置，当作用在转子和轴承上时，径向液压是平衡的。因此，双作用叶片泵也称为卸载或平衡叶片泵。双作用叶片泵端面间隙的自动补偿总是在靠近排油室侧的分配板背面提供高压油，使得分配板在液压推力的作用下压靠在定子上。泵的工作压力越高，分配板越靠近定子。此外，当分配板和定子磨损时，转子的端部间隙可以自动补偿YB-AB-FL代表单级叶片泵；系列号，A-50系列，B-150系列，C-250系列；(3)代表位移；压力分级，B-2 8兆帕；安装方式：F型法兰安装型，J型支架安装型；油口连接形式，法兰连接，螺纹连接。图3- 19yb-a 前后分配板和转子通过定位销定位在泵体上。一般来说，泵体和前、后配流盘上有两个90度角的定位孔，定子上有一个定位销孔。组装时，制造商可以根据需要组装带两种转向装置的泵。如果泵需要反向旋转，定子可以旋转90，定位销的位置可以改变，然后转子和叶片可以翻转并组装。24，叶片沿着旋转方向向前放置，并且在叶片外端的背面加工倒角，这可以减少杂质的影响并且使叶片与定子的内曲面具有良好的接触。前、后分配板上对称加工有吸排油窗，分别与泵体和泵盖上的吸排油口连通。高压油可以通过后分配板上的轴向通孔和环形槽到达每个叶片的根部，从而向外推动叶片。YB1叶片泵是YB叶片泵的改进产品。两台泵的零件结构基本相同，只有少数零件发生了变化，从而提高了泵的密封性能和使用寿命。如图3-20所示，它主要由前泵体1、后泵体2、前、后分配板3、6、定子4、转子5、叶片7等部件组成。为了便于组装，将配流盘、定子、转子和叶片组装在一起，用两个长螺钉固定，螺钉的端部插入泵体的定位孔中作为定位销进行定位。26，图3-20YB1叶片泵1-前泵体，2-后泵体，3-前分配板，4-定子，5-转子，6-后分配板，7-叶片。27，图3-21双作用叶片泵分配板，28对应于叶根的位置设置有环形槽C，在环形槽中钻有通孔D，以与分布板背面的高压油连通，从而确保叶根总是被供应高压油。分配板上的两个槽口B为吸油窗口，两个腰形凹槽A为油压窗口。油压窗口上的三角形凹槽E的主要功能是减少液压冲击。配流盘采用法兰式，小直径部分穿入前泵体，并在合理位置设置O型密封圈，当配流盘右侧在液压作用下压靠在定子上时，转子端面间隙自动补偿，当配流盘与前泵体在一定范围内分离时，仍能保证可靠密封。高压叶片泵的特点随着叶片泵结构、材料和技术的不断改进和完善，叶片泵的压力不断增加。目前生产的双作用叶片泵的额定压力可达14-21mpa甚至更高。从上述YB系列叶片泵可以看出，为了保证叶片与定子内表面的紧密接触，叶片根部与高压油相通。在高压区，由于叶片顶部也受到高压油的影响，叶片两端的液压可以部分平衡。在吸油区域，只有叶片根部受到高压油的影响，这使得叶片压在定子上，并且压在定子内表面上的力随着工作压力的增加而增加，从而加速了叶片和定子内表面在高速运转下的磨损，并降低了泵的使用寿命。因此，这个问题是影响叶片泵增压的主要因素。为了增加叶片泵的压力，除了在相关部件的选材和热处理方面采取措施外，叶片泵的结构也采取了各种卸荷形式。普通高压叶片泵的叶片有以下几种形式：嘿。31，1。双刃图3-22双叶片结构1叶片，2转子，3定子。32、合理设计叶片顶部倒角的宽度，使叶片顶部的承载面积小于根部的承载面积，从而保证叶片与定子内表面紧密贴合，不会产生过大的压力，避免泵在高压下运行造成定子内表面过度磨损。