《液压泵和液压马达》PPT课件

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1、3.4 3.4 叶片泵和叶片马达叶片泵和叶片马达叶片泵和叶片马达叶片泵和叶片马达 叶叶叶叶片片片片泵泵泵泵有有有有单单单单作作作作用用用用式式式式（非非非非平平平平衡衡衡衡式式式式，易易易易变变变变量量量量）和和和和双双双双作作作作用用用用式式式式（平平平平衡衡衡衡式式式式，不不不不能能能能变变变变量量量量）两两两两大大大大类类类类，在在在在工工工工作作作作机机机机械械械械的的的的中中中中高高高高压压压压系系系系统统统统中中中中得得得得到到到到了了了了广广广广泛泛泛泛的的的的应应应应用用用用。叶叶叶叶片片片片泵泵泵泵输输输输出出出出流流流流量量量量均均均均匀匀匀匀，脉脉脉脉冲冲冲冲小小小小，噪

2、噪噪噪音音音音小小小小，但但但但结结结结构构构构较较较较复复复复杂杂杂杂，吸吸吸吸油油油油特特特特征征征征不不不不好好好好，对对对对油油油油液液液液的污染也比较敏感。的污染也比较敏感。的污染也比较敏感。的污染也比较敏感。 一、一、一、一、 单作用式叶片泵单作用式叶片泵单作用式叶片泵单作用式叶片泵 1. 1. 1. 1. 结结结结构构构构 该该该该泵泵泵泵由由由由泵泵泵泵体体体体、转转转转子子子子、定定定定子子子子、叶叶叶叶片片片片、端端端端盖盖盖盖、配配配配油油油油盘盘盘盘等等等等组组组组成成成成。定定定定子子子子内内内内工工工工作作作作面面面面和和和和转转转转子子子子体体体体外外外外表表表表

3、面面面面均均均均为为为为圆圆圆圆柱柱柱柱面面面面，且且且且两两两两者者者者按按按按一一一一定定定定偏偏偏偏心心心心配配配配置置置置，叶叶叶叶片片片片装装装装于于于于转转转转子子子子体体体体槽槽槽槽内内内内，可沿径向滑动。可沿径向滑动。可沿径向滑动。可沿径向滑动。 第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 单作用式叶片泵的工作原理见图单作用式叶片泵的工作原理见图单作用式叶片泵的工作原理见图单作用式叶片泵的工作原理见图3-123-123-123-12。 当当当当转转转转子子子子回回回回转转转转时时时时，由由由由于于于于离离离离心心心心力力力力的

4、的的的作作作作用用用用（也也也也有有有有在在在在叶叶叶叶片片片片槽槽槽槽底底底底部部部部通通通通进进进进压压压压力力力力油油油油推推推推动动动动叶叶叶叶片片片片向向向向外外外外的的的的结结结结构构构构），使使使使叶叶叶叶片片片片紧紧紧紧靠靠靠靠在在在在定定定定子子子子内内内内表表表表面面面面上上上上，这这这这样样样样在在在在定定定定子子子子、转转转转子子子子、叶叶叶叶片片片片及及及及两两两两端端端端盖盖盖盖之之之之间间间间就就就就形形形形成成成成若若若若干干干干个个个个封封封封闭闭闭闭容容容容积积积积。当当当当转转转转子子子子按按按按图图图图示示示示方方方方向向向向旋旋旋旋转转转转时时时时。图

5、图图图中中中中右右右右半半半半边边边边的的的的叶叶叶叶片片片片逐逐逐逐渐渐渐渐伸伸伸伸出出出出，封封封封闭闭闭闭容容容容积积积积逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增大大大大，形形形形成成成成了了了了吸吸吸吸油油油油；同同同同时时时时左左左左半半半半边边边边叶叶叶叶片片片片逐逐逐逐渐渐渐渐被被被被定定定定子子子子内内内内表表表表面面面面压压压压进进进进定定定定子子子子槽槽槽槽中中中中，封封封封闭闭闭闭容容容容积积积积逐逐逐逐渐渐渐渐减减减减小小小小，形形形形成成成成压压压压油油油油。在在在在吸吸吸吸油油油油腔腔腔腔和和和和压压压压油油油油腔腔腔腔之之之之间间间间有有有有上上上上下下下下两两两两段段段段封封封

6、封油油油油区区区区将将将将吸吸吸吸油油油油腔腔腔腔和和和和压压压压油油油油腔腔腔腔隔隔隔隔开开开开，在在在在理理理理论论论论上上上上应应应应使使使使封封封封油油油油区区区区之之之之间间间间的的的的夹夹夹夹角角角角等等等等于于于于两两两两叶叶叶叶片片片片之之之之间间间间的的的的夹夹夹夹角角角角，以以以以免免免免造造造造成成成成困困困困油油油油现现现现象象象象或或或或使使使使压压压压油油油油腔腔腔腔与与与与吸吸吸吸油油油油腔腔腔腔沟沟沟沟通通通通。这这这这种种种种泵泵泵泵转转转转子子子子每每每每转转转转一一一一周周周周，每每每每个个个个封封封封闭闭闭闭容容容容积积积积完完完完成成成成一一一一次次次

7、次吸吸吸吸排排排排油油油油工工工工作作作作循循循循环环环环，一一一一次次次次是是是是单单单单作作作作用用用用式式式式的的的的，又又又又由由由由于于于于转转转转子子子子体体体体受受受受到到到到压压压压油油油油腔腔腔腔压压压压油油油油作作作作用用用用，使使使使轴轴轴轴承承承承受到较大的径向载荷，所以是非卸荷式的。受到较大的径向载荷，所以是非卸荷式的。受到较大的径向载荷，所以是非卸荷式的。受到较大的径向载荷，所以是非卸荷式的。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 单单单单作作作作用用用用非非非非卸卸卸卸荷荷荷荷式式式式叶叶叶叶片片片片泵泵泵泵额额额额定定定定工工工工作作作作压压压压力力力力一

