液壓與氣動02柱塞泵

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1、 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 柱 塞 是 利 用 柱 塞 的 往 復(fù) 運 動 來 改 變 密 封 工 作 容 積 的大 小 ， 實 現(xiàn) 吸 排 油 的 。一 、 柱 塞 泵 的 特 點 和 類 型1. 柱 塞 泵 的 特 點優(yōu) 點 ： 1） 參 數(shù) 高 ： 額 定 壓 力 高 ， 轉(zhuǎn) 速 高 ， 泵 的 驅(qū) 動 功 率 大 ； 2） 效 率 高 ： 容 積 效 率 95 左 右 ， 總 效 率 90 左 右 ； 3） 壽 命 長 ； 4） 變 量 方 式 多 ； 5） 單 位 功 率 的 重 量 輕 ； 6） 主 要 零 件 受 壓 應(yīng) 力 ， 材 料 強 度 性 能 可 充 分 利 用 。

2、2-4 柱 塞 泵 楊 陽 缺 點 ： 1) 結(jié) 構(gòu) 較 復(fù) 雜 ， 零 件 數(shù) 較 多 ； 2) 自 吸 性 差 ； 3) 制 造 工 藝 要 求 較 高 ， 成 本 較 貴 ； 4) 油 液 對 的 污 染 較 敏 感 ， 要 求 較 高 的 過 濾 精度 ， 對 使 用 和 維 護 要 求 較 高 。 柱 塞 泵 被 廣 泛 用 于 高 壓 、 大 流 量 、 大 功 率 的 系統(tǒng) 中 和 流 量 需 要 調(diào) 節(jié) 的 場 合 ， 如 龍 門 刨 床 、 拉 床 、液 壓 機 、 工 程 機 械 等 得 到 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 柱 塞 泵 按 柱 塞 的 排

3、 列 和 運 動 方 向 不 同 ， 可 分 為 ：（ 1） 徑 向 柱 塞 泵2.柱 塞 泵 的 類 型 （ 2） 軸 向 柱 塞 泵 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 軸 向 柱 塞 泵 按 傳 動 軸 和 旋 轉(zhuǎn) 缸 體 的 軸 線 是 否一 致 分 為 ：（ 1） 斜 盤 式 （ 直 軸 式 ） 軸 向 柱 塞 泵（ 2） 斜 軸 式 軸 向 柱 塞 泵 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 二 、 軸 向 柱 塞 泵 的 工 作 原 理 （ 一 ） 斜 盤 式 軸 向 柱 塞 泵 1 結(jié) 構(gòu) 組 成 ： 輸 入 軸 、 缸 體 、 柱 塞 、 配 流 盤 、 斜 盤 、

4、滑 靴 、回 程 盤 、 泵 體 和 變 量 機 構(gòu) 等 。 輸 入 軸 通 過 花 鍵 與 缸 體 相 連 ， 缸 體 中 有 Z個 裝有 柱 塞 的 軸 向 小 孔 ， 斜 盤 固 定 在 泵 體 端 蓋 中 （ 定 量泵 ） ， 柱 塞 通 過 回 程 盤 或 油 壓 力 緊 貼 在 斜 盤 面 上 ，柱 塞 腔 中 的 油 液 可 通 過 配 流 盤 上 的 兩 個 腰 形 窗 口 分別 與 油 箱 和 執(zhí) 行 元 件 相 通 斜 盤 式 軸 向 柱 塞 泵 結(jié) 構(gòu) （ 動 畫 ） 2-4 柱 塞 泵斜 盤 式 柱 塞 泵 工 作 原 理 動 畫 1 動 畫 2 2-4 柱 塞 泵 楊

5、 陽 2. 工 作 原 理 密 封 工 作 腔 由 柱 塞 、 柱 塞 孔 和 配 流 盤 構(gòu) 成 （ 柱 塞腔 ， 有 z個 ） ， 由 于 斜 盤 具 有 傾 角 ， 缸 體 旋 轉(zhuǎn) 時 帶 動 柱 塞轉(zhuǎn) 動 ， 在 油 壓 力 和 回 程 盤 的 彈 簧 力 作 用 下 ， 柱 塞 頭 部 在 斜 盤的 表 面 上 滑 動 并 產(chǎn) 生 軸 向 往 復(fù) 運 動 ， 使 密 封 工 作 腔 的 容 積 發(fā)生 變 化 。 缸 體 轉(zhuǎn) 角 時 ， 柱 塞 在 回 程 盤 作 用 下 伸 出 ， 柱 塞 腔容 積 增 加 ， 形 成 局 部 真 空 ， 油 箱 中 的 油 液 經(jīng) 配 流 盤 上