嘿。嘿。33，2，父子刀片的结构，父子刀片也称为复合刀片，如图3-23所示。在图3-23中，阴叶片的根部l腔总是通过转子2上的虚线所示的油孔与顶部油腔连通，而子叶片4和阴叶片之间的小腔c总是通过流量分配板通过k槽与压力油连通。在吸油区工作时，阴叶片顶部和根部的L腔为低压油，将阴叶片推向定子3的力仅为小腔C的液压。由于C腔面积小，压力不大，但能保证叶片与定子之间的密封。嘿。35，3，销型叶片结构如图3-24a所示为空心销型叶片结构。图3-24柱销式叶片结构(a-空心柱销，b-实心柱销)1-定子，2-叶片，3-叶片小孔，4-阻尼孔，5-叶片底部空腔，6-柱销，7-环形油室，8-转子。36，叶片2的顶部被加工成弧形槽，并且在弧形槽中钻出两个小孔3以穿入叶片根部，使得叶片的顶部总是与底部空腔5连通，并且在低压区域中基本上不产生压力。销6沿转子8的径向安装，其上端靠在叶片的底部，其下部嵌入转子的销孔中以便相对滑动。位于销下端的转子的环形油室7总是与压力油连通。在液压的作用下，销抵靠着叶片抵靠着定子的内表面。通常，销的横截面积被选择为叶片横截面积的大约1/5，从而大大减小低压区域中叶片对定子的压力，并减少定子内表面的磨损。(6)双作用叶片泵的检查和修理，1)拆装注意事项：1)拆装时要特别注意保持清洁；(2)应使泵转向符合机械传动的要求，因此应注意定位销和泵体的相对位置；(3)叶片沿旋转方向向前倾斜，叶片倒角向后；(4)叶片应装回到原来的槽中，否则应进行选择，以避免叶片与槽之间的间隙过大或过小。2.叶片泵工作一段时间后，定子的低压过渡区会磨损。此时，可以对磨损区域进行仔细打磨和抛光，然后将定子翻转180重新安装，这样就可以更换定子原有的高压和低压过渡区域，有利于泵更好地工作。(1)单作用叶片泵的工作原理如图所示。该泵由转子2、定子3、叶片4、分配板和其他部件组成。单作用叶片泵定子的内表面为圆形，转子和定子之间有偏心距e，两端的分配板上只开有一个吸油窗口和一个油压窗口。当转子旋转一次时，每个叶片在转子槽中往复运动一次，并且每个相邻的两个叶片之间的密封体积增加和减少一次。密封容积的增加是通过吸油窗口吸油，当容积减小时，压力油通过油压窗口排到液压系统中。该泵被称为单作用叶片泵，因为泵转子每旋转一周，两个叶片之间的吸油和压力就会作用一次。因为吸入区和压力区是相反的，泵转子上的径向液压是不平衡的，所以它也被称为非平衡叶片泵或非卸载叶片泵。泵压力的增加是有限的，因为支撑转子的轴和轴承上的径向液压随着工作压力的增加而增加。如图3-26所示，当转子图3-26排量计算，42，排序后，单作用叶片泵排量的近似表达式可以得到为、(3-25)。假设转子直径为d，叶片宽度为b，叶片数为z，相邻叶片之间的夹角为(=2/z ),则泵的排量q为43，泵的排量可以通过改变定子和转子之间的偏心距离e来改变，因此单作用叶片泵常被制成变排量泵。单作用叶片泵的定子的内边缘和转子的外边缘都是圆柱形表面并且偏心布置。单作用叶片泵的容积变化不均匀，因此存在流量脉动。理论分析表明，当叶片数为奇数时，流量脉动率较小，因此泵的叶片数一般为13 15个。(3)单作用叶片泵的结构特点。1.通过改变定子和转子之间的偏心率，单作用叶片泵可以