第四章 液压泵和液压马达-双作用液压泵3.5

双作用叶片泵主讲人：任好玲华侨大学机电及自动化学院2019年9月9日单作用叶片泵双作用叶片泵叶片泵：通过叶片构成的封闭容积的周期性变化实现吸油和压油的容积式泵。33.5双作用叶片泵主要内容3.5.1双作用叶片泵的工作原理及特点3.5.2高压化面临的问题和应对方案重点难点双作用叶片泵的工作原理和结构要点高压化面临的问题和应对方案43.5.1工作原理及特点双作用叶片泵由转子、定子、叶片和泵壳体等组成。商用双作用叶片泵产品1—定子;2—压油口;3—定子;4—叶片;5—吸油口定子传动轴转子叶片泵的基本结构叶片配流盘泵壳体5定子内表面近似椭圆转子和定子同心安装压力油促使叶片伸出单作用叶片泵abO2O1最大容积最小容积吸油排油双作用叶片泵3.5.1工作原理及特点两个吸油区和两个压油区——对称布置。转子每转一周，完成两次吸油和压油。63.5.1工作原理及特点泵轴转一转时，从吸油窗口流向压油窗口的液体体积为大半径为R，小半径为r，宽度为b的圆环的体积。因为是双作用泵，所以双作用叶片泵的排量为双作用叶片泵大多是定量泵

困油现象？7如不考虑叶片厚度，随着转子的匀速转动，位于大、小半径圆弧处的叶片均在圆弧上滑动，因此组合密封工作腔的容积变化率是均匀的。由理论分析和实验表明，双作用叶片泵的脉动率在叶片数为4的整数倍且大于8时最小，故双作用叶片泵的叶片数通常取为12或16。实际上，由于存在制造工艺误差，两圆弧有不圆度，也不可能完全同心；其次，叶片有一定的厚度，根部又连通压油腔，叶片底槽在吸油区时，消耗压力油，但在压油区时，压力油又被压出，同样会造成了流量脉动3.5.1工作原理及特点8叶片泵的实际流量影响叶片泵容积效率的内部漏泄途径有：配油盘与转子及叶片侧端轴向间隙对ηv影响最大叶片顶端与定子内表面的径向间隙，可自动补偿叶片侧面与叶槽的间隙（属于什么样的缝隙流？）

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，ηv可比齿轮泵高。双作用泵ηv一般约在0.8—0.94范围单作用泵ηv在0.58～0.92之间。

单作用叶片泵流量的均匀性不如双作用叶片泵3.5.1工作原理及特点93.5.2高压化面临的问题和应对方案提高双作用叶片泵压力，需要采取以下措施：

（a）端面间隙自动补偿这种方法是将配流盘的一侧与压油腔连通，使配流盘在液压油推力作用下压向定子端面。泵的工作压力越高，配流盘就会自动压紧定子，同时配流盘产生适量的弹性变形，使转子与配流盘间隙进行自动补偿，从而提高双作用叶片泵输出压力。该方法与提高齿轮泵压力方法中的齿轮端面间隙自动补偿相类似。

（b）减少叶片对定子作用力前已阐述，为保证叶片顶部与定子内表面紧密接触，所有叶片根部都与压油腔相通。当叶片在吸油腔时，叶片底部作用着压油腔的压力，而顶部却作用着吸油腔的压力，这一压力差使叶片以很大的力压向定子内表面，在叶片和定子之间产生强烈的摩擦和磨损，使泵的寿命降低。10

减少叶片对定子作用力对高压双作用叶片泵来说，这个问题尤为突出，因此高压双作用叶片泵必须在结构上采取相应的措施，常用的措施有：(b）减少叶片底部受压力油作用的面积。可以用减小叶片厚度的办法来减小压力油对叶片底部的作用力，但受目前材料工艺条件的限制，叶片不能做得太薄，一般厚度为1.8～2.5mm。

(a）减小作用在叶片底部的油压力。将压油腔的油通过阻尼孔或内装式小减压阀接通到处于吸油腔的叶片底部，这样使叶片经过吸油腔时，叶片压向定子内表面的作用力不至于过大。3.5.2高压化面临的问题和应对方案11双叶片结构

1－叶片；2－转子；3－定子

(c)采取双叶片结构。在转子2的槽中装有两个叶片1，它们之间可以相对自由滑动，在叶片顶端和两侧面倒角之间构成V形通道，使叶片底部的压力油经过通道进入叶片顶部，因此使叶片底部和顶部的压力相等，但承压面积不相等，适当选择叶片顶部棱边的宽度，这样即可保证叶片顶部有一定的作用力压向定子3，同时又不至于产生过大的作用力而引起定子的过度磨损。3.5.2高压化面临的问题和应对方案12

(d)子母叶片结构。子母叶片又称复合叶片。母叶片1的根部L腔经转子2上的油孔始终和顶部油腔相通，而子叶片4和母叶片1之间的小腔C通过配流盘经K槽总是接通压力油。当叶片在吸油区工作时，推动母叶片1压向定子3的力仅为小腔C的油压力，此力不大，但能使叶片与定子接触良好，保证密封。子母叶片结构1－母叶片；2－转子；3－定子；4－子叶片3.5.2高压化面临的问题和应对方案13YB1型叶片泵的结构3.5.2高压化面临的问题和应对方案143.5.2高压化面临的问题和应对方案15小结双作用叶片泵的工作原理：依靠偏心转子转动时，由其上安装的叶片所分隔出的封闭容积的周期性变化，实现吸油