液壓泵柱塞泵

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1、 柱塞泵是通過柱塞在柱塞孔內(nèi)往復運動時密封工柱塞泵是通過柱塞在柱塞孔內(nèi)往復運動時密封工作容積的變化來實現(xiàn)吸油和排油的。柱塞泵的特點作容積的變化來實現(xiàn)吸油和排油的。柱塞泵的特點是泄漏小、容積效率高，可以在高壓下工作。是泄漏小、容積效率高，可以在高壓下工作。 特點：特點：構(gòu)成密封容積的零件為圓柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可構(gòu)成密封容積的零件為圓柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到較高的配合精度，密封性能好，在高壓工作仍有得到較高的配合精度，密封性能好，在高壓工作仍有較高的容較高的容積效率和總效率積效率和總效率；只需要改變柱塞的工作行程就能改變流量只需要改變柱塞的工作行程就能改變流量- -易實現(xiàn)變量易

2、實現(xiàn)變量；柱塞泵中的主要零件柱塞泵中的主要零件均受壓應(yīng)力均受壓應(yīng)力作用，材料強度性能可得到作用，材料強度性能可得到充分利用，壓力高，結(jié)構(gòu)緊湊。充分利用，壓力高，結(jié)構(gòu)緊湊。應(yīng)用于高壓、大流量、大功率的系統(tǒng)和流量需要調(diào)節(jié)場合，應(yīng)用于高壓、大流量、大功率的系統(tǒng)和流量需要調(diào)節(jié)場合，如刨床、液壓機、工程機械、礦山冶金機械等。如刨床、液壓機、工程機械、礦山冶金機械等。柱塞泵按柱塞的排列和運動方向與主軸相對位置的不同，可柱塞泵按柱塞的排列和運動方向與主軸相對位置的不同，可分為分為徑向柱塞泵徑向柱塞泵和和軸向柱塞泵軸向柱塞泵。 軸向柱塞泵可分為軸向柱塞泵可分為斜盤式斜盤式和和斜軸式斜軸式兩大類。兩大類。 斜盤

3、斜盤1和和配油盤配油盤4不動，傳動軸不動，傳動軸5帶動缸體帶動缸體3、柱塞、柱塞2一起轉(zhuǎn)動。一起轉(zhuǎn)動。傳動軸旋轉(zhuǎn)時，柱塞傳動軸旋轉(zhuǎn)時，柱塞2在其沿斜盤自下而上回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)逐漸在其沿斜盤自下而上回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)逐漸向缸體外伸出，使缸體孔內(nèi)密封工作腔容積不斷增加，油液經(jīng)向缸體外伸出，使缸體孔內(nèi)密封工作腔容積不斷增加，油液經(jīng)配油盤配油盤4上的配油窗口的吸油口吸入。上的配油窗口的吸油口吸入。斜盤1柱塞2缸體3配油盤43.4.1 斜盤式軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵吸油口壓油口1.1.工作原理工作原理斜盤1柱塞2缸體3配油盤4柱塞在其自上而下回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)又逐漸向里推入，使密封工作柱塞在其自上而下回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)又逐

4、漸向里推入，使密封工作腔容積不斷減小，將油液從配油盤窗口壓油口向外排出。腔容積不斷減小，將油液從配油盤窗口壓油口向外排出。缸體每轉(zhuǎn)一周，每個柱塞往復運動一次，完成一次吸油動作。缸體每轉(zhuǎn)一周，每個柱塞往復運動一次，完成一次吸油動作。改變斜盤的傾角改變斜盤的傾角 ，就可以改變密封工作容積的有效變化量，就可以改變密封工作容積的有效變化量，實現(xiàn)泵的變量。實現(xiàn)泵的變量。 壓油口吸油口2.2.斜盤式軸向柱塞泵的排量和流量斜盤式軸向柱塞泵的排量和流量 如圖，若柱塞數(shù)目為如圖，若柱塞數(shù)目為 ，柱塞直徑為，柱塞直徑為 ，柱塞孔分，柱塞孔分布圓直徑為布圓直徑為 ，斜盤傾角為，斜盤傾角為 ，則泵的排量為，則泵的排量