6、的 腰 形窗 口 進 入 柱 塞 腔 吸 油 過 程 。 缸 體 轉(zhuǎn) 角 時 ， 柱 塞 在 斜 盤 作 用 下 縮 回 ， 柱 塞 腔 容積 減 小 ， 油 液 受 到 擠 壓 并 經(jīng) 配 流 盤 上 的 腰 形 窗 口 排 出 排油 過 程 。 0 2 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 q 柱 塞 與 斜 盤 間 的 運 動 與 凸 輪 推 桿 運 動 相 似 ；q 配 流 盤 上 的 兩 個 腰 形 窗 口 所 夾 的 弧 長 （ 封 油 長度 ） 大 于 柱 塞 腔 底 部 的 寬 度 ；q 配 流 盤 和 斜 盤 應(yīng) 具 有 嚴 格 的 相 對 位 置 兩 腰 形窗 口 位 于 斜 盤 中

7、 線 的 兩 側(cè) ， 若 為 90 ， 能 否 工 作 ？q 柱 塞 腔 底 部 即 缸 底 孔 為 長 圓 孔 ， 面 積 小 于 柱 塞 孔面 積 ， 目 的 在 于 使 缸 體 緊 貼 配 流 盤 ；q 旋 轉(zhuǎn) 方 向 改 變 ， 吸 排 油 窗 口 位 置 變 化 雙 向 液壓 泵 ；q 斜 盤 大 小 或 方 向 變 化 ， 泵 的 排 量 或 流 量 發(fā) 生 變化 單 向 變 量 泵 或 雙 向 變 量 泵 。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 3.斜 盤 泵 的 流 量 計 算 （ 1） 斜 盤 泵 的 排 量 ： d（ 柱 塞 直 徑 ） ； D（ 柱 塞 分 布 圓 直 徑 ） ；

8、 Z（ 柱 塞 數(shù) ） ； （ 斜 盤 傾 角 ） 。 改 變 大 小 ， 可 使 q發(fā) 生 變 化 變 量 泵 （ 由 變 量 機構(gòu) 保 證 ）（ 2） 斜 盤 泵 的 實 際 流 量 ： 在 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 一 定 時 ， Q取 決 于 于 斜 盤 傾 角 的 大 小 。 方 向 變 化 吸 排 油 口 位 置 變 化 雙 向 泵 大 小 變 化 伸 出 流 量 變 化 變 量 泵 一 般 不 能 太 大 （ ） ， 否 則 會 使 柱 塞 伸 出 時 產(chǎn) 生的 橫 向 力 過 大 ， 使 柱 塞 運 動 不 靈 活 甚 至 出 現(xiàn) 卡 死 。 ZtgDdq 241 41 2 tgvnzD

9、dQ 20max （ 3） 流 量 脈 動 系 數(shù) 增 加 柱 塞 數(shù) Z， 可 減 小 流 量 脈 動 系 數(shù) ； 在 柱 塞數(shù) 相 差 不 大 時 ， 流 量 脈 動 取 決 于 柱 塞 數(shù) 的 奇 偶 性 。Z為 偶 數(shù) 柱 塞 時 ，Z為 奇 數(shù) 柱 塞 時 ， 顯 然 奇 數(shù) 柱 塞 時 泵 的 流 量 脈 動 比 偶 數(shù) 柱 塞 時 小 ，一 般 柱 塞 泵 中 的 柱 塞 數(shù) 為 奇 數(shù) ， Z 7,9， 對 應(yīng) 的 流量 脈 動 系 數(shù) 2.5%， 1.5%。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 Q)2(sin2 2Q Z )4(sin2 2Q Z 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 3.斜

10、盤 泵 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 斜 盤 式 軸 向 柱 塞 泵 ： 主 體 部 分 變 量 機 構(gòu)主 體 結(jié) 構(gòu) ： 斜 盤 、 柱 塞 、 滑 靴 、 缸 體 、 配 油 盤 、 傳 動 軸 和 回程 盤 等 組 成 。 由 于 柱 塞 泵 在 高 速 、 高 壓 下 工 作 ， 所 以 由 滑 履 和 斜 盤 、 柱 塞和 缸 體 孔 、 缸 體 和 配 流 盤 所 形 成 的 摩 擦 副 ， 是 影 響 柱 塞 泵 工 作性 能 和 壽 命 的 主 要 因 素 。 它 們 既 要 保 證 密 封 性 ， 又 要 盡 量 減 少磨 損 。 1） 柱 塞 和 滑 履 柱 塞 數(shù) 量 為 奇 數(shù)