8、一一一般般般般在在在在7MPa7MPa7MPa7MPa以以以以下下下下，主主主主要要要要作作作作变变变变量量量量泵泵泵泵使使使使用用用用。改改改改变变变变定定定定子子子子和和和和转转转转子子子子间间间间偏偏偏偏心心心心的的的的大小，便可改变改变泵的排量，故是变量泵。大小，便可改变改变泵的排量，故是变量泵。大小，便可改变改变泵的排量，故是变量泵。大小，便可改变改变泵的排量，故是变量泵。 3-12单作用叶片泵的工作原理1-压油口2-转子3-定子4-叶片5-吸油口第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 3. 3. 流量计算流量计算流量计算流量计算第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 当

9、单叶片泵的叶片处于吸油区时，底部通吸油腔，当单叶片泵的叶片处于吸油区时，底部通吸油腔，当单叶片泵的叶片处于吸油区时，底部通吸油腔，当单叶片泵的叶片处于吸油区时，底部通吸油腔，处于压油区时通压油腔，则这种结构恰好补偿了由于叶处于压油区时通压油腔，则这种结构恰好补偿了由于叶处于压油区时通压油腔，则这种结构恰好补偿了由于叶处于压油区时通压油腔，则这种结构恰好补偿了由于叶片本身厚度所占体积而引起的流量减小，这时叶厚度对片本身厚度所占体积而引起的流量减小，这时叶厚度对片本身厚度所占体积而引起的流量减小，这时叶厚度对片本身厚度所占体积而引起的流量减小，这时叶厚度对流量无影响。流量无影响。流量无影响。流量无

10、影响。 4. 4. 4. 4. 流量波动流量波动流量波动流量波动 单单单单作作作作用用用用式式式式叶叶叶叶片片片片泵泵泵泵的的的的流流流流量量量量也也也也有有有有波波波波动动动动现现现现象象象象，但但但但波波波波动动动动系系系系数数数数比比比比齿齿齿齿轮轮轮轮泵泵泵泵要要要要小小小小得得得得多多多多。根根根根据据据据分分分分析析析析可可可可知知知知，奇奇奇奇数数数数叶叶叶叶片片片片比比比比偶偶偶偶数数数数叶叶叶叶片片片片的的的的波波波波动动动动要要要要小小小小，叶叶叶叶片片片片数数数数越越越越多多多多，波波波波动动动动越越越越小小小小。所所所所以以以以单单单单作作作作用用用用式式式式叶片泵的叶

11、片数总是采用奇数，一般为叶片泵的叶片数总是采用奇数，一般为叶片泵的叶片数总是采用奇数，一般为叶片泵的叶片数总是采用奇数，一般为13131313或或或或15151515片片片片。 优优优优点点点点：流流流流量量量量波波波波动动动动小小小小2%2%2%2%；自自自自吸吸吸吸能能能能力力力力强强强强；尺尺尺尺寸寸寸寸小小小小；结结结结构简单，成本低构简单，成本低构简单，成本低构简单，成本低 。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达二、双作用式叶片泵二、双作用式叶片泵二、双作用式叶片泵二、双作用式叶片泵 1. 1.结构（下图）结构（下图）3-13第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 2.

12、 2. 原理原理原理原理： 定定子子工工作作面面曲曲线是是由由四四段段与与转子子同同心心的的圆弧弧曲曲线和和四四段段连接接这些些圆弧弧的的过渡渡曲曲线所所组成成；配配油油窗窗口口有有四四个个，两两个个吸吸油油口口和和两两个个压油油口口沿沿径径向向对称称布布置置。当当原原动机机带动转子子旋旋转时，叶叶片片在在离离心心力力和和叶叶片片底底部部通通入入的的压力力油油的的作作用用下下紧贴在在定定子子内内表表面面上上。这种种泵每每转一一转，每每个个工工作作腔腔吸吸排排油油两两次次，所所以以称称为双双作作用用式式的的，这当当然然对提提高高油油泵排排量量、减减小小油油泵的的尺尺寸寸重重量量有利有利。 3-1

13、4第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达结构特点：结构特点： 1.1.定子工作表面曲线；定子工作表面曲线； 2.2.避免困油现象，减小液压冲击和噪声；避免困油现象，减小液压冲击和噪声； 3.3.保证叶片与定子内表面的良好接触；保证叶片与定子内表面的良好接触； 4.4.配油盘；配油盘； 5.5.叶片的倾角。叶片的倾角。 硬冲击：圆弧和螺线连接处曲线上带有尖角，叶片经硬冲击：圆弧和螺线连接处曲线上带有尖角，叶片经过时径向速度突变过时径向速度突变( (加速度很大加速度很大) )产生硬冲击。软冲击：加产生硬冲击。软冲击：加速度变化小。速度变化小。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达第三章

14、第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 单作用叶片泵由于不平衡径向力的影响，工作压力较低，适单作用叶片泵由于不平衡径向力的影响，工作压力较低，适用于中、低压系统工作。双作用叶片泵虽然消除了径向不平衡力，用于中、低压系统工作。双作用叶片泵虽然消除了径向不平衡力，但由于泄露途径多、叶片在工作中受弯、容易磨损，因此工作压但由于泄露途径多、叶片在工作中受弯、容易磨损，因此工作压力受到限制，在中压和中高压系统中应用较多。力受到限制，在中压和中高压系统中应用较多。一般双作用叶片一般双作用叶片一般双作用叶片一般双作用叶片泵额定工作压力为泵额定工作压力为泵额定工作压

