双作用叶片泵应用研究

1、一种新型的双作用叶片泵邱动飞上海海事大学 商船学院 201306摘要液压泵又是流体传动与控制系统中必不可少的动力元件。在工作或运行中能以各种不同的方式按工作机构的要求进行控制，是对现代液压系统最基本的要求。液压泵根据其工作时的要求不同，可以采用定排量或变排量工作方式；其结构形式可以是齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵等多种形式，其中的叶片泵是广泛使用的一种液压泵。双作用叶片泵的两个吸油区和两个压油区在结构上是径向对称布置的，而且定、转子的安装装配中心重舍，定子内表面的工作曲线可以人为设计，因此，双作用定量叶片泵工作时的流量脉动小，因此，双作用定量叶片泵工作时的流量脉动小、定子和转子的径向受力平衡、

2、容积效率高、噪音低，综合性能优越.通过定性分析了变量双作用叶片泵的工作原理，简析了叶片泵的应用前景关键词：叶片泵;变量;0 前言 传统的叶片泵的变量方法是通过改变叶片泵的偏心距实现的，这种方法具有方便，造价低的优点，但是，由于，本文提出一种新型的变量方法、1新型变量叶片泵的工作原理这种新型双作用变量叶片泵是在现有双作用定量叶片泵的基础上进行一定的结构改进而形成的，其工作原理和主要零件与现有双作用定量叶片泵的完全相同，但双作用变量叶片泵定子、叶片和转子问的有效工作宽度是可以改变的。由双作用定量叶片泵的排量公式vt=2(Rr)2b(其中R和r分别为该泵的定子内表面大圆弧和小圆弧的半径，b为定子与叶

3、片之间的有效工作宽度)可知：R和r在泵做好后是无法改变的，如定子与叶片之间的有效工作宽度b是可以通过相应的机构进行人为控制，就能将定量叶片泵变成变量叶片泵。双作用变量叶片泵的结构原理图如图1所示(注：图示变量泵为手动变量方式)，现有双作用定量叶片泵定子5、转子8、叶片7及两侧的配流盘4、10和泵壳2等主要零件组成结构不变的基础上，在其定子和泵壳之间设置个变量滑座6和一套导向扦3，变量滑座与设置于进油侧的 变量调节螺杆装置1相连接，并可在调节螺杆的作用下沿导向植轴向滑动。在出油侧设置一变量封油盘顶紧力诃节机构9和变量封油转盘lO，变量封油转盘与定子一同装置于变量座中，通过封油盘预紧力调节装置来调

4、节定子与变量封油转盘之间的相对压紧力，使两者的接触端面在相对转动的同时起到封油的作用，而变量封油转盘lO与出油配流盘11之间的封油作用是由两者之间相对转动的间隙配合来实现的。在变量封油转盘上开有与转子上叶片数槽相同的窄槽，这些窄槽与装入其中的各叶片7之间为间隙配合，油泵工作时，转子上的每一个叶片在变量封油转盘对应的窄槽中作径向滑动的同时，也拨动变量封油转盘使其与转子同步转动，并且，当变量封油转盘在变量调节螺杆的作用下随变量座沿导向植一起作轴向移动时，叶片可在变量封油转盘的相应窄槽中作轴向相对滑动。这种油泵在工作时若不需要改变排量即不对变量调节螺杆进行调节时，除变量封油转盘在叶片的拨动下与转子同

5、步转动之外，其工作情况与双作用定量叶片泵的工作情况完全相同。当这种泵工作在需要改变排量时，通过手动或自动转动变量诃节螺杆使其带动变量座、定子、变量封油转盘和定子预紧力调节装置一同沿导向植作轴向移动，在这一移动过程中，叶片除了在定子内表面作周向和径向滑移之外，还在变量封油转盘窄槽中作轴向相对滑动，从而改变了定子与叶片之间的有效工作宽度。由上式可见，这种泵的排量与变量座的调节位移呈线性关系，由于这种双作用变量叶片泵在工作时与双作用定量叶片泵一样，定、转子的径向与轴向受力也是平衡的，因此，在改变泵的排量时，调节装置只需很小的调节力矩就能实现改变该泵排量的工作要求，并且不需要弹簧力在其上与油压力进行平

6、衡，因此该泵的变量装置具有结构简单，体积小的特点。本文提出的双作用变量叶片泵，这种叶片泵在保持现有双作用定量叶片泵转子径向受力平衡、流量脉动小、噪音较低和容积效率较高等优点的基础上，还能够十分方便地按照工作机构的不同工艺要求，实现手动或自动改变其排量的工作要求，从而极大的扩大了双作用叶片泵的使用范围。4.变量双作用叶片泵的应用前景常见的变量泵有轴向柱塞泵和单作用叶片泵。单作用叶片泵由于转子所受径向力较大，其压力的提高受到了较大的限制，通常额定工作压力只有7MP，因此单作用叶片泵仅用于低压系统中。轴向柱塞泵是目前变量泵液压系统中最常见的液压泵，它的压力高，效率也高。但是由于轴向柱塞泵对零件的加工

7、要求较高，结构比较复杂，导致价格较高。现代液压机械往往只有主系统使用压力较高的大功率动力源，才采用变量泵调节速度。例如行走机械液压系统，只有主系统采用变量泵控制。小功率的工作装置液压系统和辅助装置液压系统均采用定量泵P 节流控制（行走机械液压系统往往利用换向阀阀口开度控制流量）的方式调节执行器的运动速度。这种调速方式由于有较大的溢流和节流损失，功率利用率较低，尤其在低速轻载时更为严重。由于双作用变量叶片泵结构较为简单，精密的配合副也少于轴向柱塞泵，所以成本低于轴向柱塞泵，在中低压和中高压液压系统（在16MP 以下）范围内与轴向柱塞泵比较有竞争优势。另外叶片泵噪声低的优点非常符合环境保护的要求。所以双作用变量叶片泵有良好的应用前景。参考文献