叶片泵的工作原理、计算和特性曲线

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,3.3,叶片泵,目的任务,重点难点,提问作业,目的任务,:,了解叶片泵的分类、结构,掌握叶片泵的工作原理、计算和特性曲线,重点难点,:,双作用叶片泵的工作原理,限压式变量叶片泵的工作原理、特性曲线和应用,提问作业,1.,容积式泵工作的必要条件是什么？,2.,困油现象的实质是什么？齿轮泵困油现象是怎样,产生的？,3.,外啮合齿轮泵能否做高压泵？为什么？,3.3,叶片泵,3.3.1,单作用叶片泵,3.3.2,双作用叶片泵,3.3,叶片泵,单作用非卸荷式,变量泵,分,类,双作用卸荷式,定量泵,3.3.1,单作用叶片泵,单作用叶片泵的工作原理流量计算,限压式变量叶片泵的工作原理和特性,单作用叶片泵的工作原理,组 成,工作原理,特 点,单作用叶片泵的组成,组成：,定子、转子、叶片等。,单作用叶片泵的工作原理,v,密,形成：定子、转子、叶片、配油盘围成,叶片伸出，,v,密,，吸油,v,密,变化，转子顺转,叶片缩回，,v,密,，压油,吸压油腔隔开：配油盘上封油区和叶片,单作用叶片泵特点,1. ,转子转一转，吸压油各一次。,称单作用式,2. ,吸压油口各半，径向力不平衡。,称非卸荷式,单作用叶片泵流量计算,排 量,流 量,单作用叶片泵的排量, 两叶片处于定子最右边，,v,密,max,处于定子最左边，,v,密,min,（,V,密,max,-V,密,min,）,Z,即一转压出油液的体积，,等于一环形体积,故,V = (R+e),2,-( R-e),2, B,= 4R,eB,= 2DeB,单作用叶片泵的流量,理论流量：,q,t,=,vn,= 2B e D n,实际流量：,q,= q,t,v,= 2BeDn,v,结 论：,1),q,T,= f(,几何参数、,n,、,e),2) n = c e,变化,qC,变量泵,e=0 q=0,大小变化，流量大小变化,e,方向变化，输油方向变化,故单作用叶片泵可做双向变量泵,单作用叶片泵的流量脉动, 单作用叶片泵定、转偏心安装, 其容积变化不均匀,故 有流量脉动，叶片应取奇数 一般,1315,双作用叶片泵工作原理,组成,工作原理,特点,双作用叶片泵组成,组成：,定子、转子、叶片、配油盘、 传动轴、壳体等,叶片泵,泵的组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴和泵体。,双作用叶片泵工作原理,V,密,形成：定子、转子和相邻两叶片、配油盘围成,右上、左下，叶片伸出，,V,密,吸油,V,密,变化：转子旋转,左上、右下，叶片缩回，,V,密,压油,吸压油口隔开： 配油盘上封油区及叶片,双作用叶片泵特点,1,） 转子转一转，吸、压油各两次。,称双作用式,2,） 吸、压油口对称，径向力平衡。,称卸荷式,双作用叶片泵流量计算,排 量,流 量,双作用叶片泵排量, 叶片每伸缩一次，每两叶片间油液的排出量为：,V,密,max,-V,密,min,（,V,密,max,-V,密,min,）,Z,即一转压出油液的体积，即等于一环形体积。,双作用叶片泵排量,又 双作用式, 应为两倍的环形体积,即,V,t,= 2(R,2,-r,2,)B,还 叶片有一定厚度, 叶片所占体积为,V=2BSZ,（,R-r,）,/COS,故 双作用叶片泵的实际排量为,V =,V,t, V = 2B(R,2,-r,2,)-,（,R-r,）,Z/COS,双作用叶片泵流量,双作用叶片泵的理论流量为：,q,t,= 2B(R,2,-r,2,)-,（,R-r,）,SZ/COSn,泵输出的实际流量为：,q,= 2B(R,2,-r,2,)-,（,R-r,）,Z/COSn,v,结 论,1.,q,T,= f(,几何参数、,n),2. n = c,q,T,= C,双作用叶片泵为定量泵，双作用叶片泵仍存在流量脉动，当叶片数为,4,的整数倍、且大于,8,时的流量脉动较小，故通常取叶片数为,12,或,16,。,双作用,叶片泵的,结构和特点,定子内曲线,:,等加速等减速曲线,配流盘,:,三角槽,叶片的倾角,:,前倾角,端面间隙,:,间隙自动补偿措施,高压叶片泵的结构,:,为了提高压力，必须在结构上采取措施，使吸油区叶片压向定子的作用力减小。