11、， 取 7， 9， 11； 柱 塞 與 斜 盤 相 接 觸 的 一 端 為球 頭 ， 另 一 端 為 圓 柱 形 ， 為 減 小 重 量 常 采 用 中 空 結(jié) 構(gòu) 。 滑 靴 的 作 用 ： 形 成 靜 壓 支 承 ， 減 小 柱 塞 球 頭 部 分 與 斜 盤 的 接觸 應(yīng) 力 ， 減 小 高 速 運 動 中 球 頭 的 的 磨 損 。 F1pFNFph圖 3-38 滑 靴 與 斜 盤 的 靜 力 平 衡1-斜 盤 2-滑 靴 3-柱 塞a-柱 塞 中 心 孔 b-滑 靴 中 心 孔 c-滑 靴 底 部 等 壓 腔1 2 3abc 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 2） 配 流 盤 通 過 配

12、流 窗 口 完 成 吸 排 油 。（ 1） 兩 腰 形 窗 口 所 夾 的 弧 長 （ 封 油 長 度 ） 大 于 柱 塞 腔 底 部 的 寬 度 ；（ 2） 配 流 盤 和 斜 盤 應(yīng) 具 有 嚴 格 的 相 對 位 置 （ ？ ） ； （ 3） 三 角 形 卸 壓 槽 ， 防 止 困 油 和 液 壓 沖 擊 ；（ 4） 浮 動 配 流 盤 ， 形 成 靜 壓 支 承 ， 保 持 最 佳 間 隙 ， 減 小 泄 漏 和 磨 損 。 3) 回 程 裝 置 在 吸 油 區(qū) ， 使 柱 塞 可 靠 伸 出 ， 并 使 滑 靴 緊 貼 斜 盤 表 面 。 回 程 裝 置 ： 回 程 彈 簧 回 程

13、盤 鋼 球 等 。 4)變 量 機 構(gòu) 調(diào) 節(jié) 的 大 小 和 方 向 ， 改 變 泵 的 排 量 和 油 流 方 向 。 2-1 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 概 論 bR 6 R RR RR5 4 32 1 x y圖 3-37 配 流 盤1-配 流 窗 口 2-內(nèi) 密 封 帶 3-外 密 封 帶 4-輔 助 支 承 5-泄 油 槽1 2345 楊 陽 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 楊 陽 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 圖 3-39 伺 服 變 量 機 構(gòu) 8gf76e1h234d5 圖 3-40 恒 功 率 變 量 機 構(gòu)1-限 位 螺 釘 2-彈 簧 套 3、 4-彈 簧 5-伺 服 滑

14、閥6-變 量 活 塞 7-變 量 殼 體 8-單 向 閥 9-軸 銷 10-導(dǎo) 桿d12345ke67 10f 98 楊 陽 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 （ 二 ） 斜 軸 式 軸 向 柱 塞 泵1 結(jié) 構(gòu) 組 成 輸 入 軸 （ 法 蘭 軸 ） 、 連 桿 、 柱 塞 、 缸 體 、 配 流盤 、 泵 體 和 變 量 機 構(gòu) 等 。 輸 入 軸 通 過 球 鉸 與 連 桿 大 端 相 連 ， 連 桿 小 端 與柱 塞 相 接 ， 缸 體 中 有 Z個 裝 有 柱 塞 的 軸 向 小 孔 ， 缸體 軸 線 與 輸 入 軸 有 一 傾 角 (缸 體 擺 角 ) ， 缸 體 底 部通 過 球 面

15、配 合 緊 貼 配 流 盤 ， 柱 塞 腔 中 的 油 液 可 通 過配 流 盤 上 的 兩 個 腰 形 窗 口 與 泵 體 上 的 吸 排 油 口 相 通。 斜 軸 式 軸 向 柱 塞 泵 楊 陽 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 2. 工 作 原 理 密 封 工 作 腔 :由 柱 塞 、 柱 塞 孔 和 配 流 盤 構(gòu) 成 （ 柱 塞 腔 ， 有 z個 ） ， 法 蘭 軸 旋 轉(zhuǎn) 時 ， 連 桿 側(cè) 面 依 次 與 柱 塞 內(nèi) 壁 接 觸 ， 帶 動 缸體 旋 轉(zhuǎn) ， 由 于 缸 體 具 有 傾 角 ， 缸 體 旋 轉(zhuǎn) 時 帶 動 柱 塞 在 缸 體的 柱 塞 孔 內(nèi) 作 往 復(fù) 運 動 ， 使

