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1、 武汉市沃顿液压泵有限公司公司主页：http:/关于 TOKIMEC 柱塞泵（1）柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵，与齿轮泵和叶片泵相比，这种泵有许多优点。首先，构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，在高压工作仍有较高的容积效率；第二，只需改变柱塞的工作行程就能改变流量，易于实现变量；第三，柱塞泵中的主要零件均受压应力作用，材料强度性能可得到充分利用。由于柱塞泵压力高，结构紧凑，效率高，流量调节方便，故在需要高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、液压机、工程机械、矿山冶金机械、
2、船舶上得到广泛的应用。柱塞泵按柱塞的排列和运动方向不同，可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两大类。2.4.1.径向柱塞泵1.轴向柱塞泵的工作原理轴向柱塞泵是将多个柱塞配置在一个共同缸体的圆周上,并使柱塞中心线和缸体中心线平行的一种泵。轴向柱塞泵有两种形式,直轴式(斜盘式) 和斜轴式(摆缸式),如图 2-11 所示为直轴式轴向柱塞泵的工作原理,这种泵主体由缸体 1、配油盘 2、柱塞 3 和斜盘 4 组成。柱塞沿圆周均匀分布在缸体内。斜盘轴线与缸体轴线倾斜一角度,柱塞靠机械装置或在低压油作用下压紧在斜盘上(图中为弹簧),配油盘 2 和斜盘 4 固定不转 ,当原动机通过传动轴使缸体转动时,由于斜盘的作用,
3、迫使柱塞在缸体内作往复运动,并通过配油盘的配油窗口进武汉市沃顿液压泵有限公司：027-85719536 公司主页：http:/武汉市沃顿液压泵有限公司公司主页：http:/行吸油和压油。如图 3-11 中所示回转方向 ,当缸体转角在 2 范围内,柱塞向外伸出,柱塞底部缸孔的密封工作容积增大,通过配油盘的吸油窗口吸油;在 0 范围内,柱塞被斜盘推入缸体,使缸孔容积减小,通过配油盘的压油窗口压油。缸体每转一周,每个柱塞各完成吸、压油一次,如改变斜盘倾角 ,就能改变柱塞行程的长度,即改变液压泵的排量,改变斜盘倾角方向,就能改变吸油和压油的方向,即成为双向变量泵。2.轴向柱塞泵的排量和流量计算：轴向柱
4、塞泵的实际数输出流量为其余符号意义同前。实际上,由于柱塞在缸体孔中运动的速度不是恒速的,因而输出流量是有脉动的,当柱塞数为奇数时,脉动较小,且柱塞数多脉动也较小,因而一般常用的柱塞泵的柱塞个数为 7、9 或 11。叶片泵的结构较齿轮泵复杂,但其工作压力较高,且流量脉动小,工作平稳,噪声较小,寿命较长。所以它被广泛应用于机械制造中的专用机床、自动线等中低液压系统中，但其结构复杂，吸油特性不太好，对油液的污染也比较敏感。根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数的不同，叶片泵分为两类，即完成一次吸、排油液的单作用叶片泵和完成两次吸、排油液的双作用叶片泵，单作用叶片泵多为变量泵，工作压力最大为7
5、.0Mpa，双作用叶片泵均为定量泵，一般最大工作压力亦为 7.0Mpa，结构经改进的高压叶片泵最大的工作压力可达 16.021.0Mpa。关于 TOKIMEC 叶片泵2.3.1 单作用叶片泵一、单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理如图 2-7 所示，单作用叶片泵由转子 1、定子 2、叶片 3 和端盖等组成。定子具有圆柱形内表面，定子和转子间有偏心距。叶片装在转子槽中，并可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁，这样在钉子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若干个密封的工作空间，当转子按图示的方向回转时，在图的右部，叶片逐渐伸出，叶片间的工作武汉市沃顿液压泵有限公司
6、：027-85719536 公司主页：http:/武汉市沃顿液压泵有限公司公司主页：http:/空间逐渐增大，从吸油口吸油，这是吸油腔。在图的左部，叶片被定子内壁逐渐压进槽内，工作空间逐渐缩小，将油液从压油口压出，这是压油腔，在吸油腔和压油腔之间，有一段封油区，把吸油腔和压油腔隔开，这种叶片泵在转子每转一周，每 个工作空间完成一次吸油和压油，因此称为单作用叶片泵。转子不停地旋转，泵就不断地吸油和排油。二、单作用叶片泵的流量计算泵的实际输出流量为单作用叶片泵的流量也是有脉动的,理论分析表明,泵内叶片数越多,流量脉动率越小,此外,奇数叶片的泵的脉动率比偶数叶片的泵的脉动率小,所以单作用叶片泵的叶片
7、数均为奇数,一般为 13 或 15 片。三、特点(1)改变定子和转子之间的偏心便可改变流量。偏心反向时,吸油压油方向也相反;(2)处在压油腔的叶片顶部受到压力油的作用,该作用要把叶片推入转子槽内。为了使叶片顶部可靠地和定子内表面相接触，压油腔一侧的叶片底部要通过特殊的沟槽和压油腔相通。吸油腔一侧的叶片底部要和吸油腔相通,这里的叶片仅靠离心力的作用顶在定子内表面上;(3)由于转子受到不平衡的径向液压作用力,所以这种泵一般不宜用于高压。(4)为了更有利于叶片在惯性力作用下向外伸出，而使叶片有一个与旋转方向相反的倾斜角，称后倾角，一般为 24。四、限压式变量叶片泵1.外反馈限压式变量叶片泵的工作原理
