任務四：柱塞泵的使用

項目三液壓動力元件任務四：柱塞泵的使用授課教師：某某某任務概述掌握其排量和流量的計算方法。了解軸向柱塞泵和徑向柱塞泵的工作原理和結構要點知識與技能如圖3.29所示的柱塞泵，是靠柱塞在泵體中作往復運動造成密封容積的變化來實現(xiàn)吸油與壓油的液壓泵。

圖3.29斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1-缸體；2-配油盤；3-；柱塞4-斜盤；5-傳動軸；6；彈簧構成密封容積的零件為圓柱形的柱塞和缸孔，加工方便，容易得到高的配合精度，密封性能好，容積效率高（ηv=99%；η=97%）；01優(yōu)點主要零件均受壓應力，材料強度等性能可得到充分利用，使用壓力可以很高；02只需改變柱塞的工作行程就能改變流量，易于變量。03結構比較復雜，加工工藝要求高，對油液污染敏感，它是所有泵中價格最貴的。01缺點與上述兩種泵相比，柱塞泵具有以下特點柱塞泵因效率和壓力高，流量調節(jié)方便，結構緊湊，故用在需要高壓、大流量、大功率、且流量需要調節(jié)的場合。主要應用設備有龍門刨床拉床液壓機工程機械礦山冶金機械船舶等柱塞泵按柱塞的排列和運動方向不同，可分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩大類。目錄CATALOG軸向柱塞泵01徑向柱塞泵0201軸向柱塞泵一、軸向柱塞泵圖3.29斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1-缸體；2-配油盤；3-；柱塞4-斜盤；5-傳動軸；6；彈簧軸向柱塞泵是將多個柱塞配置在一個共同缸體的圓周上，并使柱塞中心線和缸體中心線平行的一種泵。因斜盤式比較常用，故主要介紹此泵。此泵主要由泵體、配油盤、柱塞和斜盤等組成，柱塞沿圓周均勻分布在泵體內。斜盤軸線與缸體軸線傾斜一角度，柱塞靠機械裝置（圖中為彈簧）或在低壓油作用下壓緊在斜盤上。配油盤和斜盤固定不轉，當原動機通過傳動軸使缸體轉動時，由于斜盤的作用，迫使柱塞在缸體內作往復運動，通過配油盤的配油窗口進行吸油和壓油。如圖3.29所示為斜盤式軸向柱塞泵的工作原理圖雙作用葉片泵的工作原理101在圖示的回轉方向，泵體轉到后半部時，柱塞向外伸出，柱塞底部缸孔的密封工作容積增大，通過配油盤的吸油窗口吸油；泵體轉到前半部時，柱塞被斜盤推入泵體，泵體孔容積減小，通過配流盤的壓油窗口壓油。02泵體每轉一周，每個柱塞完成吸、壓油各一次。改變斜盤傾角γ,就能改變柱塞行程的長度，也即改變了液壓泵的排量；改變斜盤傾角方向，就能改變吸油和壓油的方向，成為雙向變量泵。圖3.29斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1-缸體；2-配油盤；3-；柱塞4-斜盤；5-傳動軸；6；彈簧軸向柱塞泵優(yōu)點結構緊湊，徑向尺寸小慣性小容積效率高缺點軸向尺寸較大，軸向作用力也較大結構比較復雜。目前其使用的最高壓力可達40.0MPa，甚至更高。一般用于工程機械、壓力機等高壓系統(tǒng)中。如圖3.30所示，若柱塞的直徑為d，柱塞分布圓的直徑為D，斜盤傾角為γ時，柱塞的行程s=Dtanγ，當柱塞數(shù)為z時，軸向柱塞泵的排量為：

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圖3.30斜盤式軸向柱塞泵的流量計算由于柱塞在泵體孔中運動的速度不是恒速的，因而輸出流量是有脈動的。當柱塞為奇數(shù)時，脈動較小，且柱塞數(shù)越多脈動也較小。一般常用的柱塞泵的柱塞個數(shù)為7、9或11,斜盤傾角γmax=20°。實際上

