浅谈高压叶片泵课件

,July 2005,*,主 题,浅谈高压叶片泵,-马文澄-,July 2005,1,主 题-马文澄-July 20051,目 录,1，引言,2，高压叶片泵的类别,3，圆弧头叶片式高压叶片泵简介,4，双叶片式高压叶片泵简介,5，阶梯叶片式高压叶片泵简介,6，母子叶片式高压叶片泵简介,7，弹簧叶片式高压叶片泵简介,8，柱销叶片式高压叶片泵简介,9，定比减压阀式高压叶片泵简介,10,介绍叶片泵高压化的一般特征,11,市场竞争,July 2005,2,目 录1，引言July 20052,引 言,应用,高压低能耗是现代工业产品的一大特征液压传动与,控制技术的广泛应用；,高速、高压、低噪声液压泵是新一代机床、船舶、冶金、,轻工与工程机械液压系统配套的必需产品；,液压泵是一种将电动机或发动机的旋转机械能转换成容,积式流体能的装置，并通过控制元件来实现液压机械的,自动化或半自动化；,叶片泵因噪声低、寿命长、压力脉动小、自吸性能好而,优越于齿轮泵（外啮合式）和柱塞泵。,发展史,July 2005,3,引 言 应用July 20053,引 言,半个世纪前VICKERS开创了圆形叶片泵（压力70 bar、,排量 7-200 mlrev、转速 600-1800 rpm)，首先应用,于机床液压传动；,为满足二次大战战舰配套需要，VICKERS又发展了方型叶,片泵（压力 105 bar）；,上世纪七十至八十年代，美国、德国、日本等相继研制成,功了弹簧叶片叶片泵、双叶片叶片泵、母子叶片泵、圆,弧头叶片泵、柱销叶片泵和定比减压阀叶片泵等各类中,高压叶片泵（压力 160-210 bar）；,上世纪末，以DENISON为首的柱销式高压叶片泵（压力,240-320 bar、排量5.8-268 mlrev、转速 600-3600,rpm）进入全球液压产品市场，并赢得液压界的关注。,July 2005,4,引 言 半个世纪前VICKERS开创了圆形叶片泵（压,高压叶片泵的分类,在油泵零件机械强度足够与油泵密封性可靠的情况下，,叶片泵的高压化取决于叶片与定子这对摩擦付的寿命。,高压叶片泵的分类，则是按卸除部分叶片对定子内曲面,作用力的不同结构形式来区分。,卸除叶片根部的部分负载，减少叶片对定子内曲面接触,比压的不同结构设计，便是各种形式高压叶片泵的类别。,叶片对定子内曲面的接触比,压可用下式表示：,p(b,0,t,0,),（kgfcm),b,p-,kgfcm,2,叶片根部,与头部之压力差,b,0,cm,P作用的叶片长度,t,0,cm,P作用的叶片宽度,N,bcm 叶片接触定子的长度,July 2005,5,高压叶片泵的分类 在油泵零件机械强度足够与油泵密封,高压叶片泵的分类,一般可取 N 24 kgfcm,世界上现有七种高压叶片泵,圆弧头叶片式高压叶片泵,双叶片式高压叶片泵,阶梯叶片式高压叶片泵,母子叶片式高压叶片泵,弹簧叶片式高压叶片泵,柱销叶片式高压叶片泵,定比减压阀式高压叶片泵,July 2005,6,高压叶片泵的分类 一般可取 N 24 kgfcm,圆弧头叶片式高压叶片泵简介,典型产品,美国 Eaton Vickers Parker Denison 大连液压件,厂生产的 V10,V20 SDV10,SDV20 单、双联系列叶片,泵(175 bar),日本 Yuken 的 PV2R 系列叶片泵(210 bar),德国 ZF 的动力转向叶片泵（105-140 bar)大连液,压件厂的动力转向叶片泵 V10F，V20F（105-175 bar),美国 Sperry Vickers 的专利技术,特征描述,叶片头部呈圆弧轮廓的矩形高速钢叶片，其厚度一般在,1.4-2.0 mm。,卸载原理,July 2005,7,圆弧头叶片式高压叶片泵简介 典型产品July 2,圆弧头叶片式高压叶片泵简介,圆弧头叶片改善了叶片与定子内曲面的接触状况，由剪,切改成滚压，提高油膜承载能力；,减薄叶片厚度，以增大高速高压下叶片作用于定子内,曲面所允许承受的接触比压。