8-2液压泵-船舶辅机解析

1、2021/2/121 8-2 液压泵液压泵 液压泵的主要任务就是为液压系统供给足 够流量和足够压力的液压油,必要时能改变 供油的流向和流量。 容积式泵适合作液压泵。根据液压系统工 作压力的不同,多采用: 齿轮泵、螺杆泵、叶片泵、柱塞式油泵。 叶片泵有单作用、和双作用泵。 柱塞式变量油泵可依柱塞布置方式的不同 而分为径向柱塞式与轴向柱塞式两种,后者 又有斜盘泵和斜轴泵两类。 2021/2/122 8-2-1 叶片泵叶片泵 8-2-1-1双作用叶片泵的工作原理和结构双作用叶片泵的工作原理和结构 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

2、,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 双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理 原理动画1 2021/2/123 8-2-1-1-1 双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理 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

3、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 2021/2/124 一、定子、转子、叶片 如图示出典型的双作用 叶片泵的结构。 双作用叶片泵一般使叶 片底部与排出油腔相通, 配油盘端面环槽C有小孔 与排出腔相通 双作用泵的叶片数Z应取 偶数(12个),保证转子径 向力平衡 8-2-1-1-2双作用叶片泵的结构双作用叶片泵的结构 双作用泵结构动画双作用泵结构动画 2021/2/125 2. 配油盘配油盘(难点) 配油盘上密封区圆心角配油盘上密封区圆

4、心角( )必须大于等于叶必须大于等于叶 片夹角片夹角( =2 /z),否则使吸排腔沟通否则使吸排腔沟通,造成严造成严 重漏泄。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。 三角槽的作用三角槽的作用:在排出窗口的叶片转入端开有三角槽。在排出窗口的叶片转入端开有三角槽。 避免压力急增避免压力急增,造成液体冲击和噪音。造成液体冲击和噪音。 8-2-1-1-2双作用叶片泵的结构双作用叶片泵的结构 2021/2/126 2021/2/127 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

5、 配油盘(难点) 8-2-1-1-2双作用叶片泵的结构双作用叶片泵的结构 2021/2/128 8-2-1-1-2双作用叶片泵的结构双作用叶片泵的结构 叶片的倾角和倒角叶片的倾角和倒角 双作用泵的叶槽在转子中不是 径向的,是顺转向朝前倾斜 ,10 14 叶片端部倒角朝后,保证叶片 贴紧定子的内表面。 （单作用泵采用后倾角后倒角，原 因定子上各点相对转子中心距离 变化较缓）。 结论结论1、双作用叶片泵叶片、双作用叶片泵叶片前倾前倾 角角，后倒角后倒角。 结论结论2、单作用泵叶片、单作用泵叶片后倾角后倾角， 后倒角后倒角。 注意注意:此处的角度与前面的角度概念此处的角度与前面的角度概念 不同。不要

6、混淆。不同。不要混淆。 2021/2/129 8-2-1-1-2双作用叶片泵的结构双作用叶片泵的结构 l 双作用叶片泵的流量与尺寸成正比: l 影响叶片泵容积的效率的内部漏泄途径有: 1.配油盘与转子及叶片侧端的轴向间隙配油盘与转子及叶片侧端的轴向间隙,对对v 影响最大影响最大 。 2.叶片顶端与定子内表面的径向间隙叶片顶端与定子内表面的径向间隙,可自动可自动 补偿补偿 3.叶片侧面与叶槽的间隙叶片侧面与叶槽的间隙,装复时以能缓慢自装复时以能缓慢自 由滑到槽底为宜。片、槽配合不可互换。由滑到槽底为宜。片、槽配合不可互换。 l 双作用泵因转子径向力平衡，轴不会弯曲 变形，轴向间隙可做得较小，故v

7、可比齿轮 泵高，其中:双作用泵一般约在0.80.94范围， 单作用泵v在0.580.92之间。 l 单作用叶片泵流量的均匀性不如双作用叶片泵 观看双作用叶观看双作用叶 片泵原理影片片泵原理影片 2021/2/1210 8-2-1-1-3双作用叶片泵的实例结构双作用叶片泵的实例结构 一进二出,双联。 叶片顶部为弧形槽弧形槽,槽内 有两孔两孔通叶片底部,故顶、 底液压平衡。叶片被柱销 顶住,柱销在柱销孔内可 滑动，柱销孔底部通排出 压力油。 2021/2/1211 8-2-1-2 单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理 组成: 转子、定子、叶片、配油盘、 泵体、转轴。 结构: l定子内曲面为