16、 密 封 工 作 腔 的 容 積 發(fā) 生 變 化 ， 通 過配 流 盤 上 的 兩 個 腰 形 窗 口 實 現(xiàn) 吸 排 油 過 程 。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 結(jié) 論 ：q 柱 塞 與 缸 體 的 運 動 與 空 間 曲 柄 滑 塊 機 構(gòu) 運 動 相 似 ；q 利 用 連 桿 受 壓 來 傳 遞 有 效 轉(zhuǎn) 矩 ， 柱 塞 基 本 上 不 受 橫 向 力 ， 工作 可 靠 性 高 ， 可 較 大 （ ） ；q 缸 體 和 法 蘭 軸 間 存 在 轉(zhuǎn) 角 差 ， 不 能 保 持 同 步 運 動 ；q 流 盤 上 的 兩 個 腰 形 窗 口 所 夾 的 弧 長 （ 封 油 長 度 ） 大 于

17、 柱 塞 腔底 部 的 寬 度 ；q 配 流 盤 和 斜 盤 應(yīng) 具 有 嚴 格 的 相 對 位 置 兩 腰 形 窗 口 位 于 法蘭 盤 中 線 的 兩 側(cè) ， 若 為 90 ， 能 否 工 作 ？q 柱 塞 腔 底 部 即 缸 底 孔 為 長 圓 孔 ， 面 積 小 于 柱 塞 孔 面 積 ， 目 的在 于 使 缸 體 緊 貼 配 流 盤 ； q 旋 轉(zhuǎn) 方 向 改 變 ， 吸 排 油 窗 口 位 置 變 化 雙 向 液 壓 泵 ；q 缸 體 擺 角 變 化 ， 泵 的 排 量 發(fā) 生 變 化 單 向 變 量 泵 或 雙向 變 量 泵 。 30max 斜 軸 式 變 量 泵 楊 陽 2-4

18、 柱 塞 泵 楊 陽 3.斜 軸 泵 的 流 量 計 算 （ 1） 斜 盤 泵 的 排 量 ：d（ 柱 塞 直 徑 ） ； D（ 連 桿 球 鉸 在 法 蘭 盤 上 的 分 布 圓 直 徑 ） ；Z（ 柱 塞 數(shù) ） ； （ 缸 體 傾 角 ） 。 改 變 的 大 小 ， 可 使 q發(fā) 生 變 化 變 量 泵 （ 由 變 量 機構(gòu) 保 證 ）（ 2） 斜 盤 泵 的 實 際 流 量 ： 在 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 一 定 時 ， Q取 決 于 于 缸 體 傾 角 的 大 小 。 方 向 變 化 吸 排 油 口 位 置 變 化 雙 向 泵 大 小 變 化 輸 出 流 量 變 化 變 量 泵 由 于 柱

19、塞 基 本 不 受 橫 向 力 ， 與 斜 盤 泵 相 比 ， 較 大 （） ， 泵 的 輸 出 流 量 較 大 。 sin41 2 ZDdq sin41 2 vnzDdQ 30max 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 （ 3） 流 量 脈 動 系 數(shù) 增 加 柱 塞 數(shù) Z， 可 減 小 流 量 脈 動 系 數(shù) ； 在 柱塞 數(shù) 相 差 不 大 時 ， 流 量 脈 動 取 決 于 柱 塞 數(shù) 的 奇 偶 性 。奇 數(shù) 柱 塞 時 泵 的 流 量 脈 動 比 偶 數(shù) 柱 塞 時 小 ， 一 般 柱 塞泵 中 的 柱 塞 數(shù) 為 奇 數(shù) ， Z 7,9， 11。 Q 斜 軸 式 變 量 泵 2-4 柱

20、 塞 泵 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 三 、 軸 向 柱 塞 泵 的 變 量（ 一 ） 變 量 原 理斜 盤 泵 ：斜 軸 泵 ： 可 見 Q與 傾 角 成 正 比 。 ， 只 能 改 變 流 量 Q的 大 小 ， 不 能 改 變 油流 的 方 向 單 向 變 量 泵 ， 應(yīng) 用 于 開 式 液 壓 系 統(tǒng) 。 ， 不 僅 能 改 變 流 量 Q的 大 小 ， 還 能改 變 油 流 的 方 向 雙 向 變 量 泵 ， 應(yīng) 用 于 閉 式 液 壓 系統(tǒng) 中 。 ZtgDdq 241 tgvnzDdQ 241 sin41 2 ZDdq sin41 2 vnzDdQ max0 maxmax 液 壓

21、泵 的 變 量 控 制 方 式壓 力 控 制 型 變 量 流 量 控 制 型 變 量 功 率 控 制 型 變 量恒 流 變 量恒 壓 變 量 恒 功 率 變 量比 例 流 量第 二 章 流 體 動 力 系 統(tǒng) 的 傳 統(tǒng) 控 制 功 率 適 應(yīng) 變 量 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 （ 二 ） 變 量 方 式 和 變 量 機 構(gòu) 變 量 機 構(gòu) 改 變 斜 盤 或 缸 體 傾 角 實 現(xiàn) 泵 的 排 量 改 變 的 機 構(gòu) ，一 般 由 變 量 液 壓 缸 、 伺 服 閥 和 操 作 桿 組 成 。 變 量 方 式 按 控 制 信 號 分 為 ： 流 量 控 制 型 變 量 （ 比 例 流 量