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設泵的轉速為n，容積效率為ηv，則泵的實際輸出流量為：軸向柱塞泵的排量和流量21）滑履結構在圖3.29所示斜盤式軸向柱塞泵的結構中，柱塞與斜盤為球頭型點接觸，雖然結構簡單，但點接觸處受到很大的擠壓應力，極易磨損。故一般在球頭的部位裝一滑履，以減少應力，提高泵的工作壓力。

圖3.31所示即為斜盤式軸向柱塞泵的滑履結構。軸向柱塞泵的結構特點3圖3.29斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1-缸體；2-配油盤；3-；柱塞4-斜盤；5-傳動軸；6；彈簧圖3.31斜盤式軸向柱塞泵的滑履結構2中心彈簧結構這種結構被廣泛用在軸向柱塞泵中在圖3.29所示斜盤式軸向柱塞泵的結構中，每個柱塞的底部配裝一個彈簧使柱塞外伸。柱塞做往復移動時，彈簧隨著做伸長和壓縮的高頻運動，彈簧易疲勞破壞。若用圖3.32所示的結構，把一個彈簧裝在中心，代替每個柱塞底部的彈簧，這時彈簧只受靜載荷作用，不易因疲勞而造成破壞，可延長壽命，降低成本。圖3.29斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1-缸體；2-配油盤；3-；柱塞4-斜盤；5-傳動軸；6；彈簧圖3.32斜盤式軸向柱塞泵的中心彈簧結構3泵體端面間隙的自動補償圖3.32斜盤式軸向柱塞泵的中心彈簧結構1）在圖3.32中，中心彈簧作用在外套筒8上，通過8把向右的彈簧力傳遞到泵體7上，使泵體與配流盤10緊密接觸；2）柱塞底部臺階上還承受著很大的向右液壓力(比彈簧力大很多)，也使泵體緊貼右邊配流盤，從而使端面間隙得到補償，減少了泄漏，提高了容積效率，也使柱塞泵的壓力得以提高。02徑向柱塞泵二、徑向柱塞泵圖3.33徑向柱塞泵的工作原理如圖3.33所示的徑向柱塞泵，其上柱塞與傳動軸相互垂直，由柱塞、轉子(泵體)、定子、配流襯套、配流軸等組成。柱塞徑向排列裝在轉子中，配流襯套壓緊在轉子內，由原動機帶動一起旋轉。徑向柱塞泵的工作原理1當轉子回轉一周時，每個柱塞底部的密封容積完成一次吸、壓油工作。配流軸固定不動，油液從配流軸上半部的兩個吸油孔流入，從下半部兩個壓油孔壓出。為了進行配油，配流軸在和配流襯套接觸的一段，加工出上下兩個缺口，形成吸油口和壓油口，留下的部分形成封油區(qū)。封油區(qū)的寬度應能封住襯套上的吸、壓油孔，以防吸油口和壓油口相連通。但尺寸不宜太大，以免產(chǎn)生困油現(xiàn)象。移動定子，可以改變定子與轉子間的偏心距，即改變了柱塞的行程，也就改變了泵的排量；若改變偏心距的方向，吸、壓油方向即可改變。所以，此泵可以做成雙向變量泵。柱塞在離心力(或在低壓油)的作用下抵緊定子的內壁；當轉子按圖示方向回轉時，由于定子和轉子之間的偏心距，柱塞轉到上半周時，向外伸出，柱塞底部的容積逐漸增大，形成真空，油液便從配油軸和吸油口經(jīng)過配流襯套上的油孔吸入；當柱塞轉到下半周時，定子內壁將柱向里推，柱塞底部的容積逐漸減小，向配流軸的壓油口壓油。圖3.33徑向柱塞泵的工作原理徑向柱塞泵的

結構特點2所以此種泵的工作壓力一般不超過20MPao,但這種泵的軸向尺寸小，

且可做成多排柱塞形式，流量比較大，工作可靠。1)徑向柱塞泵的徑向尺寸較大2)結構比較復雜3)自吸能力差4)配流軸受到的徑向不平衡力易磨損5)泄漏間隙不能得到補償進入實驗室，通過拆裝柱塞泵，了解它的結構、原