8、圆,转子外表面 为圆,转子随转轴转动,定、转 子有偏心e。 l转子两端有固定的配油盘， 配油盘上开有同吸排油口的配 油窗口。 e 2021/2/1212 8-2-1-2 单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理 l 定子内腔型线是圆,转子轴 与定子偏心。逆时针回转 时,工作V右半转增大,左半 转V 减小。从两侧配油盘 的吸、排口吸排油。 l 会产生困油现象，但不太 严重。通过在排出口边缘 开三角形卸荷槽的方法即 可解决。 l 定子、转子和轴承受径向 力作用 单作用叶片泵 2021/2/1213 8-2-1-2 单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理 e 叶片在转过吸入区时,向外伸出

9、的速度较小,单靠离心力即足以单靠离心力即足以 保证叶片贴紧定子保证叶片贴紧定子。但实际上 是叶片底部分油槽叶片底部分油槽分两段分两段。排排 出区出区+密封区密封区一段一段;吸入区一段吸入区一段。 倾角和倒角倾角和倒角: 传统概念传统概念:单作用泵叶片单作用泵叶片后倾后倾 角角,后倒角。后倒角。 新研究概念新研究概念:单作用泵叶片单作用泵叶片径径 向安装向安装,后倒角后倒角 2021/2/1214 8-2-1-2 单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理 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+r2

10、 Rr2Bn106 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,可可 做成转速恒定流量可调的无级变量做成转速恒定流量可调的无级变量 泵泵。 2021/2/1215 8-2-1-3内反馈限压式变量叶片泵内反馈限压式变量叶片泵 l作用力Fx: 配油盘中线相对于定子中线顺转向 偏转了角。排油P对定子的作用 力F便在定子中线方向产生分力 Fx。 l当Fx小于补偿器弹簧预紧力时: l定子与转子的偏心距保持最大值 l泵的Q随排出P增加而稍

11、有降低,如特 性曲线中AB段所示 l当排压大于PB时, Fx增大,使定子 向减小e的向移动，泵的Q即随排 压增加而迅速降低。当升到Pc时， e减小到Qt=漏泄量，则Q=0，有 Pmax。 限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵 Fx PB 2021/2/1216 8-2-1-3内反馈限压式变量叶片泵内反馈限压式变量叶片泵 l 调节螺钉6,增大弹簧预 紧力,PB, Pc 增大,特 性曲线BC段右移。弹 簧刚度越小，则BC段 越陡， Pc 与PB越接 近。 l 螺钉3可变泵的最大e， 而改变Qmax，AB段 就上下平移。 l 内反馈限压式变量泵 只能单向变量。 限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵 PB P

12、C 2021/2/1217 8-2-1-3内反馈限压式变量叶片泵内反馈限压式变量叶片泵 内反馈限压式变量叶片泵内反馈限压式变量叶片泵 2021/2/1218 8-2-1-4 叶片泵的特点叶片泵的特点 1、流量较均匀,运转平稳,噪声较低 2、体积相对较小,尤其双作用泵所有液压泵中单位功率 重量最轻。 3、结构紧凑，简单，制造、安装、维修方便。尺寸较 小而流量较大。 4、双作用叶片泵径向力平衡，故轴承寿命长;它的内部 密封性也较好，v80%90%，总效率在75 % 84% 较高;一般额定排出P较高，可达7MPa，如果采取各 种特殊结构使叶片转过吸入区时，降低叶片底部的 压力，最高可达2030MPa

13、。 单作用叶片泵因径向力不平衡，轴承寿命受限。效率 5892%流量均匀性差。但易实现无级变量调速。 2021/2/1219 8-2-1-4 叶片泵的特点叶片泵的特点 5、转速n一般在6002000rmin范用内太低则叶 片可能因离心力不够而不能压紧在定子表面,太高易 吸空。 6、对油液清洁度和粘度比较敏感。粘度1737mm/s2, 粘度太高则吸油困难。太低则泄漏严重。最高油温 70度。油泵进口应加100150um的过滤器。 7、叶片泵为避免径向力不采用皮带和齿轮传动,电动机 轴传动,同轴度 20MPa 时，约为092095。 2021/2/1227 8-2-2-1斜盘式轴向柱塞泵原理斜盘式轴向