5、為 ：zdDzDtgdV24（2.25） 泵的輸出流量為泵的輸出流量為 ：tgzDndqv24（2.26） 斜盤1柱塞2缸體3配油盤4 實際上，柱塞泵的排量是轉(zhuǎn)角的函數(shù)，其輸出流量實際上，柱塞泵的排量是轉(zhuǎn)角的函數(shù)，其輸出流量是脈動的。就柱塞數(shù)而言，柱塞數(shù)為奇數(shù)時的脈動率比是脈動的。就柱塞數(shù)而言，柱塞數(shù)為奇數(shù)時的脈動率比偶數(shù)柱塞小，且柱塞數(shù)越多，脈動越小，故偶數(shù)柱塞小，且柱塞數(shù)越多，脈動越小，故柱塞泵的柱柱塞泵的柱塞數(shù)一般都為奇數(shù)塞數(shù)一般都為奇數(shù)。 從結(jié)構(gòu)工藝性和脈動率綜合考慮，常取從結(jié)構(gòu)工藝性和脈動率綜合考慮，常取Z=7或或Z=9。 配流盤 缸體 斜盤 柱塞 2.4.1.2 斜盤式軸向柱塞的結(jié)

6、構(gòu)特點 (1)結(jié)構(gòu) 通軸結(jié)構(gòu) 10 配流盤配流盤 缸缸體體 斜盤斜盤 手動變量機械手動變量機械 柱塞柱塞 半軸結(jié)構(gòu)半軸結(jié)構(gòu) 輸入軸輸入軸 殼體殼體 回回程程盤盤 3 斜盤式軸向柱塞的結(jié)構(gòu)特點斜盤式軸向柱塞的結(jié)構(gòu)特點 端面間隙的自動補償端面間隙的自動補償 由圖可見，使缸體緊壓配流盤端面的作用力，除機由圖可見，使缸體緊壓配流盤端面的作用力，除機械裝置或彈簧作為預密封的推力外，還有柱塞孔底部臺械裝置或彈簧作為預密封的推力外，還有柱塞孔底部臺階面上所受的液壓力，此液壓力比彈簧力大得多，而且階面上所受的液壓力，此液壓力比彈簧力大得多，而且隨泵的工作壓力增大而增大。由于缸體始終受液壓力緊隨泵的工作壓力增大

7、而增大。由于缸體始終受液壓力緊貼著配流盤，就使端面間隙得到了自動補償。貼著配流盤，就使端面間隙得到了自動補償。 斜盤斜盤1柱塞柱塞2缸體缸體3配油盤配油盤4滑靴的靜壓支撐結(jié)構(gòu)滑靴的靜壓支撐結(jié)構(gòu) 為防止磨損，一般軸向柱塞泵都在柱塞頭部裝一滑靴。為防止磨損，一般軸向柱塞泵都在柱塞頭部裝一滑靴?；ナ前挫o壓軸承原理設(shè)計的，缸體中的壓力油經(jīng)過柱滑靴是按靜壓軸承原理設(shè)計的，缸體中的壓力油經(jīng)過柱塞球頭中間小孔流入滑靴油室，使滑靴和斜盤間形成液體塞球頭中間小孔流入滑靴油室，使滑靴和斜盤間形成液體潤滑，改善了柱塞頭部和斜盤的接觸情況。潤滑，改善了柱塞頭部和斜盤的接觸情況。有利于提高軸向柱塞泵的壓力。有利于提高

