一、單作用葉片泵
葉片泵分為單作用葉片泵和雙作用葉片泵。
· 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈時,油泵每一工作容積吸、排油各一次,稱為單作用葉片泵。一般,單作用葉片泵往往是做成變量泵結(jié)構(gòu)。
· 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈,油泵每一工作容積吸、排油各兩次,稱為雙作用葉片泵。雙作用葉片泵則只能做成定量泵結(jié)構(gòu)。
(1)結(jié)構(gòu)和工作原理
·單作用葉片泵主要由轉(zhuǎn)子、 葉片、定子、配油盤、殼體、轉(zhuǎn)軸等零件組成,如圖所示。葉片泵的定子具有圓柱形的內(nèi)表面,轉(zhuǎn)子上有均布葉片槽,矩形葉片安放在轉(zhuǎn)子上的葉片槽內(nèi),并可在槽內(nèi)滑動。轉(zhuǎn)子中心與定子中心不重合, 有一個偏心距 e 。
當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時,葉片靠自身的離心力貼緊定子的內(nèi)表面,并在轉(zhuǎn)子槽里作往復(fù)運(yùn)動。定子、轉(zhuǎn)子、葉片和配油 盤間形成了若干個密封工作容積。
當(dāng)轉(zhuǎn)子按逆時針方向旋轉(zhuǎn)時,右邊的葉片逐漸伸出,相鄰兩葉片間的空間容積逐漸增大,形成局部真空,從吸油口吸油;左邊的葉片被定子的內(nèi)表面逐漸壓進(jìn)槽內(nèi),兩相鄰葉片間的空間容積逐漸減小,將工作油液從壓油口壓出。
在吸油腔與壓油腔之間有一段封油區(qū),把吸油腔和壓油腔隔開,稱作過渡區(qū)。
?單作用葉片泵的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)工藝簡單,可以實(shí)現(xiàn)各種形式的變量。
?單作用葉片泵的缺點(diǎn):輸出壓力低、作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力不平衡,增大軸承磨損,縮短泵的壽命。
(2)單作用葉片泵的變量原理
· 改變轉(zhuǎn)子與定子的偏心距 e ,分內(nèi)反饋和外反饋式兩種如圖所示:
(3) 限壓式內(nèi)反饋?zhàn)兞咳~片泵
內(nèi)反饋式結(jié)構(gòu)特點(diǎn):將定子內(nèi)表面高壓油的作用區(qū)域非 對稱分布,使其受到一個與調(diào)壓彈簧力反向的徑向作用力。該徑向力與調(diào)壓彈簧平衡與否決定了轉(zhuǎn)子與定子偏向矩大小改變與否。該徑向力的大小隨 泵出口壓力的變化而變化。
結(jié)構(gòu)原理
轉(zhuǎn)子的中心 O 是固定的,定子中心是可以左右移動,當(dāng)泵的出口壓力變化引起其上軸向力變化時,若不平衡與調(diào)壓彈簧力, 則是定子可以左右移動而改變偏心距,而實(shí)現(xiàn)排量的改變,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)泵的輸出流量改變。
調(diào)壓彈簧的彈簧力調(diào)定時,當(dāng)徑向力小于彈簧力時,定子與轉(zhuǎn)子的偏向矩最大,泵的輸出流量最大;當(dāng)徑向力大于彈簧力時,定子向左移動,使偏心距減小,進(jìn)而實(shí)現(xiàn) 泵的輸出流量減小;當(dāng)徑向力增大使偏心 距等于零時,泵的輸出流量為零。
· 流量壓力曲線A點(diǎn)的上下調(diào)節(jié)(最大流量調(diào)節(jié))由調(diào)節(jié)最大流量調(diào)節(jié)螺釘實(shí)現(xiàn)。
· B點(diǎn)的左右調(diào)節(jié)(變流量的壓力點(diǎn)調(diào)節(jié))由調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧調(diào)節(jié)螺釘實(shí)現(xiàn)。
(4) 限壓式外反饋?zhàn)兞咳~片泵
如圖為限壓式外反饋?zhàn)兞咳~片泵的工作原理示意圖,與內(nèi)反饋?zhàn)兞勘玫闹饕煌幨牵?/p>
·推動定子移動的操縱力不是內(nèi)部 排油壓力而是外負(fù)載壓力。
·另外,在最大流量調(diào)節(jié)螺釘處增加了一個柱塞缸,它能根據(jù)泵出口負(fù)載壓力的大小自動調(diào)節(jié)泵的排量。
二、雙作用葉片泵
下圖為雙作用葉片泵的工作原理圖,它的作用原理和單作用葉片泵相似,不同之處在于定子內(nèi)表面是近似橢圓形狀, 且定子和轉(zhuǎn)子是同心的,當(dāng)轉(zhuǎn)子逆時針方向旋轉(zhuǎn)時,密封工作腔的容積在左上角和右下角處逐漸減小,為壓油區(qū);在左下角和右上角處逐漸增大,為吸油區(qū)。 兩個葉片間的夾角小于吸油和壓油窗口之間的間隔角,在連續(xù)工作期間,保證壓油區(qū)和吸油區(qū)不連通。
三、單、雙作用葉片泵特點(diǎn)
(1) 單作用葉片泵的特點(diǎn)
1)存在困油現(xiàn)象
配流盤的吸、排油窗口間的 密封角略大于兩相鄰葉片間 的夾角,因此,在吸、排油過程中,兩葉片間的密封容 積發(fā)生變化,會產(chǎn)生與齒輪 泵相類似的困油現(xiàn)象,通常,通過配流盤排油窗口邊緣開三角卸荷槽的方法來消除困油現(xiàn)象。
2) 葉片沿旋轉(zhuǎn)方向向后傾斜
· 葉片僅靠離心力緊貼定 子表面,考慮到葉片上還受摩擦力的作用,為了保證葉片更容易地從 葉片槽滑出,葉片槽常加工成沿旋轉(zhuǎn)方向向后傾斜。
3) 葉片根部的容積不影響泵的流量
· 由于葉片頭部和底部同時處在排油區(qū)或吸油區(qū)中,所以葉片厚度對泵的流量沒有影響。
4) 轉(zhuǎn)子承受徑向液壓力
· 單作用葉片泵轉(zhuǎn)子上的徑向液 壓力不平衡,軸承負(fù)荷較大。 這使泵的工作壓力和排量的提 高均受到限制。
(2)雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1) 定子有過渡曲線
·定子內(nèi)表面的曲線由四段圓弧和四段過渡曲線組成,泵的動力學(xué)特性和流量品質(zhì)在很大程度上受過渡曲線的影響。
·理想的過渡曲線不僅應(yīng)使葉片在槽中滑動時的徑向速度變化均勻,而且應(yīng)使葉片轉(zhuǎn)到過渡曲線和圓弧段交接點(diǎn)處的加速度突變不大,以減 小沖擊和噪聲,同時,還應(yīng)使泵的瞬時流量的脈動最小。
2)雙作用葉片泵的葉片安放角
葉片安放在轉(zhuǎn)子中,不是沿徑 向安裝,而是朝旋轉(zhuǎn)方向前傾角。設(shè)置葉片安放角目的是減小對葉片的彎矩及減小對葉片槽的卡阻和磨損。有利于葉片在槽內(nèi)滑動。當(dāng)葉片有安放角時,葉片泵就不允許反轉(zhuǎn)。