第二章液壓泵培訓課程課件

第二章液壓泵第二章液壓泵13.1

Introductions概述1.Functions作用

TransformMechanicalEnergyintoHydraulicEnergy

把機械能轉化為液體的壓力能。（能量轉化元件）

M

p

M.E.H.E

ωqPump（液壓泵）

2.Operatingprinciple工作原理3.1Introductions概述1.Functio2Fig.3-1OperatingprincipleofasinglepistonpumpFig.3-1Operatingprinciple3Formingoiltightchamber

密封工作容積的形成Changingtheoiltightchamber

密封容積變化

（increasing:suctionoil;decreasing:deliveryoil）（容積變大:吸油；容積變小:壓油）Separatinginletportfromoutletport

高、低壓工作腔分開

Conclusion結論

Workingbasedontheoiltightchambervariation

密閉工作腔容積的變化進行工作－－Displacementpumps

容積式液壓泵Conditions工作條件Formingoiltightchamber密封工作43.Mainperformanceparameters基本參數(shù)Pressure壓力（Pa，MPa）Suctionpressure進口壓力Workingpressure工作壓力p

Operatingpressuredependsontheoverallloads

工作壓力取決于外負載。Ratedpressure額定壓力pr

Themaximumoperatingpressureonpump

life

長期工作所允許的最高工作壓力。Maximumworkingpressure

最高工作壓力pmax

Limitpressureinshorttimeoverload

短時間超載允許的極限壓力。3.Mainperformanceparameters5Displacementandflowrate排量、流量Delivery:Variablevolumeperrevolution排量V：每轉可變容積的變化體積（m3/r,mL/r）Theoreticalflowrate:Variablevolumeperunit

理論流量qt

：單位時間可變容積變化的幾何體積（m3/s、L/min）—rotatingspeed（轉速）

Displacementandflowrate排6Practicalflowrate:Outputoilvolumeperunit

實際流量q

：單位時間內輸出的液體體積量由于泄漏、壓縮等，輸出的液體體積比理論值小。Ratedflowrate：theflowrateunderratedpressureandratedrotatingspeed

額定流量qr

：在額定壓力和額定轉速下的實際流量Practicalflowrate:Outputo7008

Powerandefficiency

功率、效率Outputpower：輸出功率

Po則柱塞單位時間里對液體作的功，即功率：

設柱塞以力F，速度v推動液體排出，則Δt時間里柱塞對液體作的功為：

Inputpower：輸入功率

Pτ

Themechanicalpowerofthedrivingshaft.

泵的輸入功率即偏心輪的驅動功率：Powerandefficiency功率、效率O9Volumetricefficiency：容積效率ηvVolumetricefficiencyduetoleakage因泄漏引起Mechanicalefficiency：機械效率ηmMechanical

efficiencyduetofriction因摩擦引起Volumetricefficiency：容積效率ηv10限壓式變量泵Fig.TransformMechanicalEnergyintoHydraulicEnergy單作用葉片泵（Single-actingvanepumps）Practicalflowrate:Outputoilvolumeperunit密閉工作腔容積的變化進行工作液體的壓力急劇升高和降低的現(xiàn)象稱為困油單、雙作用葉片泵比較表Externalmeshed（改變偏心距e可改變輸出流量q，制成變量泵）柱塞端面、柱塞孔內表面、配流盤。配油盤A-Aa安裝：a為吸油口，b為出油口；結構簡單，通常只能在停機或壓力較低時才能實現(xiàn)變量。轉子旋轉，柱塞在斜盤強迫下往復額定流量qr：在額定壓力和額定轉速下的實際流量手動變量機構Fig.4Gearpumps齒輪泵Overallefficiencyofpump：泵的總效率η

泵的實際輸出不等于輸入volumetricefficiencytimesmechanicalefficiency

容積效率乘機械效率限壓式變量泵Fig.Overallefficiency114.Performancecurves性能曲線Fig.3-24.Performancecurves性能曲線Fig.12

