第3章液压动力元件3.ppt

卸荷槽 容积减小时 与压油侧相通 容积增大时 与吸油侧相通 齿轮泵结构 ■ 径向不平衡力 ● 产生原因 齿轮泵工作时，由于在压油腔和吸油腔之间存在着压差，又因泵体表面与齿轮齿顶存在着径向间隙，油液作用在轮外缘的压力是不均匀的，从低压腔到高压腔，压力沿齿轮旋转的方向逐齿递增，因此，齿轮和轴受到径向不平衡力的作用。 ● 危害 压力越高，径向不平衡力越大，它能使泵轴弯曲，使定子偏磨，加速轴承的磨损，降低轴承使用寿命。 ● 减小径向不平衡力的措施 ◆ 减小压油口 ； ◆ 减少齿轮的齿数，这样减小了齿顶圆直径，承压面积减小； ◆ 适当增大径向间隙； ◆ 开压力平衡槽 。 再看齿轮泵结构 3.2.5 内啮合齿轮泵（略） 3.3 叶片泵 Vane Pump ● 单作用叶片泵 泵轴回转一周完成一次“吸油-压油”过程 （常做成变量泵） ● 双作用叶片泵 泵轴回转一周完成两次“吸油-压油”过程 3.3.1 叶片泵概述 ■ 分类 ■ 特点 ◆ 优点：流量均匀，压力脉动下，运转平稳，噪声小，结构紧凑，体积小，重量轻，排量较大。 ◆ 缺点：结构复杂，对油液的清洁度要求高，泵的转速不能太高（影响叶片离心力、叶片磨损）、也不能太低（影响吸油特性），自吸能力差等。 ■ 压力范围 ◆ 中低压：（0~6.3）MPa ◆ 高压： ~（25~32）MPa 3.3.2 单作用叶片泵 ■ 组成 压油口 吸油口 ● 定子 ● 转子 ● 配流盘 ● 叶片 定子 转子 叶片 配流盘上的压油窗口 配流盘上的吸油窗口 ■ 工作原理 定子的内表面是圆柱面，转子和定子中心之间存在着偏心，叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及叶片根部油压力作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配流盘、定子和转子便形成了一个密封的工作容积。 泵在转子转一转的过程中，吸油（密封容积增大时）、压油（密封容积减小时）各一次，故称单作用叶片泵。 ■ 排量与流量 ● 排量 ● 流量 ● 流量脉动 （z 为奇数） （z 为偶数） z 一般取为13或15。 ■ 单作用叶片泵的特点 ◆ 泵的排量、流量与偏心距e有关，改变偏心距e，即可改变泵的排量。 ◆ 存在困油现象，但不严重。 ◆ 无论是高压侧还是低压侧叶片底部和顶部所受的液压力平衡 。 ◆ 叶片沿着旋转方向后倾安装 。 ◆ 转子承受较大的径向不平衡力，施加在轴承上，影响工作压力的提高。 ◆ 配流盘的月牙窗口上开有三角槽，以减小密封容积与吸、压油口瞬时接通时产生的冲击。 单作用叶片泵 3.3.3 限压式外反馈变量叶片泵 ■ 工作原理 如前所述，改变单作用叶片泵的偏心距e，就会改变泵的排量，这就是变量叶片泵的工作原理。 变量叶片泵按改变偏心方式分手动调节变量和自动调节变量，自动调节变量又分限压式、稳流量式、恒压式等。 限压式变量叶片泵排量的自动调节又有外反馈和内反馈两种方式，这里只介绍限压式外反馈变量叶片泵。 限压式外反馈变量叶片泵 1—转子；2 —弹簧；3 —定子；4 —滑块滚针支承；5 —反馈柱塞；6—流量调节螺钉 ● 当 （定义pc=FS/A——拐点压力）时，定子及反馈柱塞在弹簧力FS的作用下贴在流量调节（限位）螺钉上，偏心量最大（emax），输出流量最大（qmax）。 ● 当 时，定子在液压力的作用下左移，当左移 x后与弹簧力 平衡，此时 由负载决定的压力 p 越高，x 就越大，定子与转子之间的偏心量 就越小，流量也越小。 ● 当p高达使 时， ，泵的输出流量为零，只从油箱吸入少量的流量补偿泵的泄漏。由于输出流量为零，此时不管负载怎样增大，输出压力也不再升高——限压。 ■ 流量-压力特性曲线及其调节 ◆ 当 时， ◆ 当 时， ◆ 当 时， ★ 调节右侧的限位螺钉，可以调节最大流量qmax。 ★ 调节左侧弹簧的预紧力FS，可以调节拐点压力pc。 ★ 调节左侧弹簧的刚度k，可以调节BC段曲线的斜率及最高压力pmax。 ■ 结构 限压式外反馈变量叶片泵的结构 3.3.4 双作用叶片泵 ■ 组成 ● 定子 ● 转子 ● 配流盘 ● 叶片 第3章 液压动力元件 * Chapter 3 Hydraulic Power Elements