一般取 N 34 kgfcm,该结构可提高工作压力至 140-175 bar。,叶片受力分析,（见图）,July 2005,8,圆弧头叶片式高压叶片泵简介 圆弧头叶片改善了叶片与定,圆弧头叶片式高压叶片泵简介,主要优缺点,结构简单，便于加工，制造成本低；,因泵内仅一对滑动摩擦付，油泵运转性能稳定，噪声低；,受许用接触比压值的限制，该结构油泵难以大幅度提高,其最高工作压力。,July 2005,9,圆弧头叶片式高压叶片泵简介 主要优缺点July,双叶片式高压叶片泵简介,典型产品,德国 Bosch Rexroth 的V2系列叶片泵(175 bar),德国 Bosch Rexroth 秦川液压件厂的 V4系列变量叶,片泵（160 bar),该结构是最早投入市场,应用的高压叶片泵，,其技术归,Parker Hannifn 所有。,特征描述,两片形状相同的带有三,面倒角的叶片，,July 2005,10,双叶片式高压叶片泵简介 典型产品July,双叶片式高压叶片泵简介,被背靠背地配置在转子槽内；,两叶片相对转子槽侧面的滑动和两叶片相互间的滑动是,油泵内的二对摩擦付。,卸载原理,利用两片叶片的三面倒角组成的叶片头部与两侧面的V形,油道，使作用于叶片根部油压同时传递到头部，从而卸,除部分对定子内曲面的顶力；,双叶片式结构的顶力为：,P,p b,0,（,t,1-,t,2,）,1/2,p b,0,t,1,（kgf）,该结构可卸除叶片顶力的一半，故该泵的设计压力较圆,形叶片泵（压力70 bar）提高一倍。,t,1,-,cm,叶片宽度,t,2,1/2,t,1,-,cm,p作用的V形油道的倒角宽度,July 2005,11,双叶片式高压叶片泵简介 被背靠背地配置在转子槽内；t,双叶片式高压叶片泵简介,叶片受力分析,（见图）,主要优缺点,结构简单，加工最简易，制造成本低；,因叶片磨损后会减少t,2,值，从而增加叶片对定子内曲面的,顶力，则加剧其磨损；,通常该设计能升高工作压力至140-175 bar。,July 2005,12,双叶片式高压叶片泵简介 叶片受力分析（见图）Jul,阶梯叶片式高压叶片泵简介,典型产品,航天飞行器液压系统用高速高压叶片泵（转速可达几万,转/分）,特征描述,呈一级阶梯形的矩形叶片与呈一级反向阶梯形的转子槽,相匹配；,相配的阶梯叶片与阶梯转子,槽间始终存在一个与配油盘,排油沟槽相通的台阶油室。,卸载原理,利用叶片与转子槽台阶间的,July 2005,13,阶梯叶片式高压叶片泵简介 典型产品July 2005,阶梯叶片式高压叶片泵简介,狭窄压力油室的油，来卸载叶片作用于定子内曲面的顶,力；,阶梯叶片式结构的顶力为：,P,p b,0,t,2,（kgf）,该油泵设计的最高压力较圆形叶片泵提高 t,1,/t,2,倍。,叶片受力分析,（见图）,t,1,-,cm,叶片宽度,t,2,1,/,n,t,1,-,cm,p 作用的狭窄压力油室宽度,July 2005,14,阶梯叶片式高压叶片泵简介 狭窄压力油室的油,阶梯叶片式高压叶片泵简介,主要优缺点,具有最良好的性能稳定性，外形尺寸小，重量轻；,因叶片与转子的阶梯平面间是滑动配合，其需最高的形,状与位置精度，要求提供的机械加工水平也最高；,该结构未能向市场提供商品化产品。,July 2005,15,阶梯叶片式高压叶片泵简介 主要优缺点July 20,母子叶片式高压叶片泵简介,典型产品,美国 Eaton Vickers,/南京金城集团叶片泵分厂/广东,广液实业股份有限公司生产的 V系列叶片泵（175 bar）,与 VQ系列叶片泵（207 bar),日本东京计器的 SQPS系列叶片泵（175 bar）,美国 Sperry Vickers 的专利技术,特征描述,矩形大叶片称母叶片，其下端,有一个小的矩形凹槽；,矩形小叶片称子叶片，其与母,July 2005,16,母子叶片式高压叶片泵简介 典型产品July 200,母子叶片式高压叶片泵简介,叶片下端凹槽滑配合，厚度与母叶片相同。