14、柱塞泵原理 由上可知,在泵的结构尺寸和转速一定时,改 变斜盘倾角的大小,即可改变泵的流量，而 当斜盘的倾斜方向改变时，泵的吸排方向 也就改变。当 =0时，则Q=0。 轴向柱塞泵的瞬时流量是脉动的。为了流 量均匀轴向柱塞泵的柱塞个数单数，一般 多取为7 9个，（流量大时也有取或11个 的。） 2021/2/1228 8-2-2-1斜盘式轴向柱塞泵原理斜盘式轴向柱塞泵原理 斜盘式轴向柱塞泵的受力分析 作用在柱塞底部的油压力P可分解为垂直于 斜盘的力N和垂直于柱塞轴线的力T。分力 N由斜盘产生的法向反力N平衡。而分力T 则使缸体受到一倾复力矩,必须由支承缸体 的轴承来承受;同时又对缸体产生一定的转

15、矩。 2021/2/1229 8-2-2-1斜盘式轴向柱塞泵原理斜盘式轴向柱塞泵原理 l 各缸油压力对缸体所产生的总转矩和,构成泵的液 压阻转矩。如果泵不被原动机所驱动如果泵不被原动机所驱动,而是将压力而是将压力 油从一根油管向泵内输入油从一根油管向泵内输入,并让另一根油管回油，并让另一根油管回油， 则液压油对缸体的转矩即成为驱动泵轴回转的驱则液压油对缸体的转矩即成为驱动泵轴回转的驱 动转矩，从而使液压泵变成液压马达动转矩，从而使液压泵变成液压马达。 l 在转速和尺寸一定的前提下，改变斜盘的倾角度 的大小即可改变泵的流量。 =0时流量为零。斜向 改变，吸排方向改变。 l 变量控制方式:液压伺服

16、控制多多;直接控制少少 2021/2/1230 8-2-2-2结构实例结构实例 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 型斜盘式轴向柱塞泵结构动画型斜盘式轴向柱塞泵结构动画 l传动轴1通过花键与缸体3连接,在缸体3上按轴 线方向均匀分布7个油缸,各缸中均装有柱塞14, 柱塞的端部与滑履13铰接。 l中心弹簧中心弹簧4一方面通过弹簧外套将缸体3压向配 油盘2，以保证二者的初始密封; l另一方面通过弹簧的内套、钢球、回程盘5将 滑履13压向斜盘12，斜盘12以其耳轴支承在变 量机构的壳体11上。而配油盘2则用定位销固定 在泵体16上。 泵的内部漏泄泵的内部漏泄 主要

17、发生在主要发生在: 配油盘与缸 体之间、柱塞 与缸体之间、 滑履与斜盘之 间以及滑履与 柱塞的球头之 间。 漏出的油液 则从泵体上部 的泄油口B用 泄油管引回油 箱 （1 1）本体结构）本体结构 这样,如使斜盘处于 倾斜位置,则当缸体 带动柱塞、滑履和 回程盘回转时,柱塞 就会在油缸中作往 复运动，通过泵体 中的两条油路和配 油盘上的两个配油 口分别进行吸排。 如果泵的吸入压力 较低，那么吸入行 程中就要靠中心弹 簧的张力，通过回 程盘和滑履将柱塞 从油缸中拉出。 2021/2/1231 8-2-2-2结构实例结构实例 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 型

18、斜盘式轴向柱塞泵结构动画型斜盘式轴向柱塞泵结构动画 2021/2/1232 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 图 3-18 缸体 图 3-19 缸体 轴向柱塞泵缸体轴向柱塞泵缸体解体动画解体动画 2021/2/1233 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵解体动画解体动画1 2021/2/1234 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 斜盘12以其耳轴支承在变量机构的 壳体11上 （2）泵伺服变量机构）泵伺服变量机构 2021/2/1235 8-2-2-2