15、力为泵额定工作压力为7MPa7MPa7MPa7MPa左右，经过改进后的叶片泵额定压力可达左右，经过改进后的叶片泵额定压力可达左右，经过改进后的叶片泵额定压力可达左右，经过改进后的叶片泵额定压力可达10MPa10MPa10MPa10MPa、16MPa16MPa16MPa16MPa，甚至更高。，甚至更高。，甚至更高。，甚至更高。三、变量叶片泵三、变量叶片泵三、变量叶片泵三、变量叶片泵 单单单单作作作作用用用用叶叶叶叶片片片片泵泵泵泵排排排排量量量量 ，若若若若改改改改变变变变偏偏偏偏心心心心距距距距e e e e，即即即即可可可可在在在在油油油油泵泵泵泵转转转转速速速速不不不不变变变变时时时时改改

16、改改变变变变油油油油泵泵泵泵流流流流量量量量，这这这这在在在在结结结结构构构构上上上上是是是是容容容容易实现的。所以变量叶片泵均为单作用式的。易实现的。所以变量叶片泵均为单作用式的。易实现的。所以变量叶片泵均为单作用式的。易实现的。所以变量叶片泵均为单作用式的。 1.1.1.1.类型：类型：类型：类型： 采采采采用用用用变变变变量量量量泵泵泵泵有有有有单单单单向向向向调调调调节节节节和和和和双双双双向向向向调调调调节节节节两两两两大大大大类类类类。单单单单向向向向调调调调节节节节只只只只改改改改变变变变流流流流量量量量的的的的大大大大小小小小，双双双双向向向向调调调调节节节节除除除除改改改改变

17、变变变流流流流量量量量大大大大小小小小外外外外，还还还还能能能能改改改改变变变变供供供供油油油油方方方方向向向向。变变变变量量量量叶叶叶叶片片片片泵泵泵泵根根根根据据据据调调调调节节节节偏偏偏偏心心心心量量量量的的的的方方方方式式式式又又又又可可可可分分分分为为为为手手手手动动动动调调调调节节节节式式式式、限限限限压压压压式式式式和和和和稳稳稳稳流流流流式式式式等等等等几几几几种种种种。限限限限压压压压式式式式变变变变量量量量叶叶叶叶片片片片泵泵泵泵有有有有内内内内反反反反馈馈馈馈和和和和外外外外反反反反馈馈馈馈两两两两种种种种方方方方式式式式，其其其其工工工工作作作作原原原原理理理理都都都都

18、是是是是将将将将油油油油泵泵泵泵出出出出口口口口压压压压力力力力与与与与一一一一个个个个设设设设定定定定比比比比较较较较，当当当当出出出出口口口口压压压压力力力力小小小小于于于于设设设设定定定定压压压压力力力力时时时时，便便便便可可可可自自自自动动动动减减减减小小小小输输输输出出出出力力力力量量量量直直直直到到到到为为为为零零零零，保证压力在一个不大的范围内变化。保证压力在一个不大的范围内变化。保证压力在一个不大的范围内变化。保证压力在一个不大的范围内变化。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 2. 2. 2. 2. 限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵图3

19、-15丫BX型外反馈限压式变量叶片泵1一预紧力调节螺钉；2一限压弹簧；3一泵体；4一转子；5一定子；6一滑块；7一泵轴；8一叶片；9一反馈柱塞0一最大偏心调节螺钉第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达3. 3. 限压式变量叶片泵工作原理限压式变量叶片泵工作原理限压式变量叶片泵工作原理限压式变量叶片泵工作原理 利利利利用用用用泵泵泵泵工工工工作作作作时时时时油油油油压压压压对对对对定定定定子子子子产产产产生生生生径径径径向向向向不不不不平平平平衡衡衡衡力力力力的的的的反反反反馈馈馈馈作作作作用用用用来来来来自自自自动动动动调调调调节节节节偏偏偏偏心心心心距距距距，达达达达到改变流量的目的。

20、到改变流量的目的。到改变流量的目的。到改变流量的目的。 右右右右图图图图为为为为外外外外反反反反馈馈馈馈限限限限压压压压式式式式变变变变量量量量叶叶叶叶片片片片泵泵泵泵的的的的工工工工作作作作原原原原理理理理。它它它它能能能能根根根根据据据据外外外外负负负负载载载载的的的的大大大大小小小小自自自自动动动动调调调调节节节节泵的流量。图中转子泵的流量。图中转子泵的流量。图中转子泵的流量。图中转子1 1 1 1的中心的中心的中心的中心图图3-16限压式变量泵工作原理示意图限压式变量泵工作原理示意图第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达O O1 1是固定不动的，定子是固定不动的，定子3 3可左右

21、移动。在弹簧的作用下，可左右移动。在弹簧的作用下，定子被推向左端，使定子中心与转子中心有一初始偏心定子被推向左端，使定子中心与转子中心有一初始偏心量量e e0 0, e, e0 0的大小可用调节螺钉调节，它决定了泵在本次调的大小可用调节螺钉调节，它决定了泵在本次调节时的最大流量节时的最大流量q qmaxmax。第三章第三章 液压泵和液压马达液压泵和液压马达 该泵配油盘上的吸油窗口和压油窗口对泵的中心线是对称的。该泵配油盘上的吸油窗口和压油窗口对泵的中心线是对称的。如图所示，泵工作时，油泵出口压力经泵内通道作用在小柱塞面如图所示，泵工作时，油泵出口压力经泵内通道作用在小柱塞面积上，这样柱塞上的作

22、用力积上，这样柱塞上的作用力 与弹簧的作用力方向相反。当与弹簧的作用力方向相反。当PA=KPA=KS SX X0 0时，柱塞上所受的液压力与弹簧初始力相平衡，此时的压时，柱塞上所受的液压力与弹簧初始力相平衡，此时的压力力P P称为泵的限定压力，用称为泵的限定压力，用P PB B表示则：表示则： P PB B=K=KS SX X0/0/A系统的压力系统的压力P PP PB B 时，则：时，则：PAKPA PP PB B 时，则：时，则： PAKPAKS SX X0 0 这表明压力油的作用力大于弹簧的作用力，使定子向右移动，弹这表明压力油的作用力大于弹簧的作用力，使定子向右移动，弹簧被压缩，偏心距