,卸载原理,位于转子槽内作相对滑动的母子叶片，其两者间凹槽所,包络的压力油室内，始终存在着一个与配油盘排油沟槽,相通的油压，卸除了部分叶片作用于定子内曲面的顶力；,母子叶片式结构的顶力为：,P,p b,0,t,1,（kgf）,母子叶片结构中，,一般取 b,0,（1/3,1/4）,b,1,，,则该油泵设计的理论压力较圆形叶片泵可提高 3-4 倍。,叶片受力分析,（见图）,b,0,cm 子叶片长度,b,1,cm 母叶片长度,July 2005,17,母子叶片式高压叶片泵简介 叶片下端凹槽滑,母子叶片式高压叶片泵简介,主要优缺点,Vickers 母子叶片泵运转性能稳定的STEADY JARLESS，,噪声较低，是较早,在国内获得应用的一种高压叶片泵；,该结构的转子、叶片与双金属配油盘零件加工工艺较复,杂，生产成本较高；,该泵的泵体定位在配油盘上，其连接刚性较差。,July 2005,18,母子叶片式高压叶片泵简介 July 200518,弹簧叶片式高压叶片泵简介,典型产品,美国 Abex-Denison 的TMB,TMC系列叶片泵(140 bar),特征描述,矩形叶片的顶面与两侧面为弧形凹槽；,叶片下部一般有3个放置圆柱螺旋弹,簧的座孔；,3个圆柱螺旋弹簧放置在叶片下部的座孔内。,卸载原理,该机构是用弹簧力来实现叶片对定子内表面接触比压的,控制；,弹簧叶片因其顶部与两侧的凹槽组成的环形油路，使叶,July 2005,19,弹簧叶片式高压叶片泵简介 典型产品July 20,弹簧叶片式高压叶片泵简介,片始终处于径向或轴向的液力平衡状态；,叶片对定子内表面的顶力，无论是在吸油区、吸-排油区,都是弹簧力加离心力。选择合适的弹簧回弹特性，便能,有效降低接触比压，从而实现高压化。,叶片受力分析,（见图）,July 2005,20,弹簧叶片式高压叶片泵简介 片始终处于径向或轴向的液力,弹簧叶片式高压叶片泵简介,主要优缺点,具有在各种低转速场合下能启动的最大优点，工作转速,范围宽 60-2000 rpm；,弹簧叶片式结构的泵既可作油泵用，也可作油马达使用；,该结构泵因受弹簧质量与回弹特性的限制，现已退出高,速高压叶片泵的竞争行列。,July 2005,21,弹簧叶片式高压叶片泵简介 主要优缺点July,柱销叶片式高压叶片泵简介,典型产品,美国 Parker Denison T6/T7系列叶片泵(T6 280 bar,T7 320 bar),美国 Eaton Vickers VMQ系列叶片泵(310 bar),印度 Veljan Hydrair Ltd 的T6系列叶片泵,意大利 atos/榆次液压件厂 PFE系列叶片泵（300 bar）,意大利 atos PVL变量叶片泵(150 bar).,特征描述,矩形叶片的顶面与两恻面为弧形,凹槽，叶片头部以双唇口与定子,内曲面接触；,July 2005,22,柱销叶片式高压叶片泵简介 典型产品July 20,柱销叶片式高压叶片泵简介,叶片的下端被柱销顶住，叶片数与柱销数相等；,转子槽底部设有一个与柱销滑配的柱销孔。,卸载原理,位于转子柱销孔内往复运动的柱销，是被转子两侧面各3,个小孔引进柱销孔底部的油压所顶出，该两侧小孔与配,油盘侧面的排油沟槽相接通，从而利用柱销顶力卸荷了,叶片作用于定子内曲面的顶力；,柱销作用与叶片的顶力为：,P,p r,2,柱销式叶片的顶力可卸载至1/i倍：,p,r,2,r,2,一般取,p b,1,t,1,b,1,t,1,i,i,1/15,-,1/24,rcm,柱销半径,July 2005,23,柱销叶片式高压叶片泵简介 叶片的下端被柱销顶住，叶,柱销叶片式高压叶片泵简介,叶片受力分析,（见图）,主要优缺点,运转性能稳定，可靠性好，使用寿命长；,最具有工业化生产条件与广泛应用的高压低噪声叶片泵；,是目前世界上供应的最高压力（320 bar)、最高转速,（3600 rpm)、最低噪