旋转活塞式液压泵性能参数设计计算

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1、旋转活塞式液压泵性能参数设计计算李富成（东北大学材料冶金学院，辽宁沈阳110004）摘要：介绍了旋转活塞式液压泵的组成部份及工作原理，讨论了活塞、液压缸、进油角、排油角等的设计计算。关键词：旋转活塞；液压泵；性能参数；设计计算中图分类号：TH321文献标识码：A为后缸盖。11为连接前后缸盖与缸体的长螺1旋转活塞液压泵组成部份栓。12为偏心轮中心；另一个偏心轮中心相本文中讨论的液压泵结构简单、便于制对这个偏心轮中心相隔180°。两个偏心轮在造、运转可靠、容易维护、操作简便，是一种优轴向方向上彼此相隔

2、一定距离。13为偏心轴良的液压泵，有广泛的应用前景。中心。14为缸体或壳体中心。图1为该液压泵组成部份的略图。图12工作原理中的8为液压泵缸体，简称缸体。缸体上有四个圆筒形的液压缸。其中两个液压缸的中心当原动机带动图1的偏心轴或输入轴5线处在同一条直线上；另外两个液压缸的中转动时，偏心轴驱动图2的活塞7或B转心线处在另一条直线上。两条中心线成90°，动，活塞B带动液压缸一起作逆时针方向转但两条中心线不相交，在轴向方向上相隔一动，这时活塞B自左向右运动，图2的液压1110987654缸左端进油腔1形

3、成真空，油液从图2的进123油孔3、经进油道2、进入液压缸进油腔1，当132活塞B逆时针方向转过90°，即图2的活塞141A的位置时，则液压缸进油量的容积V1=V35C26图11A7定距离。7为活塞，共有两个，即图2中的A与B两个。活塞A与B两端分别插入四个圆10B筒形的液压缸中。偏心轴5上有两个相隔180°的偏心轮。图2中两个活塞的中心圆孔9与两个偏心轮进行配合，可以在偏心轮上转12动。偏心轴或输入轴5从壳体6向外伸出。111为固定压盖。2为螺钉。3为密封圈。4为缸D盖。9为缸体与前后缸盖之间的

4、滚动轴承。10图224凿岩机械气动工具，２００8（4）达到最大值，此时油液充满了液压缸的有效AB容积。当活塞B继续逆时针方向旋转，则液压缸内油液与排油道12及排油孔5接通开A′B′ω2L始排油，同时油液的压力增高至排油压力，将γDO3压力油液排出泵体外。活塞B转到完全竖立O2位置时，如图2的活塞A的位置一样，则排O3′O1油过程结束，完成一个循环过程。油液在液压ω1B″缸内完成一个循环是由进油过程、排油过程S组成。活塞A的运动与活塞B的运动完全一L样。图2中的6为活塞A。C为活塞A的上止A″点。D

5、为活塞A的下止点。10为液压泵的壳体。11为缸体。图3一个循环过程中，一个活塞对容积为V压缸转过的角度，与此同时偏心轮绕偏心轴的油液所做的理论功AT可用下式表达：中心O转过的角度为γ，而角度γ=2TA=（P2-P1）V1=（P2-P1）V2=（P2-P1）V（1）∠O3O2O3′是等腰三角形O1O2O3′的一个外角，式中P1———进油绝对压力，Pa故有下列关系式P2———排油绝对压力，Paγ=∠O2O1O3′+∠O2O3′O13V1———进油容积，m=2∠O2O1O3′=2β（3）3式（3）表明：

6、同一时间内偏心轴转过的角V2———排油容积，m且V1=V2=V度γ为液压缸或活塞转过角度β的2倍。因液压泵设计计算时，每分钟液压泵的排油此液压缸或活塞转动角速度为ω1，偏心轴转质量Gd是已知的或者为设计计算时的要求动角速度为ω2，即之一，而Gd又可表示为：ω2=2ω1Gd=ρn1zV或者n2=2n1故V=Gd（2）或者n1=n2（4）ρn1z2式中ρ———液压油质量密度，kg/m3式中n2———偏心轴或输入轴每分钟的转n1———缸体每分钟转速，r/min速，r/min式（1）中AT还可表达为z——

7、—液压泵的液压缸数目本文中液压缸数目z=4。3TT60×10NA=偏心轴或输入轴每分钟转速为n2。由图z·n1式中NT3可知，当缸体或活塞绕缸体中心O1以每分———液压泵理论功率，kW钟为n1的转速作逆时针旋转时，液压缸中心z———液压泵的液压缸数目，在此z=4液压泵理论功率NT又可表示为线O1A由位置O1A转到位置O1A′，相应的活TTAn1z塞上端点B转到B′点，与此同时偏心轴的偏N=3（5）60×10心轮中心O3绕偏心轴中心O2转到位置O3′。液压泵输入功率N与理论功率NT的关2由于偏心e=

8、O1O2=O2O3=O2O3′，故三角形系为TO1O2O3′为等腰三角形，等腰边O1O2=O2O3′=e，N2=N（6）η角度∠O2O1O3′=∠O2O3′O1。图3中角度β为液凿岩机械气动工具，２００8（4）25式中η———液压泵总效率通常e在下列范围内选取：一般地，取η=0.75~0.85e=0.01~0.015m（12）式（11）就是计算活塞行程S的公式。3旋转缸体活塞式液压泵主要在此附带说明一点：通常固定液压缸性能参数计算径向活塞式液压泵的缸体中心O1与偏心3.1活塞行程计