23、簧被压缩，偏心距e e减小，泵的流量也随之减小。减小，泵的流量也随之减小。 当当偏偏心心量量变变化化时时，弹弹簧簧增增加加的的压压缩缩量量为为X X，则则偏偏心心量量e e为：为： e= ee= e0 0-X-X 此时定子受力平衡方程为：此时定子受力平衡方程为： PA=KPA=KS S（X X0 0+X+X） 整理以上方程得：整理以上方程得： ( (当当P PP PB B时时) ) 上式表明当液压系统的压力上式表明当液压系统的压力上式表明当液压系统的压力上式表明当液压系统的压力P P P P超过泵的限定压力超过泵的限定压力超过泵的限定压力超过泵的限定压力P P P PB B B B时，偏心量时

24、，偏心量时，偏心量时，偏心量e e e e和泵的工作压力和泵的工作压力和泵的工作压力和泵的工作压力P P P P之间的关系，即工作压之间的关系，即工作压之间的关系，即工作压之间的关系，即工作压力力力力P P P P越高，偏心量越高，偏心量越高，偏心量越高，偏心量e e e e越小，泵的流量也就越小。越小，泵的流量也就越小。越小，泵的流量也就越小。越小，泵的流量也就越小。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 4.4.4.4.限压式变量叶片泵的压力限压式变量叶片泵的压力限压式变量叶片泵的压力限压式变量叶片泵的压力流量特性曲线流量特性曲线流量特性曲线流量特性曲线 将偏心距方程代入叶片泵将偏心

25、距方程代入叶片泵的流量方程得的流量方程得： 图图3-173-17限压式变量限压式变量叶片泵特性曲线叶片泵特性曲线 由流量方乘可得图由流量方乘可得图3 31717限压式变量叶限压式变量叶片泵特性曲线。该曲线表示了泵工作时流片泵特性曲线。该曲线表示了泵工作时流量与压力变化关线。当泵的工作压力小于量与压力变化关线。当泵的工作压力小于 时，其流量时，其流量Q Q变化按斜线变化按斜线ABAB变化，在该阶段变化，在该阶段变量泵相当于定量泵图中变量泵相当于定量泵图中B B点为曲线点为曲线 的拐点，的拐点，其对应的压力就是限定压力其对应的压力就是限定压力，它表示泵在原始偏心量时，它表示泵在原始偏心量时可达到的

26、最大工作压力。当泵的工作压力超过限定压力时，偏心量减可达到的最大工作压力。当泵的工作压力超过限定压力时，偏心量减小，输出的流量随压力的增高而急剧减小，流量按小，输出的流量随压力的增高而急剧减小，流量按BC段曲线变化，段曲线变化，C点所对应的压力为截止压力（最大压力）。点所对应的压力为截止压力（最大压力）。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达P PB BP PB B第三章第三章 液压泵和液压马达液压泵和液压马达调节调节：1)1)调节流量调节螺钉可调节最大偏向调节流量调节螺钉可调节最大偏向量的大小。从而改变叶片泵的最大输出流量，特性量的大小。从而改变叶片泵的最大输出流量，特性曲线曲线ABA

27、B段上下平移，段上下平移， Q Qmaxmax变而变而p pB B不变；不变； 2)2)调节调压弹簧螺钉可改变调定压力调节调压弹簧螺钉可改变调定压力p pB B的大的大小，特性曲线小，特性曲线BCBC左右平移；左右平移； 3)3)改变弹簧的刚度改变弹簧的刚度k k时，可以改变时，可以改变BCBC段段的斜率。改变最大流量，满足快速要求；改变转折的斜率。改变最大流量，满足快速要求；改变转折点和改变点和改变BCBC段的斜率，满足小负荷下慢速小流量，段的斜率，满足小负荷下慢速小流量，使系统效率高，发热温升小。使系统效率高，发热温升小。 5.5.5.5. 限压式变量叶片泵的特点和应用限压式变量叶片泵的特

28、点和应用限压式变量叶片泵的特点和应用限压式变量叶片泵的特点和应用 特点：限压式变量叶片泵与定量叶片泵相比，结特点：限压式变量叶片泵与定量叶片泵相比，结特点：限压式变量叶片泵与定量叶片泵相比，结特点：限压式变量叶片泵与定量叶片泵相比，结构复杂，作相对运动的机件多，泄漏较大，轴上受有构复杂，作相对运动的机件多，泄漏较大，轴上受有构复杂，作相对运动的机件多，泄漏较大，轴上受有构复杂，作相对运动的机件多，泄漏较大，轴上受有不平衡的径向液压力，噪音较大，容积效率和机械效不平衡的径向液压力，噪音较大，容积效率和机械效不平衡的径向液压力，噪音较大，容积效率和机械效不平衡的径向液压力，噪音较大，容积效率和机械

29、效率都没有定量叶片泵高；但是，他能按负载压力自动率都没有定量叶片泵高；但是，他能按负载压力自动率都没有定量叶片泵高；但是，他能按负载压力自动率都没有定量叶片泵高；但是，他能按负载压力自动调节流量，在功率使用上较为合理，可减小油液发热；调节流量，在功率使用上较为合理，可减小油液发热；调节流量，在功率使用上较为合理，可减小油液发热；调节流量，在功率使用上较为合理，可减小油液发热；因此把它用在机床液压系统中要求执行元件有快，慢因此把它用在机床液压系统中要求执行元件有快，慢因此把它用在机床液压系统中要求执行元件有快，慢因此把它用在机床液压系统中要求执行元件有快，慢速和保持阶段的场合，有利于节能和简化液