Accordingtothetypesofdelivery

根據(jù)每轉輸出的液體體積能否調節(jié)Fixeddeliverypump定量泵

Variabledeliverypump變量泵5.Classification分類

按油液流動方向是否可變化

Non-returnpump單向泵

Reversiblepump雙向泵

按結構形式的不同Accordingtothetypesofde13Pumps泵Geartype齒輪式Vanetype葉片式PistonType柱塞式Externalmeshed外嚙合Innermeshed內嚙合Double-acting雙作用式Single-acting單作用式Axial軸向式Radial徑向式Swashplate斜盤式Bentaxis斜軸式定量式變、定量式Pumps泵GeartypeVanetypePiston14Graphsymbols

圖形符號Variable定量泵變量泵雙向定量泵DoubleSingle雙向變量泵FixedGraphsymbols圖形符號Variable定量泵變151.徑向柱塞泵（Radialpistonpump）結構Fig.3-5

泵體Body

輸入軸

Driveshift花鍵聯(lián)接轉子（缸體）Rotor

定子Stator偏心

e

安裝柱塞Piston：可在缸體徑向柱塞孔中作伸縮運動配流軸Valveshaft：位于缸體中心，固定不動

（變量機構：改變定子與轉子間的偏心距)3.2

柱塞泵（Pistonpumps

）1.徑向柱塞泵（Radialpistonpump）結構16Ratedflowrate：theflowrateunderrated額定流量qr：在額定壓力和額定轉速下的實際流量Themaximumoperatingpressureonpumplife結構及工作原理Fig.當調壓彈簧的壓縮量增加時，臨界壓力pB配流盤有四個油口軸對稱分布分析其壓力——流量特性曲線如何變化?結構及工作原理Fig.供油，這時的工作壓力為1MPa；縮→容積變?。ㄒ簤罕茫┓Q為；當調壓彈簧的壓縮量增加時，臨界壓力pBPhenomenonofsurroundedoil困油現(xiàn)象ThemaximumoperatingpressureonpumplifeChangingtheoiltightchamber密封容積變化Ratedpressure額定壓力pr因此，雙聯(lián)泵輸出的最大功率為767W，其所需的最大驅動功率為開壓力平衡槽（泄漏量增大）Ratedflowrate：theflowrate17徑向柱塞泵工作原理示意圖徑向柱塞泵工作原理示意圖18

類似于單作用葉片泵。

配油軸固定不動，輸入軸經(jīng)花鍵帶動轉子旋轉。定子與轉子偏心安裝，柱塞在離心力或低壓油作用下，抵緊定子內壁，形成往復運動。改變定子與轉子偏心距e，即可實現(xiàn)變量。如能改變e

的方向，就可做成雙向變量泵。

工作原理類似于單作用葉片泵。工作原理19第二章液壓泵培訓課程課件202.斜盤式軸向柱塞泵

Swashplateaxialpistonpumps

結構Fig.3-7

泵體Housing：有進出油口驅動軸Driveshaft：花鍵聯(lián)接缸體Cylinder:內有z個柱塞孔(均布)

柱塞Pistons：共有z個軸向相對伸縮配流盤Valveplate:有兩油口分別與泵體進、出口端面接觸，相對轉動。斜盤Swashplate：傾斜α角安裝（變量機構Controller：控制斜盤傾角）2.斜盤式軸向柱塞泵Swashplateaxialp21Fig.3-7Fig.3-722第二章液壓泵培訓課程課件23第二章液壓泵培訓課程課件24改變傾斜方向（α-α），泵的轉動方向不變，而進、出油口互換。結構及工作原理Fig.根據(jù)結構的不同，可分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵兩種。當調壓彈簧的壓縮量增加時，臨界壓力pB由于流量急劇變化時會產(chǎn)生壓力高峰，須設置溢流閥進行保護?？s→容積變小伸→容積變大當調壓彈簧的壓縮量增加時，臨界壓力pB配流盤上過渡區(qū)。3葉片泵（Vanepumps）Volumetricefficiencyduetoleakage因泄漏引起轉子每轉各葉片吸壓油各兩次（雙作用）與單作用葉片泵相似，但帶有壓力控制彈單、雙作用葉片泵比較表由于流量急劇變化時會產(chǎn)生壓力高峰，須設置溢流閥進行保護。在規(guī)定轉速和額定壓力下輸出的流量卸荷槽。液體的壓力急劇升高和降低的現(xiàn)象稱為困油定子內表面曲線是一完整的圓。2)泵在沒有泄漏的情況下，根據(jù)幾何尺寸計算得到的定子Stator偏心e安裝改變傾斜方向（α-α），泵的轉動方向不變，而進、出油25