8、軸向柱塞泵的壓力。12345P圖2.19滑靴的靜壓支承原理 1-缸體缸體2-柱塞柱塞3-滑靴滑靴4-斜盤斜盤5-油室油室變量機構(gòu)變量機構(gòu) (1)(1)手動變量機構(gòu)手動變量機構(gòu)轉(zhuǎn)動手輪轉(zhuǎn)動手輪1 1，使絲杠，使絲杠2 2轉(zhuǎn)動，帶動變量轉(zhuǎn)動，帶動變量活塞活塞4 4作軸向移動作軸向移動( (因?qū)蜴I的作用因?qū)蜴I的作用, ,變量活塞只能作軸向移動變量活塞只能作軸向移動, ,不能轉(zhuǎn)不能轉(zhuǎn)動動) )。通過軸銷。通過軸銷5 5使斜盤使斜盤6 6繞變量機繞變量機構(gòu)殼體上的圓弧導軌面的中心構(gòu)殼體上的圓弧導軌面的中心( (即即鋼球中心鋼球中心O)O)旋轉(zhuǎn)。從而使斜盤傾角旋轉(zhuǎn)。從而使斜盤傾角改變改變, ,達到變量

9、的目的。當流量達達到變量的目的。當流量達到要求時，可用鎖緊螺母鎖緊。到要求時，可用鎖緊螺母鎖緊。這種變量機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單這種變量機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單, ,但操縱不輕便但操縱不輕便, ,且不能在工作過程中變量。且不能在工作過程中變量。 (2)手動伺服變量機構(gòu)手動伺服變量機構(gòu) 泵輸出的壓力油由單向閥泵輸出的壓力油由單向閥a進入腔進入腔d，液壓力作用在，液壓力作用在活塞活塞4的下端。當與閥芯的下端。當與閥芯1相連結(jié)的拉桿不動時相連結(jié)的拉桿不動時(圖示狀態(tài)圖示狀態(tài))，活塞，活塞4上腔上腔g處于封閉狀態(tài)，活塞不處于封閉狀態(tài)，活塞不動。當拉桿下移時，推動閥芯動。當拉桿下移時，推動閥芯1下移，下移，d腔油經(jīng)通腔油經(jīng)通道

10、道e進入上腔進入上腔g。由于變量活塞上端的有效面積大。由于變量活塞上端的有效面積大于下端，向下的液壓力大于向上的，變量活塞于下端，向下的液壓力大于向上的，變量活塞4也隨之向下移動，直到將通道也隨之向下移動，直到將通道e的油口封閉。變的油口封閉。變量活塞下移，帶動斜盤量活塞下移，帶動斜盤3擺動，斜盤傾斜角增加，擺動，斜盤傾斜角增加，泵的輸出流入隨之增加；泵的輸出流入隨之增加；當拉桿帶動伺服閥閥芯上移，閥芯將通道當拉桿帶動伺服閥閥芯上移，閥芯將通道f打開，上打開，上腔腔g通過卸壓通道接通油箱，變量活塞向上移動，通過卸壓通道接通油箱，變量活塞向上移動，直到將卸壓通道關(guān)閉。斜盤作相應(yīng)的擺動，傾斜直到將

11、卸壓通道關(guān)閉。斜盤作相應(yīng)的擺動，傾斜角減小，泵的流量也隨之相應(yīng)地減小。角減小，泵的流量也隨之相應(yīng)地減小。伺服變量機構(gòu)是通過操作液壓伺服閥動作，利用泵伺服變量機構(gòu)是通過操作液壓伺服閥動作，利用泵輸出的壓力油推動變量活塞來實現(xiàn)變量的。故加輸出的壓力油推動變量活塞來實現(xiàn)變量的。故加在拉桿上的力很小，控制靈敏。拉桿可用手動方在拉桿上的力很小，控制靈敏。拉桿可用手動方式或機械方式操作，斜盤可以傾斜式或機械方式操作，斜盤可以傾斜18,故在工故在工作過程中泵的吸壓油方向可以變換，因而這種泵作過程中泵的吸壓油方向可以變換，因而這種泵就成為雙向變量液壓泵。就成為雙向變量液壓泵。 1閥芯閥芯2鉸鏈鉸鏈3斜盤斜盤4

