西工大和西安交大考研期末复习第5次课—液压动力元件叶片泵

1、第三章第三章 液压动力元件液压动力元件液压传动液压传动复复 习习齿轮泵齿轮泵泵工作基本条件：泵工作基本条件： 密封容腔密封容腔周期变化周期变化吸油吸油 排油排油困油现象困油现象径向力不平衡径向力不平衡泄漏泄漏结构分析：结构分析：用于工作环境不清洁的工程机械和精度不高的一般机床，以及压力用于工作环境不清洁的工程机械和精度不高的一般机床，以及压力不太高而流量较大的场合。不太高而流量较大的场合。引引 入入单作用叶片泵双作用叶片泵叶片泵优点：结构紧凑、体积小、流量均匀、运动平稳、噪声小、容积效率高、寿命长等；单作用叶片泵可以做成变量泵。主要内容主要内容1 1单作用叶片泵单作用叶片泵2 2变量叶片泵变量

2、叶片泵3 3双作用叶片泵双作用叶片泵p转子、定子、叶片、配油盘等转子、定子、叶片、配油盘等1.1 1.1 结构组成结构组成一、单作用叶片泵一、单作用叶片泵e一、单作用叶片泵一、单作用叶片泵1.1 1.1 结构组成结构组成密封容腔密封容腔吸油过程吸油过程排油过程排油过程叶片伸出叶片伸出V 吸油吸油叶片缩回叶片缩回V 排油排油周期变化周期变化p0泵工作基本条件：泵工作基本条件： 密封容腔密封容腔周期变化周期变化吸油吸油 排油排油一、单作用叶片泵一、单作用叶片泵1.2 1.2 工作原理工作原理【问题一问题一】当转子转动当转子转动过程中如何保证每个容过程中如何保证每个容腔的可靠工作？腔的可靠工作？【问

3、题二问题二】如何保证吸如何保证吸油、排油腔始终不相互油、排油腔始终不相互沟通？沟通？一、单作用叶片泵一、单作用叶片泵1.2 1.2 工作原理工作原理半径方向安装半径方向安装向后倾斜安装向后倾斜安装离心力离心力摩擦力摩擦力哥氏力哥氏力离心力离心力摩擦力摩擦力哥氏力哥氏力一、单作用叶片泵一、单作用叶片泵1.3 1.3 结构分析结构分析（1 1）叶片后倾）叶片后倾 后倾角通常为后倾角通常为24。（2 2）叶片底部通油）叶片底部通油一、单作用叶片泵一、单作用叶片泵1.3 1.3 结构分析结构分析（3 3）困油现象）困油现象封油区封油区排油口排油口吸油口吸油口密封角密封角三角槽三角槽一、单作用叶片泵一、

4、单作用叶片泵1.3 1.3 结构分析结构分析（4 4）径向液压力不平衡）径向液压力不平衡一、单作用叶片泵一、单作用叶片泵1.3 1.3 结构分析结构分析吸油区，压力低；吸油区，压力低；排油区，压力高。排油区，压力高。非平衡式叶片泵非平衡式叶片泵 （4 4）径向液压力不平衡）径向液压力不平衡一、单作用叶片泵一、单作用叶片泵1.3 1.3 结构分析结构分析使叶片泵的工作压力受到限制不适用于高压ReBVZV 4 u单作用叶片泵的排量：单作用叶片泵的排量：u实际输出流量：实际输出流量： VVVReBZ 41 vvReBnVnq 4 【思考思考】：如何实现单作用叶片泵的变量控制？如何实现单作用叶片泵的变

5、量控制？u相邻叶片封闭容腔排出的油液体积：相邻叶片封闭容腔排出的油液体积：abcdO1O2rReR+eR-e BreRZV22 BreRZV22 一、单作用叶片泵一、单作用叶片泵1.4 1.4 排量和流量排量和流量【原理原理】利用排油压力的反馈作用来实现流量的自动调节。利用排油压力的反馈作用来实现流量的自动调节。1转子；转子；2 弹簧；弹簧；3 定子；定子；4 滑块滚针支承；滑块滚针支承；5 反馈柱塞；反馈柱塞；6 流量调节螺钉流量调节螺钉 二、变量叶片泵二、变量叶片泵2.1 2.1 外反馈式变量叶片泵外反馈式变量叶片泵2u左侧螺钉左侧螺钉调整弹簧预紧力，限定系统最大流量对应的压力。调整弹簧预

6、紧力，限定系统最大流量对应的压力。u右侧螺钉右侧螺钉调节定子最大偏心量，限定系统最大流量；调节定子最大偏心量，限定系统最大流量；【思考思考】泵的最大流量由谁限定？泵的最大流量由谁限定？泵的最大流量压力由谁限定？泵的最大流量压力由谁限定？Bp限pCAq理qpCB二、变量叶片泵二、变量叶片泵2.1 2.1 外反馈式变量叶片泵外反馈式变量叶片泵思考：思考：如将图中反馈活塞和油路去掉，并将配流盘上的吸、压如将图中反馈活塞和油路去掉，并将配流盘上的吸、压油窗口偏转一个角度，会发生什么情况？油窗口偏转一个角度，会发生什么情况？二、变量叶片泵二、变量叶片泵2.1 2.1 外反馈式变量叶片泵外反馈式变量叶片泵