工作原理

密封容積形成柱塞端面、柱塞孔內表面、配流盤。密封體積變化轉子旋轉，柱塞在斜盤強迫下往復伸（容積變大）、縮（容積變小）。高、低壓油腔分開配流盤上過渡區(qū)。工作原理密封容積形成26

特點

壓力高，流量大（→功率大）改變斜盤傾角α即可改變泵的排量，可制成變量泵改變傾斜方向（α-α），泵的轉動方向不變，而進、出油口互換。

——

雙向變量泵特點壓力高，流量大（→功率大）273.

彎(斜)軸式柱塞泵

Bent-axisaxialpistonpumps結構及工作原理Fig.3-8

與斜盤式類似。與斜盤式軸向柱塞泵相比有以下特點：驅動軸與缸體軸線成一定角度，最大可達到

25°，排量大。驅動軸通過萬向節(jié)帶動缸體旋轉，柱塞只傳遞軸向力。3.彎(斜)軸式柱塞泵Bent-axisaxialp28第二章液壓泵培訓課程課件29第二章液壓泵培訓課程課件30第二章液壓泵培訓課程課件31第二章液壓泵培訓課程課件32

工作壓力高，流量大，單位功率重量小，壽命長，易于實現(xiàn)變量；但噪聲大，抗油液污染能力差。4.

Specialty特點工作壓力高，流量大，單位功率重量333.3

葉片泵（Vanepumps）1.單作用葉片泵（Single-acting

vanepumps）結構

定子Stater

偏心

e

安裝轉子Rotor

：有葉片槽

可徑向伸縮葉片Vane

：在葉片槽中

配流盤Valveplate

：共兩塊，有吸、壓油口，固定在轉子的兩端泵體：有進、出油口分別與配流盤上油口相通。3.3葉片泵（Vanepumps）1.單作用葉片泵（S34第二章液壓泵培訓課程課件35第二章液壓泵培訓課程課件36第二章液壓泵培訓課程課件37

工作原理密封容積形成定子內表面、轉子外表面、葉片與配油盤組成。

（有多個）密封體積變化轉子轉動時,葉片在作用力和定子強迫下：伸→容積變大縮→容積變小高、低壓油腔分開過渡區(qū)中有葉片。（過渡區(qū)的長度應略大于兩相鄰葉片間的最大距離)工作原理密封容積形成38

特點每轉各葉片吸壓油各一次（單作用）轉子徑向受力不平衡為消除困油，配流盤上開有三角槽（卸荷槽）葉片沿旋轉方向后傾，利于葉片甩出（改變偏心距

e

可改變輸出流量

q，制成變量泵）特點每轉各葉片吸壓油各一次（單作用）392.雙作用葉片泵（Double-acting

vanepumps）結構類似于單作用式，區(qū)別在于：定子內表面由圓弧面(四段)和過渡曲面組成配流盤有四個油口軸對稱分布轉子與定子同心安裝工作原理同單作用式。2.雙作用葉片泵（Double-actingvanep40第二章液壓泵培訓課程課件41第二章液壓泵培訓課程課件42第二章液壓泵培訓課程課件43第二章液壓泵培訓課程課件44一腔分開容積變大。為6L/min)供油回路。供油，這時的工作壓力為1MPa；3葉片泵（Vanepumps）課后思考題恒壓式變量泵—rotatingspeed（轉速）調大，或將調壓彈簧的壓縮量增加，試Outputpower：輸出功率Po如果泵的總效率ηop=0.分析其壓力——流量特性曲線如何變化?Inputpower：輸入功率Pτ根據(jù)結構的不同，可分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵兩種。驅動軸Driveshaft：花鍵聯(lián)接縮→容積變小由于泄漏、壓縮等，輸出的液體體積比理論值小。為0.Ratedflowrate：theflowrateunderrated斜盤式軸向柱塞泵Swashplateaxialpistonpumps結構簡單、體積小、重量輕、工作可靠、自吸性能好、抗油污能力強；