22、控 制 ， 恒 流 量 控 制 ） ； 壓 力 控 制 型 變 量 （ 恒 壓 變 量 ） ； 功 率 控 制 型 變 量 （ 恒 功 率 變 量 ， 功 率 適 應(yīng) 變 量 ） 。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 手 動 變 量 機 構(gòu) 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 斜 軸 式 變 量 泵 2-4 柱 塞 泵 2-4 柱 塞 泵 手 動 伺 服 變 量 機 構(gòu) 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 油 箱 手 動 伺 服 變 量 機 構(gòu) 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 1.手 動 伺 服 變 量 機 構(gòu)1) 組 成 變 量 缸 （ 缸 體 、 差 動 活 塞 ， 上 下 缸 蓋 ）

23、， 伺 服閥 （ 閥 套 、 閥 芯 ） ， 拉 桿 和 銷 軸 等 。2) 工 作 過 程 壓 力 油 p經(jīng) 單 向 閥 到 達 變 量 缸 下 腔 d， 產(chǎn) 生 向 上的 油 壓 作 用 力 Fd， 同 時 一 部 分 油 液 經(jīng) 活 塞 上 的 軸 向 孔e到 達 伺 服 閥 的 環(huán) 槽 f。 變 量 缸 上 腔 g的 油 液 經(jīng) 過 孔 h到達 伺 服 閥 環(huán) 槽 i。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 （ 1） 拉 桿 不 動 閥 芯 臺 肩 將 環(huán) 槽 f和 i封 住 ， 來 自 環(huán) 槽 f的 壓 力油 被 截 斷 ， 不 可 能 得 到 上腔 g， 同 時 上 腔 油 液 與 回油 斷

24、 開 ， 即 上 腔 g處 于 閉鎖 狀 態(tài) ， 差 動 活 塞 固 定 ，斜 盤 傾 角 保 持 一 定 ， 泵 的排 量 q和 流 量 Q保 持 一 定 值。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 （ 2） 拉 桿 下 移 X1q 拉 桿 下 移 X1閥 芯 下 移 X1 環(huán) 槽 f油 口 開 啟 閥 口 開 度 X=X1； （ 假 定 伺 服 閥 為 零 開 口 ） 。q 壓 力 油 p 環(huán) 槽 f， 閥 口 X 上 腔 g 活 塞 液 壓作 用 力 Fg（ 向 下 ） 。q FgFd（ 差 動 活 塞 ） 活 塞 下 移 Y1 銷 軸 斜盤 傾 角 增 加 泵 的 排 量 q和 流 量 Q增 加

25、 。q 活 塞 下 移 帶 動 閥 套 下 移 Y1 環(huán) 槽 f開 度 X X1 Y1減 小 活 塞 向 下 位 移 Y1=閥 芯 向 上 位 移 X1 環(huán)槽 f閥 口 開 度 =0 環(huán) 槽 f重 新 封 斷 導(dǎo) 致 上 腔 g閉 鎖 活 塞 停 止 運 動 斜 盤 傾 角 停 止 增 加 泵 的 排 量 和 流量 增 加 到 與 拉 桿 位 移 X1對 應(yīng) 值 。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 X1增 加 ， 閥 口 開 度X增 加 ， 活 塞 位 移 Y1增 加 ，斜 盤 傾 角 增 加 ， 泵 的排 量 q和 流 量 Q增 加 ， 當Y1 X1時 ， 活 塞 停 止 移動 ， 泵 停 止

26、變 量 ， 泵 的排 量 和 流 量 與 X1成 正 比 。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 （ 3） 拉 桿 上 移 X2q 拉 桿 上 移 X2 閥 芯 上 移 X2 環(huán) 槽 f油 口 封 閉 ,環(huán) 槽 i油 口 開 啟 閥 口 開 度 為 X X2。q 液 壓 缸 上 腔 g油 液 環(huán) 槽 i和 閥 口 X 泵 體 （ 接 油箱 ） 相 通 Fg 0 活 塞 上 移 Y2 銷 軸 斜 盤 傾角 減 小 泵 排 量 q和 流 量 Q減 少 。q 活 塞 上 移 帶 動 閥 套 上 移 Y2 環(huán) 槽 i開 度 X X2 Y2減 小 活 塞 向 上 位 移 Y2=等 于 閥 芯 位 移 X2 環(huán)槽