,可以采取的措施有多种，一般采用复合叶片结构如双叶片结构和子母叶片结构等,配流盘,YB,1,型叶片泵的,结构,三、提高压力叶片泵的结构,中高压叶片泵结构的主要特点是：能减小叶片顶部和过渡曲线的磨损。主要方法是：,（,1,）双叶片结构（图,3,10,）,2,、子母叶片式结构（ 如图,3,11,）,子母叶片泵,单作用叶片泵变量原理,限压式,*,自动,恒压式,恒流量式,变量原理,手动,限压式变量叶片泵的工作原理和特性,外反馈限压式变量叶片泵,限压式变量叶片泵的流量压力特性,限压式变量叶片泵的应用,限压式变量叶片泵的,作用,当压力升高到预调的限定压力后，,流量自动减小。,限压式变量叶片泵的,分类, 限压式变量泵利用压力反馈作用实现变量,*外反馈, 可分为,限压式变量叶片泵,内反馈,外反馈限压式变量叶片,泵,组 成,工作原理,外反馈限压式变量叶片泵组成,组成：,变量泵主体、限压弹簧、调节机构（螺钉）、反馈液压缸。,外反馈限压式变量叶片泵工作原理,当,pA, k,s,x,0,时，定子右移，,e,，,q,限压式变量叶片泵的流量压力特性,特性曲线,调节过程,限压式变量叶片泵的特性曲线,当,p ,p,b,时，,pA,p,b,时，,pA,=,k,s,（,x,0,+x,）变量泵,外反馈限压式变量叶片泵的工作原理,p,B,A,=P,B,),p, e q ,当,p,c,=K(e,0,+x,0,)/A, e=0 q=0,限压式变量叶片泵的调节过程,调节螺钉,1,，可改变,q,max,，使,AB,段上下平移,调节螺钉,2,，可改变,p,B,，,使,BC,段左右平移,(x,0,),更换弹簧，可改变弹簧刚度，使,BC,段,斜率,k,大，曲线平缓,变化,k,小，曲线较陡,限压式变量叶片泵的结构,限压式变量叶片泵与双作用叶片泵的区别：,定子和转子偏心安置，泵的出口压力可改变偏心距，从而调节泵的输出流量,(,外反馈,),在限压式变量叶片泵中，压油腔一侧的叶片底部油槽和压油腔相通，吸油腔一侧的叶片底部油槽与吸油腔相通，这样，叶片的底部和顶部所受的,液压力是平衡,的。这就避免了双作用叶片泵在吸油区的定子内表面出现磨损严重的问题,限压式变量叶片泵中叶片后倾,最高调定压力一般在,7MPa,左右,限压式变量叶片泵的应用,执行机构需要有快、慢速运动的场合，,如：组合机床进给系统实现快进、工进、快退等,快进或快退： 用,AB,段,工进：,BC,段,定位夹紧：,用,AB,段,或定位夹紧系统,夹紧结束保压：用,C,点,限压式变量叶片泵的特点,减小了,P,，,减少了油液发热， 简化了系统，但结构复杂。,常用液压泵的图形符号如下图所示。,3.3.3,限压式变量,叶片泵,限压式变量叶片泵的流量改变是利用压力的反馈作用实现的,(,外反馈和内反馈,),外反馈限压式变量叶片泵的工作原理,限压式变量叶片泵的特性曲线,限压式变量叶片泵的结构,外反馈限压式变量叶片泵的工作原理,p,B,A,=P,B,),p, e q ,当,p,c,=K(e,0,+x,0,)/A, e=0 q=0,限压式变量叶片泵的特性曲线,限定压力,p,B,:,泵在保持最大输出流量不变时，可达到的最高压力,极限压力,p,c,:,外载进一步加大时泵的工作压力不再升高，这时定子和转子间的偏心量为零，泵的实际输出流量为零,调整,:,调整,螺钉,1,可改变原始偏心量,e,0,，,即调节泵的最大输出流量，,亦即改变,A,点的位置，使,AB,线段上下平移,调整,螺钉,4,可改变,弹簧预压缩量,，即调节限定压力,p,B,大小，,亦即改变,B,点的位置，使,BC,线段左右平移,改变,弹簧刚度,k,，,则可改变,BC,线段的,斜率,，,弹簧越“软”（,k,值越小），,BC,线段越陡，,p,c,值越小；,反之，弹簧越“硬”（,k,值越大），,BC,线段越平坦，,p,c,值越大,限压式变量叶片泵的结构,限压式变量叶片泵与双作用叶片泵的区别：,定子和转子偏心安置，泵的出口压力可改变偏心距，从而调节泵的输出流量,(,外反馈,),在限压式变量叶片泵中，压油腔一侧的叶片底部油槽和压油腔相通，吸油腔一侧的叶片底部油槽与吸油腔相通，这样，叶片的底部和顶部所受的,液压力是平衡,的。这就避免了双作用叶片泵在吸油区的定子内表面出现磨损严重的问题,限压式变量叶片泵中叶片后倾,最高调定压力一般在,7MPa,左右,限压式变量叶片泵的结构,