特點

轉子每轉各葉片吸壓油各兩次（雙作用）轉子徑向受力平衡定子曲線保證流量脈動小葉片前傾以減小壓力角

壓力角：葉片伸縮運動方向與定子曲線的法線之間夾角。一腔分開容積變大。特點轉子每轉各葉片吸壓45單作用葉片泵雙作用葉片泵每轉作用次數(shù)轉子每轉一圈，完成一次吸、排油過程。轉子每轉一圈，完成二次吸、排油過程。葉片安裝葉片后傾葉片前傾定子內表面曲線定子內表面曲線是一完整的圓。定子內表面由四段圓弧和四段過渡曲線組成定、轉子幾何中心定子與轉子偏心安裝同心安裝單、雙作用葉片泵比較表單作用葉片泵雙作用葉片泵每轉作轉子每轉一圈，完成一次吸、排油46單作用葉片泵雙作用葉片泵轉子徑向受力存在不平衡的徑向力

徑向力相互抵消。變量

調節(jié)定子和轉子的偏心距e即可變量。如果改變e

的方向出現(xiàn)－e

，就可改變泵的進、出油口(雙向泵)不能變量續(xù)上表單作用葉片泵雙作用葉片泵轉子徑存在不平衡的徑向力徑向力相互473.葉片式變量泵

（Pressure-limitingvariablevanepumps）

結構（Fig.3-13）與單作用葉片泵相似，但帶有壓力控制彈簧和排量調節(jié)螺釘。工作原理（Fig.3-14）液壓泵壓力油作用于定子上所產(chǎn)生徑向力的水平分力與彈簧力進行比較，以決定定子與轉子間的偏心距大小。3.葉片式變量泵

（Pressure-limiting48第二章液壓泵培訓課程課件49第二章液壓泵培訓課程課件50第二章液壓泵培訓課程課件51第二章液壓泵培訓課程課件52第二章液壓泵培訓課程課件53

結構緊湊、流量脈動小、噪音低，但結構較復雜，對油液精度要求高，可靠性差。

適用于要求運轉平穩(wěn)、流量均勻、低噪聲的工作場合。

4.

Specialty特點結構緊湊、流量脈動小、噪音低，但結構4.543.4

Gearpumps齒輪泵1.分類根據(jù)結構的不同，可分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵兩種。2.Externalgearpumps

外嚙合齒輪泵結構（Fig.3-15、16

）由泵體、一對相嚙合的齒輪、兩塊側板、輸入軸等組成。3.4Gearpumps齒輪泵1.分類55第二章液壓泵培訓課程課件56第二章液壓泵培訓課程課件57Specialty特點Outputpower：輸出功率PoTheoreticalflowrate:VariablevolumeperunitMaximumworkingpressure最高工作壓力pmax轉子旋轉，柱塞在斜盤強迫下往復轉子轉動時,葉片在作用力和定子強迫下：配流盤有四個油口軸對稱分布Single-actingMaximumworkingpressure最高工作壓力pmax高、低壓工作腔分開類似于單作用葉片泵。結構及工作原理Fig.Ratedpressure額定壓力pr但噪聲大，抗油液污染能力差。配油盤A-Aa安裝：a為吸油口，b為出油口；葉片沿旋轉方向后傾，利于葉片甩出斜盤Swashplate：傾斜α角安裝可用在具有快進和快退工作循環(huán)的機械加工中（如組合機床、沖壓機等）。改變定子與轉子偏心距e，即可實現(xiàn)變量。壓力角：葉片伸縮運動方向與定子曲線的法單、雙作用葉片泵比較表