30、压系统。速和保持阶段的场合，有利于节能和简化液压系统。速和保持阶段的场合，有利于节能和简化液压系统。速和保持阶段的场合，有利于节能和简化液压系统。 第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达第三章第三章 液压泵和液压马达液压泵和液压马达 应用举例应用举例 限压式变量叶片泵对既要实现快速行限压式变量叶片泵对既要实现快速行程，又要实现工作进给（慢速移动）的执行元件来说程，又要实现工作进给（慢速移动）的执行元件来说是一种合适的油源；快速行程需要大的流量，负载压是一种合适的油源；快速行程需要大的流量，负载压力较低，正好使用其力较低，正好使用其ABAB段曲线部分；工作进给时负载段曲线部分；工作进给时负

31、载压力升高，需要流量减小，正好使用其压力升高，需要流量减小，正好使用其BCBC段曲线部分。段曲线部分。例如组合机床动力滑台的进给系统、定位和加紧系统例如组合机床动力滑台的进给系统、定位和加紧系统等。等。 机床加工件：未加工之前或回程要求快；加工时机床加工件：未加工之前或回程要求快；加工时流量小、速度慢。流量小、速度慢。3.5 3.5 3.5 3.5 柱塞式液压泵柱塞式液压泵柱塞式液压泵柱塞式液压泵 柱塞式液压泵按柱塞在转子内排列方式不同，分为径柱塞式液压泵按柱塞在转子内排列方式不同，分为径柱塞式液压泵按柱塞在转子内排列方式不同，分为径柱塞式液压泵按柱塞在转子内排列方式不同，分为径向柱塞泵和轴向

32、柱塞泵，轴向柱塞泵又可分为斜盘和斜轴两向柱塞泵和轴向柱塞泵，轴向柱塞泵又可分为斜盘和斜轴两向柱塞泵和轴向柱塞泵，轴向柱塞泵又可分为斜盘和斜轴两向柱塞泵和轴向柱塞泵，轴向柱塞泵又可分为斜盘和斜轴两大类。柱塞泵由于间隙泄露小、构件受力合理，所以可在高、大类。柱塞泵由于间隙泄露小、构件受力合理，所以可在高、大类。柱塞泵由于间隙泄露小、构件受力合理，所以可在高、大类。柱塞泵由于间隙泄露小、构件受力合理，所以可在高、超高压力下满意地工作，广泛用于高压、大功率的液压传动超高压力下满意地工作，广泛用于高压、大功率的液压传动超高压力下满意地工作，广泛用于高压、大功率的液压传动超高压力下满意地工作，广泛用于高压

33、、大功率的液压传动系统中。系统中。系统中。系统中。 第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 柱塞泵的优点：柱塞泵的优点： 1.1.参数高：额定压力高，转速高，泵参数高：额定压力高，转速高，泵的驱动功率大；的驱动功率大； 2.2.效率高，容积效率为效率高，容积效率为9595左右，总效率为左右，总效率为9090左左右；右； 3.3.寿命长；寿命长； 4.4.变量方便，形式多；变量方便，形式多； 5.5.单位功率的重量轻；单位功率的重量轻； 6.6.柱塞泵主要零件均受压应力，材料强度性能可得柱塞泵主要零件均受压应力，材料强度性能可得以充分利用；以充分利用； 第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和

34、液压马达 柱塞泵的缺点：柱塞泵的缺点：柱塞泵的缺点：柱塞泵的缺点： 1.1.1.1.结构较复杂，零件数较多；结构较复杂，零件数较多；结构较复杂，零件数较多；结构较复杂，零件数较多； 2.2.2.2.自吸性差；自吸性差；自吸性差；自吸性差； 3.3.3.3.制造工艺要求较高，成本较贵；制造工艺要求较高，成本较贵；制造工艺要求较高，成本较贵；制造工艺要求较高，成本较贵； 4.4.4.4.油液对的污染较敏感，要求较高的过滤精度，对使油液对的污染较敏感，要求较高的过滤精度，对使油液对的污染较敏感，要求较高的过滤精度，对使油液对的污染较敏感，要求较高的过滤精度，对使 用和维护要求较高。用和维护要求较高。

35、用和维护要求较高。用和维护要求较高。 柱塞泵被广泛用于高压、大流量、大功率的系统中柱塞泵被广泛用于高压、大流量、大功率的系统中柱塞泵被广泛用于高压、大流量、大功率的系统中柱塞泵被广泛用于高压、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、工程和流量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、液压机、工程和流量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、液压机、工程和流量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、液压机、工程机械等得到广泛的应用。机械等得到广泛的应用。机械等得到广泛的应用。机械等得到广泛的应用。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 一、斜盘式轴向柱塞泵一、斜盘式轴向柱塞泵一、

36、斜盘式轴向柱塞泵一、斜盘式轴向柱塞泵 1.1.1.1.组成和工作原理组成和工作原理组成和工作原理组成和工作原理 由图由图由图由图3-183-183-183-18可见，柱塞可见，柱塞可见，柱塞可见，柱塞2 2 2 2轴向均布在轴向均布在轴向均布在轴向均布在缸体缸体缸体缸体3 3 3 3上，并能在柱塞孔内自由滑动，在柱塞弹簧和油压的上，并能在柱塞孔内自由滑动，在柱塞弹簧和油压的上，并能在柱塞孔内自由滑动，在柱塞弹簧和油压的上，并能在柱塞孔内自由滑动，在柱塞弹簧和油压的作用下，柱塞始终紧靠在与缸体旋转中心线倾斜一定角度作用下，柱塞始终紧靠在与缸体旋转中心线倾斜一定角度作用下，柱塞始终紧靠在与缸体旋转

