葉片泵工作原理及應(yīng)用

關(guān)于葉片泵工作原理及應(yīng)用第一頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日一、單作用葉片泵1.單作用葉片泵的工作原理圖1雙作用葉片泵工作原理

1－壓油口2－轉(zhuǎn)子3－定子4-葉片5—吸油口

葉片泵的工作原理如圖1所示。泵的結(jié)構(gòu)包括：轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤(pán)和端蓋等。定子的內(nèi)表面是圓柱形孔。轉(zhuǎn)子和定子之間存在偏心。第二頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日1.單作用葉片泵的工作原理圖1雙作用葉片泵工作原理

1－壓油口2－轉(zhuǎn)子3－定子4-葉片5—吸油口

葉片在轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)可以靈活滑動(dòng)，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力以及通入葉片根部壓力油的作用下，葉片頂部貼緊在定子內(nèi)表面上，相鄰葉片、配油盤(pán)、定子和轉(zhuǎn)子間形成一個(gè)個(gè)密閉的工作腔。第三頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日1.單作用葉片泵的工作原理圖1雙作用葉片泵工作原理

1－壓油口2－轉(zhuǎn)子3－定子4-葉片5—吸油口

當(dāng)轉(zhuǎn)子按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，圖示中泵右側(cè)的葉片會(huì)向外伸出，密封工作腔容積逐漸增大，產(chǎn)生真空，于是通過(guò)吸油口5和配油盤(pán)上的窗口將油吸入。第四頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日1.單作用葉片泵的工作原理圖1雙作用葉片泵工作原理

1－壓油口2－轉(zhuǎn)子3－定子4-葉片5—吸油口

在圖示泵的左側(cè)，葉片往內(nèi)收縮，密封腔的容積逐漸縮小，密封腔中的油液經(jīng)配油盤(pán)的另一窗口和壓油口1被壓出而送入系統(tǒng)中。第五頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日1.單作用葉片泵的工作原理圖1雙作用葉片泵工作原理

1－壓油口2－轉(zhuǎn)子3－定子4-葉片5—吸油口

單作用泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）轉(zhuǎn)子和定子間存在偏心（2）泵在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的過(guò)程中，吸壓油各一次（3）轉(zhuǎn)子受到徑向液壓不平衡作用力，故又稱(chēng)非平衡式泵第六頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日1.單作用葉片泵的工作原理圖1雙作用葉片泵工作原理

1－壓油口2－轉(zhuǎn)子3－定子4-葉片5—吸油口

單作用泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（4）改變轉(zhuǎn)子和定子間的偏心距，可以改變泵的排量。故單作用葉片泵都是變量泵。第七頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日2.排量與流量計(jì)算

單作用葉片泵的排量Vp近似等于兩相鄰葉片間密封容積的最大值與最小值之差乘以葉片數(shù)，如計(jì)算簡(jiǎn)圖示，則有式中，B-葉片寬度

D-定子內(nèi)徑

e-偏心距單作用葉片泵排量計(jì)算簡(jiǎn)圖第八頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日2.排量與流量計(jì)算由上式可以得到單作用葉片泵的實(shí)際輸出流量為式中，n-泵的轉(zhuǎn)速

ηV-泵的容積效率第九頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日2.排量與流量計(jì)算

單作用葉片泵的瞬時(shí)流量是脈動(dòng)的，泵內(nèi)葉片數(shù)越多，流量脈動(dòng)率越小。此外，奇數(shù)葉片泵的脈動(dòng)率比偶數(shù)葉片泵的脈動(dòng)率小，所以單作用葉片泵的葉片數(shù)一般為13片或15片。第十頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日3.外反饋限壓式變量泵及其工作原理

如圖所示為一種單作用葉片泵典型結(jié)構(gòu)-外反饋式限壓式變量葉片泵。第十一頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日3.外反饋限壓式變量泵及其工作原理圖3.3.2外反饋限壓式變量葉片泵工作原理1-變量活塞2-調(diào)節(jié)彈簧3-壓力調(diào)節(jié)螺釘4-流量調(diào)節(jié)螺釘

在定子的右側(cè)作用有一調(diào)節(jié)彈簧（彈性系數(shù)為k，預(yù)壓縮量為X0）；在定子的左側(cè)有一控制活塞（有效作用面積為A），控制活塞油室通泵的出口壓力為P。作用在控制活塞上的液壓力F=pA，彈簧彈力為Ft=kX0.第十二頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日3.外反饋限壓式變量泵及其工作原理圖3.3.2外反饋限壓式變量葉片泵工作原理1-變量活塞2-調(diào)節(jié)彈簧3-壓力調(diào)節(jié)螺釘4-流量調(diào)節(jié)螺釘

當(dāng)F<Ft，定子處于左極限位置，偏心距最大，泵輸出流量最大。當(dāng)泵的出口壓力p增大，定子將向著使偏心減小的右方向移動(dòng)。設(shè)位移為x，則彈簧彈力增加到Ft=k(x+x0).當(dāng)彈簧彈力與液壓力平衡時(shí)，定子和轉(zhuǎn)子的偏心量e=emax-x,泵輸出流量最小。第十三頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日3.外反饋限壓式變量泵及其工作原理

