液压与气压传动——第六节叶片泵素材教学内容.ppt

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1、液压与气压传动——第六节叶片泵素材当转子2在传动轴带动下转动时，叶片在离心力和底部液压力（叶片槽底部始终与压油腔相通）的作用下压向定子3的内表面，在叶片、转子、定子与配流盘之间构成若干密封空间。第三章液压泵当叶片从小半径曲线段向大半径曲线滑动时，叶片外伸，这时所构成的密封容积由小变大，形成部分真空，油液便经吸油窗口吸入；而处于从大半径曲线段向小半径曲线滑动的叶片缩回，所构成的密封容积由大变小，其中的油液受到挤压，经过压油窗口压出。这种叶片泵每转一周，每个密封容腔完成两次吸、压油过程，故这种泵称为双作用叶片泵。同时，泵中两吸油区和两压油区各自对称，使作用在转子上的径向液压力互相

2、平衡，所以这种泵又被称为平衡式叶片泵或双作用卸荷式叶片泵。这种泵的排量不可调，因此它是定量泵。第三章液压泵第三章液压泵2.双作用叶片泵排量和流量由图可知，泵轴转一转时，从吸油窗口流向压油窗口的液体体积为大半径为R，小半径为r，宽度为b的圆环的体积。因为是双作用泵，所以双作用叶片泵的排量为则泵的实际输出流量为式中b——叶片的宽度（m）。叶片体积对排量无影响。因为在压油腔，叶片缩回排出的液体体积补偿了叶片在压油腔所占的体积。第三章液压泵如不考虑叶片厚度，在一定的条件下，则理论上双作用叶片泵无流量脉动。这是因为在压油区位于压油窗口的叶片不会造成它前后两个工作腔之间的隔绝不通，此时，

3、这两个相邻的工作腔已经连成一体，形成了一个组合的密封工作腔。随着转子的匀速转动，位于大、小半径圆弧处的叶片均在圆弧上滑动，因此组合密封工作腔的容积变化率是均匀的。实际上，由于存在制造工艺误差，两圆弧有不圆度，也不可能完全同心；其次，叶片有一定的厚度，根部又连通压油腔，叶片底槽在吸油区时，消耗压力油，但在压油区时，压力油又被压出，同样会造成了流量脉动。由理论分析和实验表明，双作用叶片泵的脉动率在叶片数为4的整数倍且大于8时最小，故双作用叶片泵的叶片数通常取为12或16。第三章液压泵3.双作用叶片泵结构特点（1）定子过渡曲线定子内表面的曲线由四段圆弧和四段过渡曲线组成（见图）。理

4、想的过渡曲线不仅应使叶片在槽中滑动时的径向速度和加速度变化均匀，而且应使叶片转到过渡曲线和圆弧交接点处的加速度突变不大，以减小冲击和噪声。目前双作用叶片泵一般都使用综合性能较好的等加速、等减速曲线或高次曲线作为过渡曲线。第三章液压泵（2）叶片安放角如图所示，叶片在压油区工作时，它们均受定子内表面推力的作用不断缩回槽内。当叶片在转子中径向安放时，定子表面对叶片作用力的方向与叶片沿槽滑动的方向所成的压力角β较大，因而叶片在槽内运动时所受到的摩擦力也较大，使叶片滑动困难，甚至被卡住或折断。为了解决这一矛盾，可以将叶片不按径向安放，而是顺转向前倾一个角度θ，这时的压力角就是　　　　。

5、压力角的减小有利于叶片在槽内的滑动，所以双作用叶片泵转子的叶片槽常做成向前倾斜一个安放角θ。在叶片前倾安放时，叶片泵的转子就不允许反转。双作用叶片泵叶片倾角上述的叶片安放形式不是绝对的，实践表明，通过配流孔道以后的压力油引入到叶片根部后，其压力值小于叶片顶部所受的压油腔压力，因此在压油区推压叶片缩回的力除了定子内表面的推力之外，还有液压力（由顶部压力与根部压力之差引起），所以上述压力角过大使叶片难以缩回的推理就不十分确切。目前，有些叶片泵的叶片作径向安放仍能正常工作。第三章液压泵（3）端面间隙的自动补偿叶片泵同样存在着泄漏问题，特别是端面的泄漏。为了减少端面泄漏，采取的间隙自

6、动补偿措施是将配流盘的外侧与压油腔连通，使配流盘在液压推力作用下压向定子。泵的工作压力愈高，配流盘就会愈加贴紧定子。同时，配流盘在液压力作用下发生变形，亦对转子端面间隙进行自动补偿。（4）提高工作压力的主要措施双作用叶片泵转子所承受的径向力是平衡的，因此工作压力的提高不会受到这方面的限制。同时泵采用配流盘对端面间隙进行补偿后，泵在高压下工作也能保持较高的容积效率。双作用叶片泵工作压力的提高，主要受叶片与定子内表面之间磨损的限制。前面已经提到，为了保证叶片顶部与定子内表面紧密接触，所有叶片的根部都是与压油腔相通的。当叶片处于吸油区时，其根部作用着压油腔的压力，顶部却作用着吸油腔

7、的压力，这一压力差使叶片以很大的力压向定子内表面，加速了定子内表面的磨损。当泵的工作压力提高时，这个问题就更显突出，所以必须在结构上采取措施，使吸油区叶片压向定子的作用力减小。第三章液压泵可以采取的措施有多种，下面介绍在高压叶片泵中常用的双叶片结构和子母叶片结构。(a)双叶片结构。如图所示，在转子2的每一槽内装有两片叶片1，叶片的顶端和两侧面的倒角构成V形通道，使根部压力油经过通道进入顶部（图中未标出通油孔道），这样，叶片顶部和根部压力相等，但承压面积并不一样，从而使叶片1压向定子3的作用力不致过大。第