37、中心线倾斜一定角度作用下，柱塞始终紧靠在与缸体旋转中心线倾斜一定角度的斜盘上，缸体右端面与固定安装的配油盘的斜盘上，缸体右端面与固定安装的配油盘的斜盘上，缸体右端面与固定安装的配油盘的斜盘上，缸体右端面与固定安装的配油盘4 4 4 4紧帖。传动轴紧帖。传动轴紧帖。传动轴紧帖。传动轴5 5 5 5带动缸体带动缸体带动缸体带动缸体3 3 3 3、柱塞、柱塞、柱塞、柱塞2 2 2 2一起转动，柱塞一起转动，柱塞一起转动，柱塞一起转动，柱塞2 2 2 2靠机械装置或在低压靠机械装置或在低压靠机械装置或在低压靠机械装置或在低压油作用下压油作用下压油作用下压油作用下压紧紧在斜在斜在斜在斜盘盘上。上。上。上

38、。改变改变改变改变为变量泵。为变量泵。为变量泵。为变量泵。图3-18 斜盘式轴向柱塞泵工作原理1.斜盘 2-柱塞 3.缸体 4.配油盘 5.传动轴第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 斜盘式轴向柱塞泵的排量为：斜盘式轴向柱塞泵的排量为：斜盘式轴向柱塞泵的排量为：斜盘式轴向柱塞泵的排量为： 式中式中式中式中 为斜盘倾斜角。为斜盘倾斜角。为斜盘倾斜角。为斜盘倾斜角。 实际上，泵的输出流量是脉动的，当柱塞数为单数时，脉动较小，实际上，泵的输出流量是脉动的，当柱塞数为单数时，脉动较小，实际上，泵的输出流量是脉动的，当柱塞数为单数时，脉动较小，实际上，泵的输出流量是脉动的，当柱塞数为单数时，脉动

39、较小，因此一般常用的柱塞数根据流量的大小，取因此一般常用的柱塞数根据流量的大小，取因此一般常用的柱塞数根据流量的大小，取因此一般常用的柱塞数根据流量的大小，取7 7 7 7、9 9 9 9或或或或11111111。 2. 2. 斜盘式轴向柱塞泵的结构斜盘式轴向柱塞泵的结构 斜盘式轴向柱塞泵的传动轴中心线与缸体中心线重合。图斜盘式轴向柱塞泵的传动轴中心线与缸体中心线重合。图3-173-17就是斜盘式轴向柱塞泵的一种，柱塞头部和斜盘为点接触。由于接就是斜盘式轴向柱塞泵的一种，柱塞头部和斜盘为点接触。由于接触应力大，故一般限用于小流量和中高压（触应力大，故一般限用于小流量和中高压（p10MPap10

40、MPa）的场合。图）的场合。图3-3-1919所示为滑靴式结构。滑靴是按静压轴承原理设计的，缸体中的压所示为滑靴式结构。滑靴是按静压轴承原理设计的，缸体中的压力油经柱塞球头中间小孔流入滑靴油室，是滑靴和斜盘间形成液体力油经柱塞球头中间小孔流入滑靴油室，是滑靴和斜盘间形成液体润滑，改善了柱塞头部和斜盘的接触情况。使用这种结构的轴向柱润滑，改善了柱塞头部和斜盘的接触情况。使用这种结构的轴向柱塞泵压力可达塞泵压力可达32MPa 32MPa 以上，流量也可以很大。以上，流量也可以很大。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 优优点点：径径向向力力平平衡衡；柱柱塞塞和和柱柱塞塞孔孔加加工工容容易易

41、，配合精度高，密封性好；传动轴只受扭不受弯。配合精度高，密封性好；传动轴只受扭不受弯。 缺缺点点：点点接接触触式式轴轴向向柱柱塞塞泵泵柱柱塞塞头头部部与与斜斜盘盘之之间间为为点点接接触触，故故挤挤压压力力很很大大，限限制制了了柱柱塞塞的的直直径径的的工工作作压压力力；流流量量不不大大，底底部部不不加加弹弹簧簧，柱柱塞塞不不能能外外伸伸；加加弹弹簧簧，弹弹簧簧易易破破坏坏影影响响寿寿命命。柱柱塞塞头头部部的的反反作作用用力力有有垂垂直直于于柱柱塞塞轴轴线线的的分分力力，容容易易引引起起柱柱塞塞与与柱柱塞塞孔孔的的偏偏磨。磨。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达图图图图3-19 SCY14

42、-1B 3-19 SCY14-1B 3-19 SCY14-1B 3-19 SCY14-1B 轴向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵 1.1.1.1.斜盘斜盘斜盘斜盘 2.2.2.2.压盘压盘压盘压盘 3.3.3.3.镶套镶套镶套镶套 4.4.4.4.中间泵体中间泵体中间泵体中间泵体 5.5.5.5.弹簧弹簧弹簧弹簧 6.6.6.6.缸体缸体缸体缸体 7.7.7.7.配配配配油盘油盘油盘油盘 8.8.8.8.前泵体前泵体前泵体前泵体 9.9.9.9.传动轴传动轴传动轴传动轴10101010、13.13.13.13.轴承轴承轴承轴承 11.11.11.11.柱塞柱塞柱塞柱塞 12.12.12.1

43、2.滑靴滑靴滑靴滑靴 14.14.14.14.轴轴轴轴 15.15.15.15.变量活塞变量活塞变量活塞变量活塞 16.16.16.16.导向键导向键导向键导向键 17.17.17.17.壳体壳体壳体壳体 18.18.18.18.手轮手轮手轮手轮第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 3. 3. 3. 3. 斜盘式轴向柱塞泵的典型主体结构斜盘式轴向柱塞泵的典型主体结构斜盘式轴向柱塞泵的典型主体结构斜盘式轴向柱塞泵的典型主体结构 （1 1 1 1）滑靴）滑靴）滑靴）滑靴 图图3-20 3-20 滑靴静压支承原理图滑靴静压支承原理图 （2 2）柱塞和缸体）柱塞和缸体 （3 3）配油盘）配油盘