圖為壓力流量特性曲線。途中B點(diǎn)為拐點(diǎn)，對(duì)應(yīng)壓力pB=kx0/A；在AB段，作用在控制活塞上的液壓力小于彈簧的預(yù)壓緊力，定子的偏心量最大，泵的輸出流量最大。隨著輸出壓力增大，泵的泄漏量增加，泵的實(shí)際輸出量較小，因此AB段下傾。第十四頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日3.外反饋限壓式變量泵及其工作原理BC段是泵的變量段，泵的實(shí)際輸出流量隨工作壓力額增加而迅速減小。

調(diào)節(jié)限壓式變量葉片泵的流量調(diào)節(jié)螺釘，可改變其最大偏心距，從而改變泵的最大輸出流量；調(diào)節(jié)泵的壓力調(diào)節(jié)螺釘，可以改變pB的大小，使曲線BC段左右移動(dòng)；改變彈簧的剛度，可以改變BC段的斜率：剛度越大，曲線越平緩；越小，曲線越陡。第十五頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日二、雙作用葉片泵(一)雙作用葉片泵的工作原理圖3.3.4雙作用葉片泵工作原理1－定子2－壓油口3－轉(zhuǎn)子4-葉片5-吸油口

作用原理跟單作用葉片泵相似，不同之處在于定子表面由兩段長(zhǎng)半徑圓弧、兩段短半徑圓弧和四段過(guò)渡曲線等八個(gè)部分組成，且定子和轉(zhuǎn)子式同心的。第十六頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日(一)雙作用葉片泵的工作原理圖3.3.4雙作用葉片泵工作原理1－定子2－壓油口3－轉(zhuǎn)子4-葉片5-吸油口

當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片在離心力和底部壓力油作用下，在葉片槽內(nèi)作徑向運(yùn)動(dòng)并壓向定子內(nèi)表面。由葉片、定子內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子外表面和兩側(cè)配油盤(pán)組成若干密封空間。第十七頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日(一)雙作用葉片泵的工作原理圖3.3.4雙作用葉片泵工作原理1－定子2－壓油口3－轉(zhuǎn)子4-葉片5-吸油口

當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，密封工作腔的容積在左上角和右下角處逐漸增大，為吸油區(qū)，在左下角和右上角逐漸減小，為壓油區(qū)；吸油區(qū)與壓油區(qū)間由一段封油區(qū)把它們隔開(kāi)。第十八頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日(二)雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖3.3.4雙作用葉片泵工作原理1－定子2－壓油口3－轉(zhuǎn)子4-葉片5-吸油口（1）定子和轉(zhuǎn)子是同心的（2）轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)密封工作腔完成吸油和壓油動(dòng)作各兩次，所以稱(chēng)為雙作用葉片泵（3）泵的兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)徑向?qū)ΨQ(chēng)，作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力徑向平衡，所以又稱(chēng)作平衡式葉片泵第十九頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日（三）.排量與流量計(jì)算

雙作用葉片泵的排量為式中，R，r-分別為定子圓弧部分的長(zhǎng)短半徑

θ-葉片的傾角

S-葉片的厚度第二十頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日（三）.排量與流量計(jì)算

雙作用葉片泵的實(shí)際流量為第二十一頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日（四）葉片與流量脈動(dòng)關(guān)系

葉片泵流量脈動(dòng)率與葉片數(shù)、葉片厚度及葉片在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的加、減速度成正比。從轉(zhuǎn)子強(qiáng)度與降低流量脈動(dòng)兩方面考慮，葉片數(shù)應(yīng)該越少越好。但葉片數(shù)必須同過(guò)渡曲線形狀匹配，且滿(mǎn)足密封容腔的分隔要求，一般取8-18，以12、16為最佳。

葉片厚度越薄，對(duì)降低流量脈動(dòng)率越好。但應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度要求，一般取。第二十二頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日三、提高葉片泵工作壓力的方法

為了保證葉片與定子內(nèi)表面可靠接觸，形成密封容積，使泵正常工作，葉片根部一般通以壓力油。

當(dāng)葉片處于排油區(qū)時(shí)，其頂部受高壓作用，葉片靠離心力被甩出貼向定子內(nèi)表面；當(dāng)處于吸油區(qū)時(shí)，頂部為吸油壓力，根部為排油壓力，這一壓差使葉片以很大的壓力壓向定子內(nèi)表面。隨著運(yùn)行，這一壓差增大，加速了定子內(nèi)表面吸油區(qū)的磨損。第二十三頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日

因此，為減小定子內(nèi)表面的磨損及提高工作壓力，采用以下措施：1雙級(jí)葉片泵在一個(gè)泵體內(nèi)，一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸上連接兩組定子和轉(zhuǎn)子，形成兩個(gè)葉片泵。兩個(gè)葉片泵為串聯(lián)形式，即一級(jí)泵的排油口也是二級(jí)泵的吸油口，從而提高整個(gè)泵出油口的壓力。兩泵之