工作原理

密封容積的形成齒面、泵體內表面、兩側板內表面組成封閉的空間。注意：該空間可與泵體上的油口相通。密封容積的變化齒輪旋轉，一腔進入嚙合容積變??；一腔分開容積變大。高、低壓腔分開嚙合面及兩側板內表面。Specialty特點工作原理密封容積的形成58

結構要點Phenomenonofsurroundedoil困油現(xiàn)象結構要點Phenomenonofsurrounded59由于閉死容積的變大變小，造成閉死容積中液體的壓力急劇升高和降低的現(xiàn)象稱為困油現(xiàn)象。消除措施：在齒輪兩側的端蓋（側板）上開設卸荷槽。由于閉死容積的變大變小，造成閉死容積中60第二章液壓泵培訓課程課件61第二章液壓泵培訓課程課件62

Unbalancedradialforce

徑向力不平衡Unbalancedradialforce

徑63解決措施：

縮小壓油口直徑解決措施：64

開壓力平衡槽（泄漏量增大）開壓力平衡槽（泄漏量增大）65

Leakage泄漏

有端面泄漏、徑向泄漏和嚙合泄漏三條途徑。

Leakage泄漏

有端面泄漏、徑向泄漏和66第二章液壓泵培訓課程課件67

特點

結構簡單、體積小、重量輕、工作可靠、自吸性能好、抗油污能力強；但效率低，噪音大，流量脈動大，不能用做變量泵。特點結構簡單、體積小、重量輕、工作68Themaximumoperatingpressureonpumplife上升，BC段曲線右移（至B″C″位置）。分析其壓力——流量特性曲線如何變化?3-1Operatingprincipleofasinglepistonpump25°，排量大。配流盤Valveplate：共兩塊，有吸、壓油口，【例5】圖示為組合機床動力滑臺采用的雙聯(lián)葉片泵稱為；Separatinginletportfromoutletport如果泵的總效率ηop=0.斜盤Swashplate：傾斜α角安裝【例5】圖示為組合機床動力滑臺采用的雙聯(lián)葉片泵由于閉死容積的變大變小，造成閉死容積中如果泵的總效率ηop=0.斜盤Swashplate：傾斜α角安裝Inputpower：輸入功率Pτ固定在轉子的兩端按油液流動方向是否可變化

Non-returnpump單向泵

Reversiblepump雙向泵3.5

變量泵的控制1.被控量兩個被控制的量：流量和系統(tǒng)最高壓力。2.變量方式軸向柱塞泵改變斜盤傾斜角（Fig.3-7）或缸體與驅動軸的夾角（Fig.3-9）徑向柱塞泵與單作用葉片泵改變偏心距（Fig.3-6、3-13）

Themaximumoperatingpressure693.變量機構手動變量機構Fig.3-6

結構簡單，通常只能在停機或壓力較低時才能實現(xiàn)變量。手動伺服式用手操縱伺服閥，通過變量油缸活塞帶動變量機構動作。液壓外控式Fig.3-9

由外部的壓力油驅動變量機構動作。電控式通過控制電機驅動變量機構。液壓內控式Fig.3-13

由泵體本身的液壓力來驅動變量機構動作。3.變量機構手動變量機構Fig.3-6704.變量泵的形式限壓式變量泵Fig.3-13

流量隨壓力升高而降低，當達到限定壓力時，流量小到僅夠維持系統(tǒng)的泄漏，壓力不會再升高，所以這種泵不需要溢流閥保護?？捎迷诰哂锌爝M和快退工作循環(huán)的機械加工中（如組合機床、沖壓機等）。