27、 i閥 口 開 度 =0 環(huán) 槽 i重 新 封 斷 上 腔 g閉 鎖 活 塞 停 止 運 動 斜 盤 傾 角 停 止 減 小 泵 排 量 和 流量 減 小 到 與 拉 桿 位 移 X2對 應(yīng) 值 。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 X2增 加 ， 閥 口 開度 X增 加 ， 活 塞 位 移 Y2增 加 ， 斜 盤 傾 角 減 小 ，泵 的 排 量 q和 流 量 Q減少 ， 當 Y2 X2時 ， 活塞 停 止 移 動 ， 泵 停 止變 量 ， 泵 的 排 量 和 流量 與 X1成 正 比 。 手 動 伺 服 變 量 機 構(gòu) QmaxQ XmaxQ0變 量 特 性 曲 線 2-4 柱 塞 泵 楊 陽

28、2-4 柱 塞 泵 楊 陽 拉 桿 的 位 移 方 向 決 定 了 活 塞 的 運 動 方 向 和 斜 盤傾 角 的 變 化 方 向 ， 即 決 定 了 流 量 的 變 化 方 向 ； 拉 桿的 位 移 大 小 決 定 了 活 塞 的 位 移 大 小 和 斜 盤 傾 角 的 變化 大 小 ， 即 決 定 了 流 量 的 變 化 大 小 ； 即 泵 的 流 量 的變 化 與 拉 桿 的 位 移 對 應(yīng) 。 手 動 伺 服 變 量 機 構(gòu) 的 原 理液 壓 伺 服 ： 活 塞 的 運 動 完 全 重 現(xiàn) 拉 桿 的 運 動 。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 伺 服 閥 變 量 缸拉 桿 斜 盤 傾

29、角 Y X X Y Q手 動 伺 服 變 量 控 制 方 塊 圖 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 液 壓 伺 服 系 統(tǒng) 的 特 點 ：位 置 跟 蹤 ： 輸 出 量 Y重 現(xiàn) 輸 入 量 X的 變 化 規(guī) 律 ；偏 差 控 制 ： 系 統(tǒng) 利 用 偏 差 信 號 （ 閥 口 開 度 ） （ X-Y） 進 行 工 作 ， 當 偏 差 信 號 不 為 零 時 ， 泵 繼 續(xù) 進 行 變 量 ； 當 偏 差 信 號 等 于 零 時 ， 泵 停 止 變 量 。位 置 負 反 饋 ： 活 塞 運 動 的 結(jié) 果 使 閥 口 開 度 （ X-Y） 減 小 ， 直 至 Y=X即 閥 口 開 度 為 零 。力

30、（ 功 率 ） 放 大 ： 移 動 閥 芯 的 力 和 功 率 很 小 ， 但 活 塞 輸 出 的 力 和 功 率 卻 很 大 。 恒 功 率 變 量 機 構(gòu) 2-4 柱 塞 泵 楊 陽圖 3-39 伺 服 變 量 機 構(gòu) 8gf76e1h234d5 圖 3-40 恒 功 率 變 量 機 構(gòu)1-限 位 螺 釘 2-彈 簧 套 3、 4-彈 簧 5-伺 服 滑 閥6-變 量 活 塞 7-變 量 殼 體 8-單 向 閥 9-軸 銷 10-導(dǎo) 桿d12345ke67 10f 98 恒 功 率 變 量 機 構(gòu) 恒 功 率 變 量 曲 線 maxp2p1p0pminQQmaxQ p理 想 恒 功 率 曲

31、 線近 似 恒 功 率 曲 線 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 斜 軸 式 變 量 泵 A7V 楊 陽 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 斜 軸 式 變 量 泵 A7V 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 三 、 徑 向 柱 塞 泵 由 于 徑 向 尺 寸 大 ， 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 自 吸 能 力 差 ， 且 配 油 軸 受 到 徑向 不 平 衡 液 壓 力 的 作 用 ， 易 于 磨 損 ， 間 隙 不 能 補 償 ， 從 而 限 制了 它 的 轉(zhuǎn) 速 和 壓 力 的 提 高 。 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 徑 向 柱 塞 泵 工 作 原 理 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 移 動 定 子 以 改 變 偏 心