8、限压式变量叶片泵是单作用叶片泵,根据前面介绍的单作用叶片泵的工作原理,改变定子和转子间的偏心距 e,就能改变泵的输出流量,限压式变量叶片泵能借助输出压力的大小自动改变偏心距 e 的大小来改变输武汉市沃顿液压泵有限公司：027-85719536 公司主页：http:/武汉市沃顿液压泵有限公司公司主页：http:/出流量。当压力低于某一可调节的限定压力时,泵的输出流量最大; 压力高于限定压力时,随着压力增加,泵的输出流量线性地减少,其工作原理如图 2-8 所示。泵的工作压力愈高,偏心量就愈小,泵的输出流量也就愈小,控制定子移动的作用力是将液压泵出口的压力油引到柱塞上,然后再加到定子上去,这种控制方
9、式称为外反馈式。2.限压式变量叶片泵的特性曲线限压式变量叶片泵在工作过程中,当工作压力 p 小于预先调定的限定压力 pc 时,液压作用力不能克服弹簧的预紧力,这时定子的偏心距保持最大不变,因此泵的输出流量 qA 不变,但由于供油压力增大时,泵的泄漏流量 pl 也增加,所以泵的实际输出流量 q 也略有减少,如图 2-9。限压式变量叶片泵的特性曲线中的 AB 段所示。调节流量调节螺钉 5(见图 3-8)可调节最大偏心量(初始偏心量)的大小。从而改变泵的最大输出流量 qA,特性曲线 AB 段上下平移,当泵的供油压力 p 超过预先调整的压力 pB 时,液压作用力大于弹簧的预紧力,此时弹簧受压缩定子向偏
10、心量减小的方向移动,使泵的输出流量减小,压力愈高,弹簧压缩量愈大,偏心量愈小,输出流量愈小,其变化规律如特性曲线 BC 段所示。调节调压弹簧 10 可改变限定压力 pc 的大小,这时特性曲线 BC 段左右平移，而改变调压弹簧的刚度时，可以改变 BC 段的斜率,弹簧越“软”(ks 值越小),BC 段越陡,pmax 值越小;反之,弹簧越“硬”(ks 值越大),BC 段越平坦,pmax 值亦越大。当定子和转子之间的偏心量为零时,系统压力达到最大值,该压力称为截止压力,实际上由于泵的泄漏存在,当偏心量尚未达到零时,泵向系统的输出流量实际已为零。2.3.2 双作用叶片泵1.双作用叶片泵的工作原理双作用叶
11、片泵的工作原理如图 2-10 所示,泵也是由定子 1、转子 2、叶片 3 和配油盘(图中未画出)等组成。转子和定子中心重合,定子内表面近似为椭圆柱形,该椭圆形由两段长半径R、两段短半径 r 和四段过渡曲线所组成。当转子转动时,叶片在离心力和(建压后)根部压力油的作用下,在转子槽内作径向移动而压向定子内表武汉市沃顿液压泵有限公司：027-85719536 公司主页：http:/武汉市沃顿液压泵有限公司公司主页：http:/,由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间形成若干个密封空间,当转子按图示方向旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增
12、大,要吸入油液;再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,密封空间容积变小,将油液从压油口压出,因而,当转子每转一周,每个工作空间要完成两次吸油和压油,所以称之为双作用叶片泵,这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔,并且各自的中心夹角是对称的,所以作用在转子上的油液压力相互平衡,因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵,为了要使径向力完全平衡,密封空间数(即叶片数)应当是双数。2.双作用叶片泵的排量和流量计算双作用叶片泵如不考虑叶片厚度,泵的输出流量是均匀的,但实际叶片是有厚度的,长半径圆弧和短半径圆弧也不可能完全同心,尤其是叶片底部槽与压油腔相通,因此泵的输出流量将出现
13、微小的脉动,但其脉动率较其他形式的泵(螺杆泵除外)小得多,且在叶片数为 4 的整数倍时最小,为此，双作用叶片泵的叶片数一般为 12 或16 片。3. 叶片泵的优缺点及其应用主要优点：(1)输出流量比齿轮泵均匀，运转平稳，噪声小。(2)工作压力较高，容积效率也较高。(3)单作用式叶片泵易于实现流量调节，双作用式叶片泵则因转子所受径向液压力平衡，使用寿命长。(4)结构紧凑，轮廓尺寸小而流量较大。主要缺点：(1)自吸性能较齿轮泵差，对吸油条件要求较严，其转速范围必须在 500 1500 r/min 范围内。(2)对油液污染较敏感，叶片容易被油液中杂质咬死，工作可靠性较差。(3)结构较复杂，零件制造精度要求较高，价格较高。叶片泵一般用在中压(6.3 MPa)液压系统中，主要用于机床控制，特别是双作用式叶片泵因流量脉动很小，因此在精密机床中得到广泛使用。武汉市沃顿液压泵有限公司联系人：范 春 添电话(TEL)：027-8571 9536传真：027-8571 9841手机：13995681740QQ: 1186640787QQ: 1336436980邮箱：网址：http:/
