2.单作用叶片泵典型结构
图3-33所示为外反馈式限压式变量叶片泵结构。主要由定子、转子、叶片、传动轴、滑块、滚针、控制活塞、调压弹簧等组成。
图3-34a为其简化的原理图,
其压力流量特性曲线如图3-34b所示。 单作用叶片泵产品照片、零件
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第五节 柱塞泵(2学时)
一、柱塞泵的分类
1、按缸体与泵轴的相对位置关系,可分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵两大类。
2、按配流装置的型式可分为带间隙密封型配流副柱塞泵和阀配流装置柱塞泵两大类。
3、按排量是否可变分为定量柱塞泵和变量柱塞泵。 二、轴向柱塞泵
1.直轴式轴向柱塞泵的组成及工作原理 直轴式轴向柱塞泵基本结构如图3-35所示。 斜盘式柱塞泵原理动画图 斜盘式柱塞泵装配动画 2.排量和流量计算 泵的排量V和流量q分别为
(m3/rad)
Vp??4d2ZDtg?/(2?)
qp?V????pv??4d2ZD???pvtg?/(2?)(m3/s)
3.典型结构及其特点 斜盘式柱塞泵产品照片、零件
图3-36所示为国产CY系列直轴式轴向柱塞泵的结构原理图。该泵由主泵体结构和变量机构两部分组成。该泵结构特点如下
(1) 采用7个柱塞,其流量不均匀系较小,结构紧凑。
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(2)弹簧3一方面通过内套筒,钢珠和回程盘,将滑靴压紧在斜盘上,另一方面通过外套筒使缸体压紧在配流盘上。
(3)配流盘如图3-37所示,它由配流窗口1,密封带(R1~R2之间和R3~R4之间),环形泄油槽(R1
以内及R4~R5之间)和径向泄油槽5组成。
(4)图3-35所示为点接触式柱塞结构,当工作压力较高时,柱塞与斜盘接触的挤压应力过大,造成柱塞头和斜盘工作面磨损过大、发热严重。
图3-36所示为CY系列直轴式轴向柱塞泵结构图,其采取柱塞滑靴结构改善柱塞的受力状况。如图3-38所示,当柱塞3底部受高压作用时,液压力通过柱塞将滑靴2紧压在斜盘1上,若此压力过大,
(5)形成数值不断发生变化的倾覆力矩。平衡该倾覆力矩主要依靠轴承11及配流盘上的热楔支承。
4.变量机构
(1)手动变量机构 图3-36所示为手动变量泵。 (2)伺服变量机构 图3-39所示
(3)恒功率变量机构 传统的复合弹簧控制恒功率变量机构如图3-40所示。
恒功率变量机构动画图
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5.通轴泵的原理及其结构特点 图3-42所示的TZ型通轴轴向柱塞泵 6.斜轴泵的原理及其结构特点 斜轴式轴向柱塞泵原理如图3-43所示 斜轴式轴向柱塞泵装配动画图 斜轴式轴向柱塞泵的结构有以下特点
(1)由于连杆轴线与柱塞轴线的夹角θ≤2°(见图3-44),柱塞所受侧向力可以忽略,改善了柱塞磨损情况。 (2)由于柱塞受力条件较好,允许缸体有较大的倾角(一般γmax= 25°~40°),承载能力大,结构坚固,耐冲击,寿命长。
(3)由柱塞连杆传给传动轴的轴向力很大,传动轴采用向心推力圆锥滚子轴承支承形式。
(4)采用球面配流盘结构,使缸体具有自位性能,保证缸体和配流盘的密合性。
三、 径向柱塞泵
1、向柱塞泵工作原理及其组成
如图3-45所示为轴配流径向柱塞泵的工作原理图。 泵的排量V和流量q分别为 V??4d2?2e?Z/(2?) (m3/rad)
q??v??pv??4d2?2e?Z????pv/(2?)??2d2?e?Z????pv/(2?) (m3/s)
改变偏心距e的大小和方向,即可改变泵输出流量的大小和方向。 2.径向柱塞泵典型结构及其特点
图3-46所示为连杆型阀式径向柱塞泵结构图。
思考题与习题
3-1 什么是容积式液压泵?容积式液压泵工作的必要条件是什么? 3-2 液压泵的工作压力和输出流量取决于什么?
3-3 齿轮泵高压化的障碍是什么?要提高齿轮泵的工作压力通常采用哪些措施? 3-4 什么是齿轮泵的困油现象?困油现象有哪些危害?叶片泵、柱塞泵有困油现象吗?
3-5 说明限压式变量叶片泵的工作原理,画出其压力-流量特性曲线。怎样调整其压力-流量特性? 3-6 结构参数相同的两标准齿轮组成的齿轮泵中,齿数Z=13,齿顶圆直径De=75mm,中心距A=65mm,齿宽B=35mm,容积效率ηv=0.9,当转速n=1500r/min时,求泵的流量。
3-7 已知齿轮泵的额定压力为P=2.5MPa,额定流量为q=100L/min,额定转速为n=1450r/min,机械效率ηm=0.9。当泵的出口压力P=0时,其流量q=106L/min;p=2.5MPa时,其流量为q=100.7L/min。求(1)泵的容积效率ηv;(2)如果泵的转速降至600r/min,并在额定压力下工作时,估算此时泵的流量q为多少?该转速下泵的容积效率ηv是多少?
3-8 已知轴向柱塞泵的额定压力P=16MPa,额定流量q=330L/min,总效率η=0.92,机械效率ηm=0.94。求(1)驱动泵所需的额定功率;(2)泵的泄漏流量。
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