第四講 軸向柱塞泵

第四講—軸向柱塞泵

讓柱塞改變排列方式使泵的結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動更平穩(wěn)，這就是我們下面要講的軸向柱塞泵。柱塞泵分類

軸向柱塞泵：柱塞軸向布置斜盤式斜軸式第四講—軸向柱塞泵1.工作原理密封工作腔（缸體孔、柱塞底部）由于斜盤傾斜放置，使得柱塞隨缸體轉(zhuǎn)動時沿軸線作往復(fù)運動，底部密封容積變化，實現(xiàn)吸油、排油。吸油過程：柱塞伸出→V↑→p↓→吸油；排油過程：柱塞縮回→v↓→p↑→排油。第四講—軸向柱塞泵3.流量計算排量:一個密封空間:流量:式中：

d

-柱塞直徑

D

-柱塞分布圓直徑δ-斜盤傾角

z

-柱塞數(shù)第四講—軸向柱塞泵q∝tgδ,δ↑q↑;δ↓q↓。改變δ

的大小——變量泵；改變δ

的方向——雙向泵。結(jié)論：軸向柱塞泵可做雙向變量泵柱塞數(shù)為奇數(shù)時流量脈動小，柱塞數(shù)越多，脈動越小。一般取z=7、9、11第四講—軸向柱塞泵第四講—軸向柱塞泵（典型結(jié)構(gòu)）滑靴與回程機構(gòu)

滑靴結(jié)構(gòu)—變高副為低副，大大降低了磨損柱塞頭部結(jié)構(gòu)<靜壓平衡—滑靴底部油室，推力與油壓力平衡，減小接觸應(yīng)力和磨損。回程機構(gòu)：

1）彈簧回程和

2）機械強制回程回程盤←中央彈簧→泵體壓向配流盤回程盤通過滑靴強制柱塞回程回程盤、滑靴、柱塞一起旋轉(zhuǎn)手動伺服變量機構(gòu)圖2.20手動伺服變量機構(gòu)圖

變量機構(gòu)由缸筒1，活塞2和伺服閥3組成。斜盤4通過撥叉機構(gòu)與活塞2下端鉸接，利用活塞2的上下移動來改變斜盤傾角γ。當(dāng)用手柄使伺服閥芯3向下移動時，上面的進油閥口打開，活塞也向下移動，活塞2移動時又使伺服閥上的閥口關(guān)閉，最終使活塞2自身停止運動。同理，當(dāng)手柄使伺服閥芯3向上移動時，變量活塞向上移動。第四講—軸向柱塞泵（典型結(jié)構(gòu)）第四講—軸向柱塞泵（典型結(jié)構(gòu)）

（SCY14-1型軸向柱塞泵（p=32MPa））斜盤配油盤變量機構(gòu)壓盤缸體滑靴配油盤傳動軸此半軸泵要用大型滾動軸承，以便承受徑向力，但這種軸承高速時壽命不易保證，噪音大，成本高。第四講—軸向柱塞泵(通軸泵）

為了克服這些缺點，近年來國內(nèi)外發(fā)展了一種叫做通軸泵的滑靴型軸向柱塞泵，特別近期在國外柱塞泵發(fā)展的新動向，就是大力發(fā)展通軸泵，以適應(yīng)行走機械液壓傳動的需要。這種泵的工作原理和其他滑靴型軸向柱塞泵是一樣。只是在結(jié)構(gòu)上有所不同。主傳動軸2傳過斜盤，主傳動軸兩端均采用軸承支承。該泵無單獨的配流盤，而是通過轉(zhuǎn)子缸體與后泵蓋直接實現(xiàn)配流。第四講—軸向柱塞泵（斜盤式→斜軸式）

斜盤式柱塞泵工作時，柱塞的伸出是靠彈簧力和柱塞底部的液壓力，顯然自吸能力差，如何克服這一缺點?出現(xiàn)了斜軸式軸向柱塞泵!斜軸式軸向柱塞泵分雙鉸型和無鉸型第四講—軸向柱塞泵（典型結(jié)構(gòu)-斜軸泵）雙鉸型早期采用鉸式傳動：由于鉸式傳動的結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜，成本高，現(xiàn)在很少采用。（已基本上淘汰）第四講—軸向柱塞泵（典型結(jié)構(gòu)-斜軸泵）目前廣泛采用連桿傳動代替鉸式傳動——無鉸型端面配流斜軸式軸向柱塞泵一球鉸固接在傳動軸法蘭盤上傳動軸→連桿、柱塞及缸體一起旋轉(zhuǎn)因連桿在推動柱塞運動的同時，本身略有傾斜，與缸孔內(nèi)壁接觸，克服作用在缸體上的摩擦陰力矩。強制推缸體擺動。其變量是通過缸體擺動來變量，故變量斜軸式軸向柱塞泵又稱擺缸泵第四講—軸向柱塞泵（典型結(jié)構(gòu)-摩擦副）斜盤式軸向柱塞泵的摩擦副

摩擦副是軸向柱塞泵的關(guān)鍵部位，它對柱塞泵能否正常工作及其壽命有決定性影響，也是柱塞泵的設(shè)詰難點。

由于結(jié)構(gòu)上的不同，斜盤式軸向柱塞泵的摩擦副受力情況要比斜軸式軸向柱塞泵惡劣，所以，重點介紹斜盤式軸向柱塞泵的摩擦副。柱塞——缸體孔滑靴——斜盤配流盤——缸體配流端面第四講—軸向柱塞泵（典型結(jié)構(gòu)-摩擦副）一、柱塞—缸體孔間的密封間隙柱塞和缸體孔形成的工作容積是靠環(huán)形間隙密封的。

由流體力學(xué)知識可知則：

減小密封間隙增大密封長度可減小泄漏量第四講—軸向柱塞泵（典型結(jié)構(gòu)-摩擦副）

因軸向柱塞泵在結(jié)構(gòu)上可允許有足夠的長度，利用這一結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，所以，實際上不采用減小密封間隙，也能保持較高的容積效率。對于斜盤式，通常取=0.5%d（柱塞直徑），為10～15左右，另，柱塞及缸體孔的圓度、圓柱度公差在4級以內(nèi)，通常為2～3。第四講—軸向柱塞泵（典型結(jié)構(gòu)-摩擦副）二、滑履——斜盤

滑靴結(jié)構(gòu)—變高副為低副，大大降低了磨損柱塞頭部結(jié)構(gòu)<靜壓平衡—滑靴底部油室，推力與油壓力平衡，減小接觸應(yīng)力和磨損。第四講—軸向柱塞泵（典型結(jié)構(gòu)-摩擦副）三、缸體—配流盤：（端面間隙的自動補償）

由圖可見，使缸體緊壓配流盤端面的作用力，除機械裝置或彈簧作為預(yù)密封的推力外，還有柱塞孔底部臺階面上所受的液壓力，此液壓力比彈簧力大得多，而且隨泵的工作壓力增大而增大。由于缸體始終受液壓力緊貼著配流盤，就使端面間隙得到了自動補償。斜盤1柱塞2缸體3配油盤4第四講—軸向柱塞泵（典型結(jié)構(gòu)-摩擦副）

在構(gòu)成吸壓油腔密閉容積的三對運動摩擦副中，柱塞與缸體柱塞孔之間的圓柱環(huán)形間隙加工精度易于保證；缸體與配流盤、滑履與斜盤之間的平面縫隙采用靜壓平衡，間隙磨損后可以補償，因