7、1 1最大流量调节螺钉；最大流量调节螺钉；2 2 弹簧预压缩量调节螺钉；弹簧预压缩量调节螺钉；3 3 叶片；叶片；4 4 转子；转子；5 5 定子定子吸油窗口与排油窗口布吸油窗口与排油窗口布置不对称置不对称偏角偏角排油压力对定子环产生排油压力对定子环产生水平作用力水平作用力2sinFF二、变量叶片泵二、变量叶片泵2.2 2.2 内反馈式变量叶片泵内反馈式变量叶片泵定量段，定量段，变变量压力小于量压力小于弹簧预压力弹簧预压力当当F F2 2小于弹簧预紧力时，泵的定子环对小于弹簧预紧力时，泵的定子环对转子的偏心距保持在最大值，不随工作转子的偏心距保持在最大值，不随工作压力的变化而变。压力的变化而变

8、。 二、变量叶片泵二、变量叶片泵2.2 2.2 内反馈式变量叶片泵内反馈式变量叶片泵当泵的工作压力当泵的工作压力p p超过超过p pB B后，调节分后，调节分力力F F2 2大于弹簧预紧力，使定子环向减大于弹簧预紧力，使定子环向减小偏心距的方向移动，泵的排量开始小偏心距的方向移动，泵的排量开始下降（变量）。下降（变量）。u调节最大流量调节螺钉，调节最大流量调节螺钉，可以调节曲线的可以调节曲线的A A点；点；u改变弹簧预紧力可以改变改变弹簧预紧力可以改变曲线的曲线的B B点。点。变量段，变量段，变量压力大变量压力大于弹簧预压力于弹簧预压力二、变量叶片泵二、变量叶片泵2.2 2.2 内反馈式变量叶

9、片泵内反馈式变量叶片泵快速进给快速进给慢速锻压慢速锻压成型保压成型保压液压缸液压缸p，Q工件工件变量泵变量泵上模具上模具下模具下模具qpC变量段变量段CA定量段定量段理想曲线理想曲线q理理pBp二、变量叶片泵二、变量叶片泵2.2 2.2 内反馈式变量叶片泵内反馈式变量叶片泵国产国产YBNYBN型限压式变量泵属于内反馈式变量泵。型限压式变量泵属于内反馈式变量泵。p 双作用双作用转子每转一周，转子每转一周，两相邻叶片之间两相邻叶片之间的密封容腔吸油、的密封容腔吸油、压油两次。压油两次。三、双作用叶片泵三、双作用叶片泵3.1 3.1 工作原理工作原理p定子内表面似椭圆定子内表面似椭圆p 定子和转子同

10、心定子和转子同心 p配油盘上开有两个配油盘上开有两个吸油口和两个压油口吸油口和两个压油口Rr3.2 3.2 结构分析结构分析三、双作用叶片泵三、双作用叶片泵p平衡式叶片泵平衡式叶片泵吸、压油口对称吸、压油口对称分布，转子和轴承受分布，转子和轴承受的径向液压力基本平的径向液压力基本平衡，泵轴及轴承的寿衡，泵轴及轴承的寿命长。命长。p叶片底部与压油叶片底部与压油 腔相通。腔相通。3.2 3.2 结构分析结构分析三、双作用叶片泵三、双作用叶片泵p叶片底部与压油腔相通叶片底部与压油腔相通 限制了压力的提高限制了压力的提高。3.2 3.2 结构分析结构分析三、双作用叶片泵三、双作用叶片泵p叶片底部与压油

11、腔相通叶片底部与压油腔相通 限制了压力的提高。限制了压力的提高。子母叶片结构子母叶片结构3.2 3.2 结构分析结构分析三、双作用叶片泵三、双作用叶片泵母叶片母叶片子叶片子叶片压力平衡孔压力平衡孔p叶片底部与压油腔相通叶片底部与压油腔相通 限制了压力的提高。限制了压力的提高。子母叶片结构子母叶片结构AABB三、双作用叶片泵三、双作用叶片泵双叶片双叶片+短轴短轴双叶片双叶片+短轴短轴双叶片结构双叶片结构 叶片槽内装有两个叶片槽内装有两个相互滑动的叶片，构成相互滑动的叶片，构成侧面的侧面的V V形通道；形通道； 合理设计叶片头部合理设计叶片头部的形状，使的形状，使叶片头部承叶片头部承压面积略小于底

12、部承压压面积略小于底部承压面积；面积； 保证紧密接触，控保证紧密接触，控制接触应力。制接触应力。定子转子叶片三、双作用叶片泵三、双作用叶片泵3.2 3.2 结构分析结构分析结构复杂，制造精度高，成结构复杂，制造精度高，成本高，且吸油能力差、对油液污染本高，且吸油能力差、对油液污染比较敏感，工作时易发热。比较敏感，工作时易发热。叶片泵具有结构紧凑、体积叶片泵具有结构紧凑、体积小、小、流量均匀、运动平稳、噪声小流量均匀、运动平稳、噪声小等优点。一般叶片泵的工作压力为等优点。一般叶片泵的工作压力为7Mpa，流量为，流量为4200L/min，广泛，广泛应用于中压系统。应用于中压系统。【特点特点】叶片泵的优缺点叶片泵