葉片泵與馬達.ppt

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1、第三節(jié)葉片泵與葉片馬達葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、流量均勻、噪聲低、排量可以變化等優(yōu)點；但其對油液的污染比較敏感、自吸能力不強、結(jié)構(gòu)較齒輪泵復(fù)雜、對材質(zhì)的要求較高。葉片泵常用于工程機械對運動精度要求較高的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、加工精度高的機床液壓系統(tǒng)等。葉片泵按排量能否改變，分為定量葉片泵和變量葉片泵兩類。定量葉片泵在工作時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周，任意相鄰兩葉片所形成的工作容腔吸、排油各兩次，因而又稱雙作用葉片泵；變量葉片泵的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一周，相鄰兩葉片所形成的工作容腔吸、排油只一次，所以又稱單作用葉片泵。一、雙作用葉片泵（一）組成與工作原理如圖3-14所示為雙作用葉片泵的工作原理圖。定子2的內(nèi)表面由兩段

2、大半徑的圓弧面、兩段小半徑圓弧面以及四段過渡曲面組成；轉(zhuǎn)子3與定子同心，轉(zhuǎn)子上銑有葉片槽，槽內(nèi)裝有葉片4；定子與轉(zhuǎn)子兩側(cè)有配流盤，配流盤與定子通過定位銷定位于泵體上，配流盤上開設(shè)兩個相對的進油窗口和兩個相對的排油窗口，泵殼體上的進、排油口通過兩對配流窗口與葉片的工作腔連通。圖3-14雙作用葉片泵工作原理1-殼體，2-定子，3-轉(zhuǎn)子，4-葉片雙作用葉片泵工作原理.avi轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，葉片隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中，在離心力和根部高壓油液壓力的作用下貼緊定子內(nèi)表面，并在內(nèi)表面上滑動，于是葉片將定子、轉(zhuǎn)子和配流盤所圍成的空間分割成許多密封工作容腔。當(dāng)葉片從小半徑圓弧經(jīng)過度曲線向大半經(jīng)圓弧運動過程，葉片不斷向

3、外伸出，兩相鄰葉片所形成的工作容腔容積不斷增大，產(chǎn)生一定的真空度，液壓油箱內(nèi)的油通過配流窗口進入此容腔，實現(xiàn)吸油；當(dāng)兩相鄰葉片同時進入大半經(jīng)圓弧區(qū)時，工作容腔脫離吸油窗口而又未與排油窗口相通，容腔容積最大，吸油過程結(jié)束；葉片繼續(xù)轉(zhuǎn)動便進入過渡區(qū)向小半徑圓弧滑動，由于定子的強制作用葉片向槽內(nèi)縮回，兩相鄰葉片所形成的工作容腔容積不斷變小，液壓油被強迫通過排油配流窗口、排油口進入液壓系統(tǒng)，實現(xiàn)排油；當(dāng)兩相鄰葉片同時進入小半經(jīng)圓弧區(qū)時，工作容腔脫離排油窗口而又與排油窗口不相通，容腔容積最小，排油過程結(jié)束；葉片再繼續(xù)轉(zhuǎn)動到一周處又會完成一次吸油和一次排油。由此看出，任意兩相鄰葉片每轉(zhuǎn)動一周即實現(xiàn)兩次

4、吸油和兩次排油，因而稱其為雙作用葉片泵。（二）雙作用葉片泵的排量和流量從葉片泵的工作原理可知，當(dāng)葉片每伸縮一次時，每兩葉片間油液的排出量等于大半經(jīng)R圓弧段的容積與小半徑r圓弧段的容積差；又因葉片間的容積在轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周中都要變化兩次，若葉片個數(shù)為z，則雙作用葉片泵的單轉(zhuǎn)排量應(yīng)等于上述容積差的兩倍。假設(shè)葉片的寬度為b，當(dāng)忽略葉片本身所占的體積時，雙作用葉片泵的排量即為大、小半經(jīng)圓所圍環(huán)形容積的兩倍，表達式為：葉片泵的排量公式：（3-21）實際上葉片占有一定的容積空間，并且沿旋轉(zhuǎn)方向向前傾斜一個角度，其所占空間的容積變化并不起吸排油作用，因此葉片泵的排量要小于上述計算。葉片所占容積：如果不考慮葉

5、片厚度，理論上講雙作用葉片泵無流量脈動。這是因為在壓油區(qū)位于壓油窗口的葉片前后兩個工作腔通過配流窗口已連通，形成了一個組合密封工作腔。隨著轉(zhuǎn)子的勻速轉(zhuǎn)動，位于大、小半經(jīng)圓弧處的葉片均在圓弧上滑動，因此組合密封工作容腔的容積變化率是均勻的。實際上由于存在加工誤差，兩圓弧有不圓度，也不可能完全同心；又因葉片有一定厚度，根部又通入高壓油，這也會造成密封容積瞬時變化率不同，引起少量流量脈動。（三）雙作用葉片泵主要零件的特點1、定子的過渡曲線定子的內(nèi)表面的曲線是由四段圓弧和四段過渡曲線組成的。理想的過渡曲線不僅使葉片在槽內(nèi)滑動時的徑向速度和加速度變化均勻，而且使葉片在過渡曲線與圓弧的交接點處的徑向速

6、度無突變、徑向加速度無大的突變。如果徑向速度有突變，則徑向加速度為無窮大，徑向慣性力也會無窮大，這樣便發(fā)生“硬沖”或脫空現(xiàn)象；如果徑向加速度突變不大，則徑向力也會發(fā)生突變但不大，這種情況稱為“軟沖”。目前生產(chǎn)的雙作用葉片泵廣泛應(yīng)用綜合性能較好等加速等減速曲線。所謂等加速等減速是指當(dāng)轉(zhuǎn)子速度恒定時，葉片在兩段曲線上作徑向運動的加速度或減速度值恒定，即徑向慣性力恒定。曲線分為兩部分，前半部分為等加速曲線，后半部分為等減速曲線。這種曲線允許選用較大的R/r值，故在同樣的體積下可獲得較大的排量。當(dāng)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，在該曲線上滑動的葉片數(shù)為偶數(shù)時，可得到均勻的瞬時流量。這種曲線的缺點是在過渡曲線與圓弧的連接

7、點及過渡曲線的中點加速度有突變，而發(fā)生“軟沖現(xiàn)象”。泵工作時間較長后會在三個軟沖點有三道清晰的痕跡。2、葉片的安放角當(dāng)葉片在壓油腔工作時，葉片從過渡曲線上由大半徑R圓弧向小半徑r圓弧滑動，定子的內(nèi)表面強行將葉片壓入轉(zhuǎn)子槽內(nèi)。若葉片在轉(zhuǎn)子內(nèi)徑向安放，定子內(nèi)表面對葉片的反作用力F的方向與葉片成一夾角β′（即壓力角），如圖3-18所示。這個力可以分解成兩個力，一是使葉片徑向運動的分力Fn，另一個是與葉片垂直的分力Ft。圖3-1