12、活塞活塞5殼體殼體 變量機構(gòu)變量機構(gòu) 手動伺服變量機構(gòu)手動伺服變量機構(gòu)43b2aedp1c5圖圖 2.20 手動伺服變量機構(gòu)圖手動伺服變量機構(gòu)圖 變量機構(gòu)由缸筒變量機構(gòu)由缸筒1，活塞，活塞2和和伺服閥伺服閥3 3組成。組成。斜盤斜盤4通過撥叉機構(gòu)與活塞通過撥叉機構(gòu)與活塞2下端鉸接，利用活塞下端鉸接，利用活塞2的上下移的上下移動來改變斜盤傾角動來改變斜盤傾角。當用手柄使伺服閥芯當用手柄使伺服閥芯3向下移向下移動時，上面的進油閥口打開，活動時，上面的進油閥口打開，活塞也向下移動，活塞塞也向下移動，活塞2移動時又移動時又使伺服閥上的閥口關(guān)閉，最終使使伺服閥上的閥口關(guān)閉，最終使活塞活塞2自身停止運動。

13、自身停止運動。同理，當手柄使伺服閥芯同理，當手柄使伺服閥芯3向向上移動時，變量活塞向上移動。上移動時，變量活塞向上移動。3.4.2 斜軸式軸向柱塞泵斜軸式軸向柱塞泵 傳動軸傳動軸5的軸線相對于缸體的軸線相對于缸體3有傾角有傾角g ，柱塞，柱塞2與傳動軸圓與傳動軸圓盤之間用相互鉸接的連桿盤之間用相互鉸接的連桿4相連。軸相連。軸5旋轉(zhuǎn)時，連桿旋轉(zhuǎn)時，連桿4就帶動柱就帶動柱塞塞2連同缸體連同缸體3一起繞缸體軸線旋轉(zhuǎn)，柱塞一起繞缸體軸線旋轉(zhuǎn)，柱塞2同時也在缸體的柱同時也在缸體的柱塞孔內(nèi)做往復運動，使密封腔容積不斷發(fā)生增大和縮小的變化，塞孔內(nèi)做往復運動，使密封腔容積不斷發(fā)生增大和縮小的變化，通過配流盤通

14、過配流盤1上的窗口上的窗口 6 和和 7 實現(xiàn)吸油和壓油。實現(xiàn)吸油和壓油。 g7612345圖圖 2.211-流盤；流盤；2-柱塞；柱塞；3-缸體；缸體；4-連桿；連桿；5-傳動軸；傳動軸；6-吸油窗口；吸油窗口；7 -壓油窗口壓油窗口 與斜盤式泵相比較，與斜盤式泵相比較，斜軸式泵由于缸體所受斜軸式泵由于缸體所受的不平衡徑向力較小，的不平衡徑向力較小，故結(jié)構(gòu)強度較高可以有故結(jié)構(gòu)強度較高可以有較高的設(shè)計參數(shù)，其缸較高的設(shè)計參數(shù)，其缸體軸線與驅(qū)動軸的夾角體軸線與驅(qū)動軸的夾角a較大，變量范圍較大；較大，變量范圍較大；但外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)但外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)也較復雜。目前，也較復雜。目前，斜軸斜軸式軸

15、向柱塞泵式軸向柱塞泵的使用相的使用相當廣泛。當廣泛。 3.4.3 徑向柱塞泵徑向柱塞泵 3.4.3 徑向柱塞泵徑向柱塞泵 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子2的中心與定子的中心與定子1的中心之間有一個偏心量的中心之間有一個偏心量e。在。在固定不動的配流軸固定不動的配流軸3上，相對于柱塞孔的部位有相互隔開上，相對于柱塞孔的部位有相互隔開的上下兩個配流窗口，該配流窗口又分別通過所在部位的的上下兩個配流窗口，該配流窗口又分別通過所在部位的二個軸向孔與泵的吸、排油口連通。二個軸向孔與泵的吸、排油口連通。當轉(zhuǎn)子當轉(zhuǎn)子2按圖示箭頭按圖示箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，上半方向旋轉(zhuǎn)時，上半周的柱塞皆往外滑周的柱塞皆往外滑動，通過軸向孔吸動，通過軸向