19、-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 CCYl41B型泵变量机构及其工作原理 采用液压伺服变量机构控制泵的流量 和流向。其工作原理如下; 泵的两个吸 排腔(图上仅示出一个)通过各自的油 路b、c及单向阀,与差动活塞10下方的 油腔m相通,以使泵工作时既可由泵的 排出腔向m腔供送压力油（内供）,也 可由辅泵通过变量机构下端盖中的油 孔向m腔供油（外供）。 m 2021/2/1236 伺服变量机构结构原理伺服变量机构结构原理 这样,如经拉杆7拉动伺服 滑阀8向上移动某一距离, 使油孔e开启,则差动活塞 上方油腔n中的油液就会 泄人泵体，于是，差动活 塞便会在下腔油压的作用 下向

20、上移动，直到油孔e 重新被滑阀遮闭时为止。 这样，利用差动活塞的上 移，通过斜盘背面的销轴 就会带动斜盘，使其绕自 己的耳轴偏转，改变倾角 (最大可达土1820 )， 从而实现流量和流向的改 变。 伺服变量机构伺服变量机构解体动画解体动画2 2021/2/1237 泵伺服变量机构 当用手柄使伺服阀芯3向下移动时, 上面的阀口打开,上腔中的压力油 经孔道与下腔连通,活塞因上腔有 效面积大于下腔的有效面积而向 下移动，差动活塞移向下动，同 时又使伺服阀上的阀口关闭，最 终使差动活塞自身停止运动。同 理，当手柄使伺服阀芯3向上移动 时，下面的阀口打开，和接通油 箱，上腔泄压。差动活塞在腔压 力油的作

21、用下向上移动，并在该 阀口关闭时自行停止运动。变量 控制机构就是这样动作 e g e g 2021/2/1238 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 CCYl41B型泵变量机构及其工作原理 油泵的流量的大小可由差动活塞带动拨叉1 从刻度盘上示出。刻度盘共分10格,每格相 当于额定流量的10。 当变量机构是由轴向柱塞泵自身供给控制 油时,则泵在中位运转时因无压力油可供,这 时要使差动活塞离开中位，需靠拉杆9直接 拉动。因此，经常需要换向的变量泵控制 用油一般都由辅泵供油。 2021/2/1239 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向

22、柱塞泵 （3 3）配流盘（配油盘）配流盘（配油盘） 配油盘上两个弧形配油口分别与泵体上 的两个吸排油腔相通。盘上靠外面的泄 压槽以外部分是辅助支承面,不起密封作 用,但可增加缸体和配油盘的接触面积,以 减小比压，减轻磨损。 2021/2/1240 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 CCYl41B型泵配油盘的结构 为了保证柱塞在转过吸、排配油口 之间的封油区时不致将两个配油口 沟通,配油盘上封油区封油角必须大 于油缸配油孔的包角。这样,在油缸 配油孔越过封油区时,该油缸就会形 成一个封闭空间。该空间的容积随该空间的容积随 缸体转动仍会变化，缸体转动仍会变化，

23、故会产生困油故会产生困油 现象现象。在油缸配油孔离开封油区时， 则又会因突然接通排油口或吸油口 而造成油压突变，发生液压冲击， 产生很大的噪声。 2021/2/1241 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 配油盘的困油现象与消除配油盘的困油现象与消除 为了消除上述弊端, CCYl41B型泵的 配油盘采用了配油盘采用了非对称非对称负重迭负重迭型结构型结构;所 谓非对称型配油盘非对称型配油盘,就是指配油盘的中 线N-N相对于斜盘中线M-M朝缸体旋转 方向偏转了一个角。 此外,在配油盘上还钻有阻尼孔D(有的 泵则采用三角形阻尼槽)，该孔与后的 配油口相通，即相当于

24、与该配油口节 流相通。 而所谓负重迭型负重迭型，就是指封油角 与油 缸配油孔的包角之差为0-1 (- = 0, 即属零重迭型;当负重迭角甚小时， 也可看作为零重迭型)。 2021/2/1242 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 配油盘的困油现象与消除配油盘的困油现象与消除 由于采用了这种结构,当油缸的配油孔即将与吸 (排)油口断开时,就已开始与间接沟通另一配油口 的阻尼孔D重迭,这样即可消除困油现象，又可使 油缸中的油液经阻尼孔逐渐地与另一配油口相通， 压力变化比较平缓，从而避免了液压冲击，对容 积效率影响也不大。 由于这种泵采用了非对称型配油盘，故只能按

