船舶辅机：液压元件和液压油_0203A叶片结构管理

1、1 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 一、工作原理 二、结构 三、流量 五、管理 第三节 叶片泵Vane Pump 四、特点 2 1.定子(内腔型线): 1）两段长半径圆弧 2）两段短半径圆弧 3）四段过渡曲线 2.转子: 有若干叶槽，内有叶片。旋转时， 叶片受离心力及液压力作用下， 外顶定子内壁，并在槽内往复滑 动。 3.配油盘: 在定子和转子两侧，盘上有两对 吸、排口，在定子、转子、叶片 和配油盘之间形成若干个工作空 间。 双作用叶片泵的组成双作用叶片泵的组成 原理动画1 一一. 双作用叶片泵 1、工作原理 3 双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理 l在定子、转

2、子、叶片和配油 盘之间形成若干个工作空间。 l叶片由短转向长半径时，叶 片间V增大，P降低，经配油 盘吸油 l叶片由长向短半径时，叶片 间V减小，经配油盘的排出口 排油。 l当叶片位于密封区时，正好 将吸、排口隔开。叶片间V不 变，没有困油问题。 每个工作空间回转一周，吸每个工作空间回转一周，吸 排液体两次，故为双作用排液体两次，故为双作用 原理动画2 4 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 5 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 2、结构特点 1). 定子、转子和叶片 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

3、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。 2). 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，叶片受摩擦力和 弯曲应力增大。 叶片数取偶数可使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。 6 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 叶片与径向的夹角为前倾角()。 有前倾角后，压力角 可改善叶片受力情况，以防卡阻。 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

4、力的作用，从而有助于叶片贴紧定子表面。 结论：双作用叶片泵叶片前倾角，后倒角。 7 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 3). 配油盘(难点) 配油盘入口流速45m/s，最大不超过6m/s，否则流阻 太大易发生气穴现象。 双侧吸入双侧吸入,单侧排出单侧排出. 8 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 3). 配油盘(难点) 配油盘上密封区圆心角()必须大于等于叶片夹角 (=2/z)，否则使吸排腔沟通，造成严重漏泄。 定子圆弧段圆心角()应大于等于配油盘上密封区 圆心角() ，否则产生困油现象。 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，

5、使叶片轴向力平衡。 9 10 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 配油盘上密封区圆心角 叶片夹角 定子圆弧段圆心角 如果则容积效率降低； 如果则发生困油现象； 如果则容积效率降低； 应有 () 11 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 3). 配油盘(难点) 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 3、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

6、理论流量。 6 10 cos )()(22 L Ltt rRrRBnnVQQ 轴向间隙影响最大,其次是叶片与叶槽间隙(太大 漏泄严重,太小叶片伸缩困难) 叶片与叶槽经选配叶片与叶槽经选配,不可随意更换不可随意更换 13 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 二. 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。 e 14 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 2、结构特点 1). 定子、转子和叶片Stator, Rotator,

7、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) 15 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 2. 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

8、后倾角，后倒角。 当前倾向径向安装，当前倾向径向安装，可可减小叶片弯矩和排出区叶片回移阻 力。 16 3.流量计算： 因为单作用叶片泵的叶片底部在吸排油区分别通吸 排油腔，工作时也参与吸排油液。故计算时无需考 虑叶片厚度的影响。 Qt=R+e2 Re2Bn106 L/min l单作用叶片泵工作时转子承受不 平衡液压径向力，并且还属非卸荷 式叶片泵，故工作压力不能太高故工作压力不能太高。 l流量均匀性比双作用叶片泵差流量均匀性比双作用叶片泵差。 l但通过改变偏心的大小和方向， 可做成转速恒定流量可调的无级变可做成转速恒定流量可调的无级变 量泵量泵。 17 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotar

9、y Pump 三. 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 小于弹簧力 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。 18 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 四、特点 1. 流量较均匀，运转平稳，噪声低,仅次于螺杆泵。 2. 双作用泵径向力平衡，轴承寿命

10、长。密封性好， 容积效率高，总效率仅稍逊于柱塞泵. 3. 结构紧凑，双作用泵在所有液压泵中单位功 率重量最轻。 4.对油液的清洁程度和粘度敏感：粘度太高吸 油困难且不利于叶片伸出;粘度太低漏泄严重,油 温最高70度。 5.转速太高产生气穴现象，太低叶片不能压紧 定子。 19 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 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

11、位。叶片、 转子、配油盘不能反装，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。 20 船舶辅机第2章 回转泵回转泵 Rotary Pump 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。槽中的间隙以叶片能以 自重缓缓自由落入槽底为好。 5. 轴向间隙对容积效率影响大。转子与配油盘 接触面磨损时可研磨，叶片也应同时研磨(宽 度)，定子端面也应研磨，保证轴向间隙。 21 1.单作用叶片泵叶片倾角及倒角按回转方向判断应是 。 A 后倾角后倒角 B 前倾角前倒角 C 前倾角后倒角 D 后倾 角前倒角 2.叶片泵内部漏泄最大的间隙是在 之间。 A 配油 盘与转子 B 叶片与叶槽 C 叶片与定子 D 叶片与配油盘 3.已知双作用叶片泵叶片间夹角，封油区圆心角，定子 圆弧段圆心角之间，如果，则 。 A 容积效率降低 B 发生困油现象 C 径向力增大 D A+B 4.双作用叶片泵的叶片按回转方向来看应该是 。 A 前 倾角后倒角 B 前倒角后倾角 C 前倾角后倾角 D 前倒角后 倒角 22 1.单作用叶片泵叶片倾角及倒角按回转方向判断应是 。 A 后倾角后倒角 B 前倾角前倒角 C 前倾角后倒角 D 后倾 角前倒角 2.叶片