16、孔吸油；下半周的柱塞油；下半周的柱塞皆往里滑動，通過皆往里滑動，通過配流盤向外排油。配流盤向外排油。 當移動定子，改變偏心量當移動定子，改變偏心量e的大小時，泵的排量就發(fā)生的大小時，泵的排量就發(fā)生改變；因此，徑向柱塞泵可以是單向或雙向變量泵。改變；因此，徑向柱塞泵可以是單向或雙向變量泵。圖圖2.22徑向柱塞泵的工作原理圖徑向柱塞泵的工作原理圖1-定子；定子；2-轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子；3-配流軸；配流軸；4-出襯套；出襯套；5-柱塞；柱塞；a -吸油腔；吸油腔；b -壓油腔壓油腔 為 了 流 量 脈為 了 流 量 脈動率盡可能小，動率盡可能小，通常采用奇數(shù)柱通常采用奇數(shù)柱塞數(shù)。塞數(shù)。 徑向柱塞泵結(jié)徑向柱塞

17、泵結(jié)構(gòu)較復雜，自吸能構(gòu)較復雜，自吸能力差，并且配流軸力差，并且配流軸受到徑向不平衡液受到徑向不平衡液壓力的作用，易于壓力的作用，易于磨損。磨損。徑向泵的流量計算：徑向泵的流量計算： 泵的平均排量為：泵的平均排量為： ezdezdV22224（3.26） 泵的輸出流量泵的輸出流量：vezndq22（3.27） 253.5 液壓泵的選用液壓泵的選用考慮以下三個方面的因素：使用性能、價格和維修。液壓泵的考慮以下三個方面的因素：使用性能、價格和維修。液壓泵的選用主要包括液壓泵的類型和型號。選用主要包括液壓泵的類型和型號。1.1.液壓泵的工作特點液壓泵的工作特點 液壓泵的吸油腔壓力過低將會產(chǎn)生吸油不足，

18、異常噪聲，甚液壓泵的吸油腔壓力過低將會產(chǎn)生吸油不足，異常噪聲，甚至無法工作。至無法工作。 液壓泵的工作壓力取決于外負載，若負載為零，則泵的工作液壓泵的工作壓力取決于外負載，若負載為零，則泵的工作壓力為零。壓力為零。 定量泵只有用改變轉(zhuǎn)速的辦法來調(diào)節(jié)流量，但是轉(zhuǎn)速的增大定量泵只有用改變轉(zhuǎn)速的辦法來調(diào)節(jié)流量，但是轉(zhuǎn)速的增大受到吸油性能、泵的使用壽命、效率等的限制。受到吸油性能、泵的使用壽命、效率等的限制。 液壓泵的流量具有某種程度的脈動性質(zhì)，其脈動情況取決于液壓泵的流量具有某種程度的脈動性質(zhì)，其脈動情況取決于泵的形式及結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)。泵的形式及結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)。 如果工作腔在吸、排油之間的過渡密封區(qū)時存在容積變化，如果工作腔在吸、排油之間的過渡密封區(qū)時存在容積變化，就會產(chǎn)生困油現(xiàn)象，從而影響容積效率。就會產(chǎn)生困油現(xiàn)象，從而影響容積效率。262.各各種種液液壓壓泵泵的的技技術(shù)術(shù)性性能能和和應(yīng)應(yīng)用用范范圍圍272829作作 業(yè)業(yè)3.2 液壓泵完成吸油和壓油必須具備什么條件？ 3.4齒輪泵的困油現(xiàn)象是怎么引起的，對其正常工作有何影響？如何解決？