44、 3-21配油盘配油盘第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达二、斜轴式轴向柱塞泵二、斜轴式轴向柱塞泵二、斜轴式轴向柱塞泵二、斜轴式轴向柱塞泵 斜斜斜斜盘盘盘盘式式式式轴轴轴轴向向向向柱柱柱柱塞塞塞塞泵泵泵泵的的的的柱柱柱柱塞塞塞塞在在在在工工工工作作作作中中中中要要要要承承承承受受受受很很很很大大大大的的的的弯弯弯弯矩矩矩矩，这这这这是是是是由由由由于于于于斜斜斜斜盘盘盘盘作作作作用用用用在在在在柱柱柱柱塞塞塞塞头头头头部部部部的的的的反反反反作作作作用用用用力力力力有有有有垂垂垂垂直直直直于于于于柱柱柱柱塞塞塞塞轴轴轴轴线线线线的的的的分分分分力力力力所所所所造造造造成成成成的的的的。

45、这这这这就就就就容容容容易易易易引引引引起起起起柱柱柱柱塞塞塞塞与与与与柱柱柱柱塞塞塞塞孔孔孔孔的的的的偏偏偏偏磨磨磨磨，影影影影响响响响油油油油泵泵泵泵在在在在高高高高压压压压下下下下长长长长期期期期工工工工作作作作的的的的性性性性能能能能。采采采采用用用用斜斜斜斜轴轴轴轴式式式式轴轴轴轴向向向向柱柱柱柱塞塞塞塞泵泵泵泵可可可可有有有有效效效效地地地地克克克克服服服服上上上上述述述述缺缺缺缺点点点点，使使使使油油油油泵泵泵泵在在在在高高高高压压压压下下下下的的的的工工工工作作作作性性性性能能能能得得得得到到到到进进进进一一一一步步步步提提提提高高高高。这这这这种种种种泵泵泵泵适适适适用用用用

46、于于于于要要要要求求求求排排排排量量量量大大大大的的的的场合，但结构较复杂。场合，但结构较复杂。场合，但结构较复杂。场合，但结构较复杂。 图3-22 斜轴式轴向柱塞泵 1.配油盘 2.柱塞 3.缸体 4.连杆 5.传动轴 a.吸油孔 b.压油孔第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 三、轴向柱塞泵泵的变量机构三、轴向柱塞泵泵的变量机构三、轴向柱塞泵泵的变量机构三、轴向柱塞泵泵的变量机构 油油油油泵泵泵泵变变变变量量量量是是是是为为为为了了了了使使使使油油油油泵泵泵泵的的的的工工工工作作作作状状状状况况况况与与与与系系系系统统统统的的的的工工工工作作作作要要要要求求求求相相相相适适适适应应

47、应应。不不不不论论论论是是是是斜斜斜斜盘盘盘盘或或或或斜斜斜斜轴轴轴轴式式式式轴轴轴轴向向向向柱柱柱柱塞塞塞塞泵泵泵泵，均均均均可可可可改改改改变变变变盘盘盘盘或或或或轴轴轴轴的的的的角角角角度度度度达达达达到到到到变变变变量量量量的的的的目目目目的的的的。根根根根据据据据变变变变量量量量目目目目的的的的的的的的不不不不同同同同，轴轴轴轴向向向向柱柱柱柱塞塞塞塞泵泵泵泵有有有有以下几种变量方式。以下几种变量方式。以下几种变量方式。以下几种变量方式。 1.1.1.1.手手手手动动动动变变变变量量量量 图图图图319319319319就就就就是是是是一一一一种种种种手手手手动动动动变变变变量量量量

48、泵泵泵泵，可可可可由由由由人人人人直直直直接接接接操操操操纵纵纵纵，变变变变量量量量的的的的目目目目的的的的为为为为了了了了达达达达到到到到执行机构所要求的工作速度。执行机构所要求的工作速度。执行机构所要求的工作速度。执行机构所要求的工作速度。 图3-23手动变量机构 1.拉杆 2.孔道 3.滑阀.4.活塞 5.铰接机构 6.通道 7.端盖 第三章液压泵和液压马达图3-23手动变量机构1.拉杆 2.孔道 3.滑阀.4.活塞 5.铰接机构 6.通道 7.端盖 第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 2.手动随动（伺服）变量泵手动随动（伺服）变量泵当液压泵的工作压力和流量当液压泵的工作压力和

49、流量很大时，油泵在工作中频繁变量，则全靠人力操作显然是很难很大时，油泵在工作中频繁变量，则全靠人力操作显然是很难胜任的。这时可采用手动随动变量手动随动变量机构如图胜任的。这时可采用手动随动变量手动随动变量机构如图3-23所示。转动手轮，使丝杠转动，带动变量活塞作用轴向移所示。转动手轮，使丝杠转动，带动变量活塞作用轴向移动，通过轴销使斜盘倾角改变，达到变量的目的。这种变量机动，通过轴销使斜盘倾角改变，达到变量的目的。这种变量机构结构简单，但操纵不轻便，且不能在工过程中变量。构结构简单，但操纵不轻便，且不能在工过程中变量。要求：（要求：（1）输出和输入一一对应；输出和输入一一对应；（2）速度要求很

50、快，相当于钢性控制；）速度要求很快，相当于钢性控制；（3）这套机构要求功率放大。满足以上三条为液压伺）这套机构要求功率放大。满足以上三条为液压伺服系统。差动活塞、阀心和阀套组成。阀心动，阀套跟着动。服系统。差动活塞、阀心和阀套组成。阀心动，阀套跟着动。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 3.3.3.3. 压力补偿式变量机构压力补偿式变量机构压力补偿式变量机构压力补偿式变量机构 压压压压力力力力补补补补偿偿偿偿式式式式变变变变量量量量机机机机构构构构其其其其主主主主体体体体部部部部分分分分同同同同SCY14-1SCY14-1SCY14-1SCY14-1型型型型轴轴轴轴向向向向柱柱柱柱塞