25、规 定方向单向运转。为了保证配油盘安装位置正确， 它与泵体是设有定位销(见图833)。 此外，在配油盘的封油区还设有若干个盲孔E， 它可起存油润滑作用，以减轻摩损。 2021/2/1243 CCYl41B型泵配油盘的结构 封油角大于配油孔包角 ,以防漏油,但会引起困 油现象(?)。 采用非对称负重迭配油 盘(不可逆转不可逆转)。非对称: 配油盘中线N-N相对于 斜盘中线M-M朝缸体转 向偏转角; 负重迭: - =0 -1 ()盲孔E:存油润 滑,减轻磨损。 ()阻尼孔D(与邻近的 后一个配油口相通,圆形 或三角形):消除困油现 象; 减轻液压冲击。 2021/2/1244 8-2-2-2-1

26、CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 CCYl41B型泵配油盘的结构 2021/2/1245 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 油压撑开力Pc,抵消大部分柱塞传给滑履的 法向压力N。 （4 4）主要零件的静力平衡）主要零件的静力平衡 2021/2/1246 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 主要零件的静力平衡主要零件的静力平衡 图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况 图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况 1 2 h A g f 斜盘 R R 2021/2/1247 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜

27、盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 主要零件的静力平衡主要零件的静力平衡 l由图8-36可见,在滑履和柱塞的中心都钻有小孔,它可 使压力油经小孔通到柱塞与滑履及滑履与斜盘之间的 摩擦面上,从而起到润滑和静压支承作用。设计时只要 适当选取滑履底部及其圆盘状小室的尺寸，即可借滑 履底部呈圆台形分布的油压撑开力Pc，抵消大部分柱 塞传给滑履的法向压力N l(N比比Pc约大约大5-10)， l这样既可大大减小比压，使磨损和功耗减小，又可 以使滑履较好地压紧在斜盘上,防止产生过大的漏泄损 失，从而使油泵在压力和功率都达到很高的情况下， 仍有较好的使用性能和效率。 2021/2/1248 8-2-2-2-1

28、 CCYl41B型型 斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵 主要零件的静力平衡主要零件的静力平衡 除上述外,在配油盘的配油 窗口及其两侧的环形密封 面上,也存在着横截面呈梯 形分布的油液压力。显然, 只要密封面的宽度选择适 当，则同样可使缸体压紧 配油盘的油压力比撑开力 稍大一些(约大610)， 以便既可避免比压过大， 造成严重的摩擦损失，同 时又可不致使缸体与配油 盘间的漏泄过多。 图3-18 定量配油盘 nm 2021/2/1249 8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压泵） 2021/2/1250 8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压

29、泵） 这种泵的斜盘倾角由轴线与传动轴1平行的变量柱塞8来控 制。在工作压力低时全流量工作,当工作压力超过整定值时流 量迅速降低,可限制泵的工作压力过高。 当油泵的排压较小 时,因不能克服弹簧 6的张力,故压力补 偿器的阀芯7保持 原位,变量柱塞8右 侧油腔中的油液即 经阀芯7、泄油管 道口泄入泵壳之内， 因此，斜盘复位弹 簧9就会将斜盘推 到最大流量的位置。 2021/2/1251 8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压泵） 但当排出油压升 高到超过压力补 偿弹簧6的整定值 时,则阀芯7就会 上移,使泵排出的 压力油液通到变 量柱塞右侧的油 腔中,克服弹簧9 的张力

30、，使斜盘 向流量减少的方 向偏转。 2021/2/1252 8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压泵） Q A DP B BB C C 这样,如果排出压力p 再升高,泵的流量Q就 会迅速减小,这可使 排出压力保持在一定 范围内，成为限压式 变量泵。限压式变量 泵的p-Q特性曲线 ABCD已在图中示出。 2021/2/1253 8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压泵） 显然,转动调节螺栓5,增大 弹簧6的张力,即可调节限 压数值，使特性曲线上的 B点向B”点移动;相反，调 松弹簧6，则B点就会向B 方向移动。至于BD的斜 率，则取决于弹簧