32、距 的 大 小 ， 便 可 改 變 柱 塞 的 行 程 ， 從而 改 變 排 量 ； 改 變 偏 心 距 的 方 向 ， 則 可 改 變 吸 、 壓 油 的 方 向 。 徑 向 柱 塞泵 可 以 做 成 單 向 或 雙 向 變 量 泵 。 2.5 氣源裝置 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 C DD D-DAA圖 3-46 連 桿 型 閥 式 徑 向 柱 塞 泵 1 偏 心 輪 和 主 軸 2 連 桿 3 連 接 環(huán) 4 銷 子 5 殼 體 6 柱 塞 7 缸 體 8 閥 體 9 錐 形 吸 油 閥 10 排 氣 螺 釘 11 壓 油 閥 B 12345678 91011 徑 向 柱 塞 泵 2-4

33、 柱 塞 泵 楊 陽 2-4 柱 塞 泵 楊 陽 負 載 敏 感 徑 向 柱 塞 式 變 量 泵 氣 壓 發(fā) 生 裝 置 分水濾氣器 壓力控制閥 油霧器 方向控制閥消 聲 器 流 量 控 制 閥汽 缸氣壓傳動系統(tǒng)2.5 氣源裝置 空 氣 取 之 不 盡 ， 節(jié) 省 購 買 、 貯 存 、 運 輸 的 費 用 用 后 空 氣 排 入 大 氣 ， 不 必 設(shè) 回 氣 管 ， 不 污 染 環(huán) 境 空 氣 在 管 內(nèi) 流 動 阻 力 小 ， 壓 力 損 失 小 ， 便 于 輸 送 氣 動 反 應(yīng) 快 ， 動 作 迅 速 ， 維 護 簡 單 ， 管 路 不 易 堵 塞 氣 動 元 件 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ，

34、 易 于 制 造 、 標 準 化 、 系 列 化 、 通 用 化 氣 動 系 統(tǒng) 在 惡 劣 工 作 環(huán) 境 中 ， 安 全 可 靠 性 優(yōu) 于 液 壓 等 系 統(tǒng) 氣 動 系 統(tǒng) 可 實 現(xiàn) 過 載 保 護 ， 可 壓 縮 性 氣 體 便 于 貯 存 能 量 氣 動 設(shè) 備 可 以 自 動 降 溫 ， 長 期 運 行 也 不 會 發(fā) 生 過 熱 現(xiàn) 象氣壓傳動的優(yōu)點 2.5 氣源裝置 氣壓傳動的缺點l 空 氣 的 可 壓 縮 性 ， 在 載 荷 變 化 時 動 作 穩(wěn) 定 性 差l 工 作 壓 力 較 低 ， 輸 出 功 率 較 小l 氣 信 號 傳 遞 的 速 度 慢 ， 不 宜 用 于

35、高 速 傳 遞 的 回 路 中l(wèi) 排 氣 噪 聲 大 ， 需 加 消 聲 器 1. 向 輕 量 化 、 小 型 化 和 低 能 耗 方 向 發(fā) 展 如 發(fā) 展 適 應(yīng) 電 子 器 件和 藥 品 生 產(chǎn) 的 超 小 型 氣 閥 。 國 外 小 型 電 磁 氣 閥 能 耗 僅 為 0.5W，發(fā) 展 積 木 式 氣 源 處 理 裝 置 ， 減 小 尺 寸 、 便 于 維 護 。2. 執(zhí) 行 元 件 多 樣 化 發(fā) 展 伺 服 氣 缸 ， 帶 控 制 元 件 和 系 統(tǒng) 的 組 合式 氣 缸 。 適 應(yīng) 用 戶 需 要 ， 發(fā) 展 除 圓 形 外 的 米 字 型 、 方 型 、 緊 湊型 氣 缸 。3

36、. 與 電 子 技 術(shù) 結(jié) 合 發(fā) 展 氣 動 伺 服 系 統(tǒng) ， 智 能 化 元 件 、 閥 島 及總 線 連 接 系 統(tǒng) 。4. 向 高 速 、 高 頻 、 高 壽 命 和 高 可 靠 性 方 向 發(fā) 展 氣 缸 工 作 速 度達 12 m/s， 最 高 達 5 m/s。 電 磁 閥 頻 響 小 于 10 ms， 壽 命 達 5000萬 次 ， 采 用 氣 浮 式 閥 芯 的 電 磁 閥 壽 命 可 達 2億 次 。氣壓傳動的發(fā)展趨勢2.5 氣源裝置 5. 普 遍 采 用 無 油 潤 滑 以 滿 足 電 子 、 醫(yī) 療 食 品 等 工 業(yè) 需 要 。氣 源 過 濾 精 度 可 達 99.9

37、99%。6. 新 材 料 、 新 工 藝 、 新 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 如 精 密 陶 瓷 、 反 滲 析 薄膜 （ 用 于 干 燥 器 ） ， 精 密 壓 鑄 、 擠 壓 工 藝 及 表 面 處 理 技 術(shù) 。7. 便 于 保 養(yǎng) 和 維 護 2.5 氣源裝置 2.5 氣源裝置空 氣 壓 縮 機 空 氣 壓 縮 機 簡 稱 空 壓 機 ， 是 氣 源 裝 置 的 核 心 ， 用 以 將 原 動機 輸 出 的 機 械 能 轉(zhuǎn) 化 為 氣 體 的 壓 力 能 。 分 類 按 工 作 原 理 分 類 ： 按 輸 出 壓 力 p 分 類 ：鼓 風(fēng) 機 ： p 0.2 MPa低 壓 空 壓 機 ： 0.