51、塞塞塞泵泵泵泵，只只只只是是是是变变变变量量量量部部部部分分分分是是是是压压压压力力力力补补补补偿偿偿偿式式式式变变变变量量量量机机机机构构构构，此此此此机机机机构构构构使使使使泵泵泵泵的的的的流流流流量量量量随随随随出出出出口口口口压压压压力力力力升升升升高高高高而而而而自自自自动动动动减减减减小小小小，压压压压力力力力和和和和流流流流量量量量的的的的关关关关系系系系近近近近似似似似于于于于按按按按双双双双曲曲曲曲线线线线变变变变化化化化，它它它它使使使使泵泵泵泵的的的的功功功功率率率率基基基基本本本本保保保保持持持持不不不不变变变变。故故故故这这这这种种种种机机机机构构构构也也也也称作恒功

52、率变量机构。称作恒功率变量机构。称作恒功率变量机构。称作恒功率变量机构。 （1 1 1 1）工作原理）工作原理）工作原理）工作原理 泵泵泵泵的的的的出出出出口口口口压压压压力力力力不不不不高高高高时时时时，伺伺伺伺服服服服阀阀阀阀心心心心在在在在最最最最下下下下位位位位置置置置(a)(a)(a)(a)图图图图所所所所示示示示，泵泵泵泵的的的的流流流流量量量量最最最最大大大大；泵泵泵泵的的的的压压压压力力力力升升升升高高高高，阀阀阀阀心心心心上上上上移移移移，泵泵泵泵的的的的流流流流量量量量下下下下降降降降(b)(b)(b)(b)；当当当当出出出出口口口口压压压压力力力力下下下下降降降降时时时时

53、，阀阀阀阀心心心心在在在在弹弹弹弹簧簧簧簧的的的的作用下下移，流量重新增加。作用下下移，流量重新增加。作用下下移，流量重新增加。作用下下移，流量重新增加。 图3-24 压力补偿式变量机构 第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 图3-24 压力补偿式变量机构 第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达第三章第三章 液压泵和液压马达液压泵和液压马达图图3-25 3-25 阀芯和变量活塞的位置变化阀芯和变量活塞的位置变化图3-26压力补偿式变量泵特性曲线A、G为调节套为调节套2调在最上方和最下方位置开始开始变量压力。调在最上方和最下方位置开始开始变量压力。由于折线与点画线表示的双曲线十分相

54、似，近似为恒值，成为恒由于折线与点画线表示的双曲线十分相似，近似为恒值，成为恒功率变量泵。应用在液压机和工程机械等设备中，能充分发挥设功率变量泵。应用在液压机和工程机械等设备中，能充分发挥设备的能力，使功率利用合理。备的能力，使功率利用合理。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达3.6 3.6 各类液压泵的性能比较及选用各类液压泵的性能比较及选用各类液压泵的性能比较及选用各类液压泵的性能比较及选用 选用液压泵的原则是：根据工作情况、功率大选用液压泵的原则是：根据工作情况、功率大选用液压泵的原则是：根据工作情况、功率大选用液压泵的原则是：根据工作情况、功率大小和系统对工作性能的要求，首先确

55、定泵的类型，小和系统对工作性能的要求，首先确定泵的类型，小和系统对工作性能的要求，首先确定泵的类型，小和系统对工作性能的要求，首先确定泵的类型，然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型号。号。号。号。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达类型类型项目项目齿轮泵齿轮泵叶片泵叶片泵柱塞泵单作用式双作用式轴向径向输出压力低压中压中压高压高压流量调节不能能不能能能总效率0.60.80.70.850.70.850.850.950.750.92自吸特性好较差较差差差

56、对油污染的敏感性不敏感较敏感较敏感很敏感很敏感噪声稍高较低最低最高最高寿命较短较短较长长长输出流量波动稍大较小最小最大最大价格最低较高中等最高最高表表表表 3-1 3-1 液压系统用液压泵的主要性能比较液压系统用液压泵的主要性能比较液压系统用液压泵的主要性能比较液压系统用液压泵的主要性能比较第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达 一般负载小、功率小的液压设备，可选用齿轮一般负载小、功率小的液压设备，可选用齿轮一般负载小、功率小的液压设备，可选用齿轮一般负载小、功率小的液压设备，可选用齿轮泵或双作用式叶片泵；精度较高的机械设备，如磨泵或双作用式叶片泵；精度较高的机械设备，如磨泵或双作用式叶

57、片泵；精度较高的机械设备，如磨泵或双作用式叶片泵；精度较高的机械设备，如磨床，可用单作用式叶片泵；在负载较大并有快速和床，可用单作用式叶片泵；在负载较大并有快速和床，可用单作用式叶片泵；在负载较大并有快速和床，可用单作用式叶片泵；在负载较大并有快速和慢速工作行程的机械设备，如组合机床，可选用限慢速工作行程的机械设备，如组合机床，可选用限慢速工作行程的机械设备，如组合机床，可选用限慢速工作行程的机械设备，如组合机床，可选用限压式变量叶片泵和双连叶片泵；负载大、功率大的压式变量叶片泵和双连叶片泵；负载大、功率大的压式变量叶片泵和双连叶片泵；负载大、功率大的压式变量叶片泵和双连叶片泵；负载大、功率大的设备，如压力机、刨床、拉床，可选用柱塞泵；机设备，如压力机、刨床、拉床，可选用柱塞泵；机设备，如压力机、刨床、拉床，可选用柱塞泵；机设备，如压力机、刨床、拉床，可选用柱塞泵；机械设备的辅助装置，如送料、加紧等不重要场合，械设备的辅助装置，如送料、加紧等不重要场合，械设备的辅助装置，如送料、加紧等不重要场合，械设备的辅助装置，如送料、加紧等不重要场合，可选用价格低、抗污染能力强的齿轮泵。可选用价格低、抗污染能力强的齿轮泵。可选用价格低、抗污染能力强的齿轮泵。可选用价格低、抗污染能力强的齿轮泵。第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达