31、9的刚度。 显然，显然，如果将弹簧如果将弹簧9的刚的刚 度做的足够软，度做的足够软，则又可构则又可构 成恒压式变量泵成恒压式变量泵。 Q A DP B BB C C 2021/2/1254 8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压泵） 上述泵因传动轴穿过斜盘,支承在两端的轴承2 和4上,故又称通轴式斜盘泵。与前述非通轴式 斜盘泵相比,通轴式可省去支承缸体的大型滚 柱轴承，这有利于降低成本和延长轴承使用 寿命;但传动轴必须具有较大的刚度，缸体或 配油盘也需要设计成浮动的形式，或使传动 轴与缸体用鼓形花键连接，以适应传动轴在 工作中可能产生的微小变形。 限压式通轴斜盘泵限

32、压式通轴斜盘泵动画 2021/2/1255 8-2-2-2-3 A4V系列斜盘式变量泵系列斜盘式变量泵 l德国生产德国生产A4V系列斜系列斜 盘式变量泵。盘式变量泵。 l高工作压力高工作压力 3540MPa l9个柱塞与泵轴成个柱塞与泵轴成5 锥形布置。锥形布置。 l主泵、副泵、安全阀主泵、副泵、安全阀 组合在一起。组合在一起。 l辅泵是内齿轮泵。辅泵是内齿轮泵。 其它其它:略略 2021/2/1256 8-2-3斜轴式轴向柱塞泵斜轴式轴向柱塞泵 8-2-3-1工作原理工作原理 组成组成:配油盘、油缸、柱塞、连杆、传动轴。配油盘、油缸、柱塞、连杆、传动轴。 结构结构:如图所示。传动轴通过端部的

33、驱动盘带动与之如图所示。传动轴通过端部的驱动盘带动与之 铰接的各个连杆转动铰接的各个连杆转动,连杆带动柱塞、柱塞驱动缸体连杆带动柱塞、柱塞驱动缸体 一起转动。一起转动。 2021/2/1257 8-2-3-1斜轴式斜轴式 轴向柱塞式变量泵工作原理轴向柱塞式变量泵工作原理 工作原理:当驱动缸体2转动时,柱塞的底腔容积能 发生变化,于是,通过配油盘1的相应配油窗口和泵 体内的油路，即可完成吸排作用。 斜轴泵与斜盘泵的工作原理虽颇相似，但在结构上 却有较大差异，此外，在受力情况方面两者也有所 不同。 2021/2/1258 变量活塞为两端面积不等的差动变量活塞为两端面积不等的差动 活塞。活塞。 泵的

34、排油经泵体内油道引致泵的排油经泵体内油道引致1差差 动活塞小端动活塞小端、2节流阀节流阀、3伺服滑伺服滑 阀两个凸间之间阀两个凸间之间。 8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵 结构结构:如图所示。如图所示。 传动轴通过端传动轴通过端 部的驱动盘带部的驱动盘带 动与之铰接的动与之铰接的 各个连杆转动各个连杆转动, 连杆带动柱塞、连杆带动柱塞、 柱塞驱动缸体柱塞驱动缸体 一起转动。一起转动。 配流盘与缸体及泵 体为球面配合。靠 中心连杆左端的碟 形弹簧将缸体、配 流盘、泵体保持预 紧力配合。并实现 间隙自动补偿。 拨销9穿过变量活塞

35、大 端的横孔,与配流盘的 中心孔配合。另一端 套在导杆13上。变量 活塞移动时即带动配 流盘,配流盘再带动缸 体,从而改变缸体的摆 角，从而改变泵的排 量。 2021/2/1259 8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵 2021/2/1260 8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵 当排出压力不 高时,缸体摆角 最大,排量最大。 特性为水平线 段部分。 2021/2/1261 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵 当排出压力升高 到PA时,先导活塞 的液压力克服外 弹

36、簧10和调节弹 簧6,使滑阀8下 移,a、b通，差动 活塞上移，缸体 摆角减小，排量 减小。特性为AB 线段部分 2021/2/1262 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵 当排压继续升高到PB 时,内外弹簧已经压缩 的同长度,先导活塞的 液压力需要克服外弹 簧10和内弹簧11及调 节弹簧6三者之和力, 才能使滑阀8下移，a、 b通，差动活塞上移， 缸体摆角再减小，排 量再减小。特性为 BC线段部分。 2021/2/1263 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵 当排压继续升高到PC时,限位螺钉限位螺钉起作用,流量最低,压力不变， CD线段所示。 该泵的自动变量机构设计成使流量Q随排出油压p的变