38、2MPa p 1MPa中 壓 空 壓 機 ： 1MPa p 10MPa高 壓 空 壓 機 ： 10MPa p 100MPa超 高 壓 空 壓 機 ： p 100MPa按 輸 出 流 量 (即 銘 牌 流 量 或 自 由 流 量 )分 類 ：微 型 空 壓 機 ： qz 0.017m3/s 小 型 空 壓 機 ： 0.017m 3/s qz 0.17m3/s 中 型 空 壓 機 ： 0.17m3/s qz1.7m3/s 大 型 空 壓 機 ： qz 1.7m3/s 2.5 氣源裝置 2 工 作 原 理 2.5 氣源裝置 選擇依據(jù)氣 動 系 統(tǒng) 所 需 的 工 作 壓 力 和 流 量 兩 個 主

39、要 參 數(shù) 。 一 般 氣 動 系 統(tǒng) 的 工 作 壓 力 為 0.5 0.6MPa， 故 常 選 用 低壓 空 壓 機 ， 額 定 排 氣 壓 力 0.7 0.8MPa。供氣量3 空 氣 壓 縮 機 組 的 選 用 2.5 氣源裝置 利 用 系 數(shù) 是 表 示 氣 動 系 統(tǒng) 中 氣 動 設(shè) 備 同 時 使 用 的 程度 ， 其 數(shù) 值 與 氣 動 設(shè) 備 的 多 少 有 關(guān) ， 可 利 用 右 圖 查 得 。 漏 損 系 數(shù) K1 考 慮 各 元 件 、 管 道 、 接 頭 等 處的 泄 漏 ， 尤 其 是 氣 動 設(shè) 備 (如 風(fēng) 動 工具 等 )的 磨 損 泄 漏 ， 一 般 K11.

40、15 1.5， 管 路 長 、 管 路 附 件 多 、氣 動 設(shè) 備 多 時 取 大 值 。備 用 系 數(shù) K2 考 慮 到 各 工 作 時 間 用 氣 量 不 等以 及 為 將 來 增 加 氣 動 設(shè) 備 留 有 余 地 ，一 般 K 2 1.3 1.6。 2.5 氣源裝置 壓 縮 機 容 積 型速 度 型 活 塞 式往 復(fù) 式旋 轉(zhuǎn) 式離 心 式軸 流 式 膜 片 式滑 片 式 螺 桿 式 往 復(fù) 式 壓 縮 機 單 級 活 塞 式 壓 縮 機 ： 只 有 一 個 行 程 就 將 吸 入 的 大 氣 壓 空 氣 壓 縮 到 所 需 要 的 壓 力 ?；?塞 下 移 ， 體 積 增 加 ，

41、缸 內(nèi) 壓 力 小 于 大 氣 壓 ， 空 氣 便 從 進 氣閥 門 進 入 缸 內(nèi) 。 在 行 程 末 端 ， 活 塞 向 上 運 動 ， 進 氣 閥 關(guān) 閉 ，空 氣 被 壓 縮 ， 而 同 時 出 氣 閥 被 打 開 ， 輸 出 空 氣 進 入 儲 氣 罐 。這 種 型 式 的 壓 縮 機 通 常 用 于 需 要 3 7巴 壓 力 范 圍 的 系 統(tǒng) 。 往 復(fù) 式 壓 縮 機 兩 級 活 塞 式 壓 縮 機 在 單 級 壓 縮 機 中 ， 若空 氣 壓 力 超 過 6巴 ，產(chǎn) 生 的 過 熱 將 大 大 地降 低 壓 縮 機 的 效 率 。因 此 ， 工 業(yè) 中 使 用 的活 塞 式 壓 縮 機 通 常 是兩 級 的 。由 兩 個 階 段 將 吸 入 的大 氣 壓 空 氣 壓 縮 到 最 終 的 壓 力 。如 果 最 終 壓 力 為 7巴 ，第 一 級 通 常 將 它 壓 縮到 若 3巴 ， 然 后 被 冷卻 ， 再 輸 送 到 第 二 級氣 缸 中 壓 縮 到 7巴 。