43 液压泵和液压马达 叶片泵

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1、第三节叶片泵（VanePump）叶片泵分类：单作用（非平衡式，可做变量泵）双作用（平衡式，作定量泵）低压泵：6.3-10Mpa高压泵：14-25Mpa排量：10－100cm3/r特点：输出流量均匀、脉动小、噪声小…结构复杂、吸油特性不好、对污染敏感…应用：工作机械的中高压系统中，如机床、压力机叶片马达：双作用，机械特性软，宜在中速（300r/min）以上运行1单作用变量叶片泵双作用叶片马达2单作用叶片泵工作原理组成：34定子（3）2转子（2）16叶片（4）配油盘（5）端盖5压油口（1）吸油口（6）

2、34-8.swf单作用叶片泵单作用泵：转子每转一周，每个叶片伸缩一次，完成一次吸油压油非平衡式：转子受单方向不平衡作用力，轴负载大变量泵：改变偏心距即改变排量4单作用叶片泵流量计算[()2()2]V=πD/2+e−D/2−e⋅b=2π⋅D⋅e⋅bqb=2πeDnηv式中,b－叶片宽度;e－转子偏心距;D－定子内径。！忽略叶片厚度5单作用叶片泵流量的脉动性⎧2β⎪⎪2sin()奇数叶片4设β为两相邻叶片σq=⎨β夹角⎪2⎪2sin()偶数叶片⎩2！叶片越多，脉动越小！单作用叶片泵的叶片数取为奇数，1

3、3或156单作用叶片泵叶片安放角将叶片向后倾斜放置，一般为24度，有利于在惯性力作用下叶片伸出单作用叶片泵特点1)改变偏心，可作变量泵2)在压油区叶片底部通压力油使叶片与定子可靠接触；吸油区与吸油腔通，惯性作用伸出3)径向力不平衡7双作用叶片泵工作原理转子和定子同心放置定子内表面由4条封闭曲线(圆弧曲线)4条工作曲线(过渡曲线)双作用泵：转子转一周,叶片伸缩两次完成两次吸油压油平衡式：吸油区、压油区径向对称，转子所受径向力平衡84-9.swf9双作用叶片泵流量计算22V=2πb(R−r)22q=2

4、πb(R−r)nηvb－叶片宽度;R－定子长轴半径;r－定子短轴半径。！忽略叶片厚度流量的脉动性σq≈0（叶片厚度、加工精度、泄漏因素）！叶片数取12或16（4的倍数脉动小）10双作用叶片泵结构特点1)定子过渡曲线（连接四段圆弧）阿基米德螺线（连接处有尖角，叶片径向速度突变，硬性冲击，定子磨损严重）等加速等减速曲线（连接处有加速度突变，软性冲击）正弦、余弦、高次曲线（减少软性冲击）11双作用叶片泵2)叶片安放角为减小压力角（叶片弯矩、磨损）,叶片沿转子旋转方向倾斜放置（与单作用相反）T=Ptgββ

5、:压力角12双作用叶片泵3)叶片卸荷结构减小吸油腔叶片与定子间作用力减小叶片厚度、子母叶片结构AABBAABB4)定量泵定子与转子同心,不能改变排量13限压式变量叶片泵结构3组成：2转子（1）1定子（2）FsF导向支承（3）反馈柱塞（4）流量调节螺钉（5）645弹簧（6）根据外负载（泵出口压力）自动调节泵的排量14限压式变量叶片泵23结构特点:转子中心固定F1Fs定子可以水平移动工作过程:无外负载,定子最右端Vmax645PFFF：定子左移排量减小s

6、流量为零（内部流量全部补偿泄漏），压力不再升高-限压式变量叶片泵15限压式变量叶片泵柱塞面积Ax定子转子最大偏心距e（流量调节螺钉全松开）max弹簧预压缩量x（e时，弹簧调节螺钉预调位置）0max定子转子实际初始偏心距e（流量调节螺钉预调位置）0弹簧刚度ks定子开始移动时的压力pc定子受力平衡p⋅A=k⋅(x+e−e)cxs0max0p=k⋅(x+e−e)/A（4-15）cs0max0x16限压式变量叶片泵泵的实际输出流量q=k⋅e−k⋅p（4-19）qlqqk泵的流量常数qtqe实际偏心距k泵的

7、泄漏常数lp泵出口压力0ppppc时，定子左移，偏心距e定子受力平衡p⋅Ax=ks⋅(x0+emax−e)（4-17）e=x+e−p⋅A/k0maxxs代入（4-19）q=kq⋅e−kl⋅pkqksq=kq⋅(x0+emax)−⋅(Ax+⋅kl)⋅p（4-21）kksqk⋅(x+e)s0maxp=（4-22）取q=0,最大输出压力maxkA+s⋅kxlk18q限压式变量叶片泵p=k⋅(x+e−e)/Acs

8、0max0xk⋅(x+e)p=s0maxq=k⋅e−k⋅p压力-流量曲线maxq0lksA+⋅kxlkqqqtABx↑弹簧螺钉紧调q0p↑p↑BC段右移cmaxe↑柱塞螺钉松调0q↑AB段上移p↓p不变cmaxC0pppCmax19限压式变量叶片泵特点：根据负载自动调节流量，节能，减少发热，简化系统结构复杂，泄漏大，噪声大，效率比定量叶片泵低应用：适合机床液压系统中执行元件的快进、工进、保压202122叶片泵的特点流量均匀,运转平稳,噪音小,可制成多联容积效率高（相对齿轮泵）可以变