37、化，近 似地符合pQ常数的恒功率型式。双曲线状。双曲线状。 2021/2/1264 8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵 这种泵通常是使感受工作 油压的变化控制元件与两 个弹簧相平衡,并使其中 一个弹簧在变化控制元件 的位移量增大到一定的数 值后再参予工作,这样,即 可使泵的p-Q特性曲线如 图8-41中的折线ABCD所 示。 2021/2/1265 8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵 当排出油压增加到PA,平衡弹簧之一就开始 压缩,使流量按AB线所示那样随排压

38、的升高 而降低;当油压进一步增大到PB以后,由于两 个弹簧同时工作，亦即又增加了一个弹簧 张力，于是泵的流量也会按图中BC线所示 那样随压力的升高而降低;直至油压超过Pc 后，泵的流量即因受到限位螺钉的限制不 再降低，如图中CD线所示。整个折线 ABCD与等功率曲线(双曲线)HK大致相近。 2021/2/1266 8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵 l改变弹簧6的弹力可使特性线A点左右平移。 l弹力增大A点右移,特性线右平移 l弹力减小A点左移,特性线左平移 l内、外弹簧硬,斜线坡;软，斜线陡。 2021/2/1267 202

39、1/2/1268 2021/2/1269 2021/2/1270 2021/2/1271 ZXB斜斜 轴式轴轴式轴 向柱塞向柱塞 泵结构泵结构 8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 2、ZXB斜轴式轴向柱塞泵（补充）斜轴式轴向柱塞泵（补充） 油缸体11装在后 泵体6内的滚动 轴承上,靠蝶形 弹簧15与配油 盘12紧压在一 起。 蝶形弹簧的预压 缩量,则可通过 安装在缸体轴线 位置的调节螺杆 14加以调节。 后泵体6左端带 有两个耳轴,借 两个滚动轴承5 安装在外壳13上, 并可借另外的变 量机构控制,绕 轴承5的轴线- 相对前泵体3左 右摆动，以调整 油缸体的倾角

40、， 从而改变油泵的 流量和吸排方向。 传动轴1装在前泵体 3内,右端带球窝圆 盘。在缸体中沿轴 向装有7个柱塞10, 柱塞10通过连杆7与 传动轴1连接。 连杆左端球头借压 板4和垫圈、螺钉等 与传动轴球窝圆盘 铰接,而连杆右端的 球头，则通过卡瓦8 和销子9与柱塞内孔 铰接。 配油盘的两个配 油口e, d分别经后 泵体内的油道c、 b连通油泵的两个 进、出油口。 从各密封面和润 滑部位漏泄到泵 壳13中的油液,则 经泄油管回油箱。 2021/2/1272 8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 2、ZXB斜轴式轴向柱塞泵（补充）斜轴式轴向柱塞泵（补充） 2021/

41、2/1273 8-2-3-3斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 ZXB型斜轴式轴向柱塞泵结构（补充）（补充） 油缸体11装在后泵体6内的滚动轴承上,靠蝶 形弹簧15与配油盘12紧压在一起。 蝶形弹簧的预压缩量,则可通过安装在缸体 轴线位置的调节螺杆14加以调节。 后泵体6左端带有两个耳轴,借两个滚动轴承 5安装在外壳13上，并可借另外的变量机构 控制，绕轴承5的轴线-相对前泵体3左右 摆动，以调整油缸体的倾角，从而改变油 泵的流量和吸排方向。 传动轴1装在前泵体3内，右端带球窝圆盘。 2021/2/1274 8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例

42、ZXB型斜轴式轴向柱塞泵结构（补充）（补充） 在缸体中沿轴向装有7个柱塞10,柱塞10通 过连杆7与传动轴1连接。 连杆左端球头借压板4和垫圈、螺钉等与传 动轴球窝圆盘铰接,而连杆右端的球头,则通 过卡瓦8和销子9与柱塞内孔铰接。 配油盘的两个配油口e, d分别经后泵体内的 油道c、b连通油泵的两个进、出油口。 从各密封面和润滑部位漏泄到泵壳13中的 油液，则经泄油管回油箱。 2021/2/1275 8-2-3-3斜轴泵斜轴泵（与斜盘泵相比）特点与斜盘泵相比）特点 1、斜轴泵用铰接柱塞球头的方法替代了斜盘 泵中的滑履与斜盘,提高了结构的强度和耐 冲击性。 2、泵工作时,因连杆轴线与柱塞轴线之间

43、的 夹角不大,故柱塞与缸壁间的侧压力也就比 斜盘泵要小得多，所以工作时不仅磨损较 小，而且倾角也可加大到40 (斜盘泵不大 于20 )，扩大了流量变动范围。 2021/2/1276 8-2-3-3斜轴泵斜轴泵（与斜盘泵相比）特点与斜盘泵相比）特点 3、斜轴泵驱动轴不穿过配油盘,可使缸体直径 相应减小,漏泄和摩擦损失因而减小,泵的吸 人性能也因油缸圆周速度的减小而有所改善， 效率更高。 4、斜轴泵滤油精度要求低，一般为25m， 斜盘泵为1015m。 由于上述优点，致使斜轴泵在液压甲板机械 中的应用日趋增多。但这种泵靠摆动缸体来 变量，外形尺寸较大;结构和工艺比较复杂， 造价比斜盘式高。 2021

44、/2/1277 液压泵和液压马达的职能符号 （国家及ISO标准） 图334 特 性 分 类 单向定量 双向定 量 单向变 量 双向变 量 液压泵 液压马达 2021/2/1278 8-2-3-4变量泵的变量控制方式变量泵的变量控制方式 变量泵的变量控制机构按控制力是否通过液压放 大来区分,有直接变量(如海尔休泵)和伺服变量(如 CCYl41B)之分。目前伺服变量多用。 按变量机构控制信号的形式,又有手控、机控、电 控、液控等多种。 按变量泵的流量特性来看,普通变量泵的流量特性 即容积式泵流量特性一随着泵工作压力的升高， 输出流量因漏泄增加而略有降低，除此之外，根 据工作需要，还设计了有多种功能

45、的各种自动变 量泵，如限压式、恒功率式、恒压式、恒流量式 等。 2021/2/1279 8-2-3-4变量泵的变量控制方式变量泵的变量控制方式 按控制方式 直接变量 伺服变量常用 按控制信号 手动 机控 电控 液控 按流量特性 普通变量泵 限压式变量泵压力达到某定值时，流量降低。 弹簧换软后，即改为恒压泵恒压泵。 恒功率式变量泵QP=C 恒压式变量泵排压不受外负荷和流量的影响 恒流量式变量泵排量不受排压的影响 2021/2/1280 8-2-4变量泵的使用管理变量泵的使用管理 1.泵轴与电动机用弹性联轴节弹性联轴节直接相连,同心度误差不超过 0.050.1mm。不用皮带、链条等有径向力的传动。

46、 2.防止吸压过低,一般不低于0.08MPa（绝对）,吸高不高于0.5米。 通常采用辅泵供油。 3.启动前泵壳内必须有油 0.1MPa ;泵壳泄油管应上行。 4.不许关排出阀起动。 5.不宜零位长时间运转。零排量、另排压,无润滑。 6.选用适当黏度的工作油。 不能超过工作油温限定。 7.保证油液清洁。不能堵塞油孔,破坏润滑 8.注意拆装方法。高精度、偶件配合。 2021/2/1281 完毕! 以下为补充材料 2021/2/1282 径向柱塞式变量泵径向柱塞式变量泵 径向柱塞泵的工作原理径向柱塞泵的工作原理 1柱塞 2缸体 3衬套 4定子 5配油轴 海尔休泵 变量控制方式:直接控制 径向柱塞泵的

47、工作原理动画径向柱塞泵的工作原理动画 工作原理影片工作原理影片 2021/2/1283 径向柱塞式变量泵径向柱塞式变量泵 1工作原理 图中,外圆6代表支 撑在滚动轴承上既 能转动又能靠控制 机构左右移动的浮 动环,中间的圆盘2 代表油缸体。在缸 体2中,径向地钻有 若干油缸孔，内置 柱塞1，柱塞顶部 带有滑履7，滑履7 安装在浮动环6的 环形滑轨内，并可 沿环形滑轨滑移。 改变泵的 吸排方向 改变泵的 流量 方向大小 浮动环偏心距 柱塞个数为奇数： 7, 9, 11, 13 2021/2/1284 径向柱塞式变量泵径向柱塞式变量泵 缸体2由原动机驱动,带动柱塞、滑履、浮动 环一齐绕静止的配油轴5回转。而在配油轴