泵的輸出壓力與流量關系如Fig.3-14(b)。4.變量泵的形式限壓式變量泵Fig.3-1371第二章液壓泵培訓課程課件72第二章液壓泵培訓課程課件73

恒壓式變量泵

當壓力達到調定壓力后，輸出流量減少到最小值（僅供維持系統(tǒng)的泄漏），壓力不再升高。由于流量急劇變化時會產(chǎn)生壓力高峰，須設置溢流閥進行保護。

恒壓式變量泵當壓力達到調定壓力后，輸出74恒壓式變量泵恒壓式變量泵75

恒功率變量泵Fig.3-9恒功率變量泵Fig.3-976例題【例1】選擇題

1)液壓泵進口處的壓力稱為

；泵的實際工作壓力稱為

；泵在連續(xù)運轉時允許使用的最高工作壓力稱為

；泵短時間內超載所允許的極限壓力稱為

。

A．工作壓力B．最大壓力

C．額定壓力D．吸入壓力

2)泵在沒有泄漏的情況下，根據(jù)幾何尺寸計算得到的流量稱為

；在規(guī)定轉速和額定壓力下輸出的流量稱為

；在某工作壓力下實際排出的流量稱為

。

A．實際流量B．額定流量C．理論流量DACBCBA例題【例1】選擇題DACBCBA77【例2】圖示為齒輪泵示意圖。液體按圖示箭頭方向流入、流出泵體，試標出這時的齒輪轉動方向。答：上齒輪逆時針旋轉；下齒輪順時針旋轉?！纠?】圖示為齒輪泵示意圖。液體按圖示箭頭方向流答：上齒輪逆78【例3】雙作用葉片泵的轉子轉向如圖所示，試說明a、

b、c、d四個油口中的吸油口和出油口。答：吸油口：b、d口；出油口：a、c口?！纠?】雙作用葉片泵的轉子轉向如圖所示，試說明a、答：吸油口79【例4】圖示為斜盤式軸向柱塞泵示意圖。轉子轉向如圖所示，試說明它的吸油口和出油口?！纠?】圖示為斜盤式軸向柱塞泵示意圖。轉子轉向如80答：配油盤A-Aa安裝：a為吸油口，b為出油口；配油盤A-Ab安裝：高低壓腔沒有分開，泵不能

正常工作。答：81【例5】圖示為組合機床動力滑臺采用的雙聯(lián)葉片泵

YB-40/6(泵2的流量為40L/min，泵1的流量為6L/min)供油回路?？焖龠M給時兩泵同時供油，這時的工作壓力為1MPa；工作進給時僅泵1以4.5MPa的工作壓力向系統(tǒng)供油，泵2

輸出的油液經(jīng)元件3直接流回油箱，出口壓力為0.3MPa。如果泵的總效率ηop=0.8，求該雙聯(lián)泵所需的最大驅動功率?！纠?】圖示為組合機床動力滑臺采用的雙聯(lián)葉片泵82第二章液壓泵培訓課程課件83解：設泵1出口壓力為p1，流量為q1；泵2出口壓力為p2，流量為q2。快進時雙聯(lián)泵輸出的功率為：解：84

工進時雙泵輸出功率為因此，雙聯(lián)泵輸出的最大功率為767W，其所需的最大驅動功率為工進時雙泵輸出功率為85作業(yè)見上傳教案。（下周上課時交）作業(yè)見上傳教案。（下周上課時交）86課后思考題

如果將限壓式變量葉片泵的偏心距e

調大，或將調壓彈簧的壓縮量增加，試分析其壓力——流量特性曲線如何變化?

課后思考題如果將限壓式87第二章液壓泵培訓課程課件88答：調大限壓式變量葉片泵的偏心距e，將使曲線的AB段上移（至A′B′位置），輸出流量增大；當調壓彈簧的壓縮量增加時，臨界壓力pB

上升，BC段曲線右移（至B″C″位置）。答：調大限壓式變量葉片泵的偏心距e，將使曲線89答：

調大限壓式變量葉片泵的偏心距e，將使曲線的AB段上移（至A′B′位置），輸出流量增大；當調壓彈簧的壓縮量增加時，臨界壓力pB上升，BC段曲線右移（至B″C″位置）。答：調大限壓式變量葉片泵的偏心距e，將使90第二章液壓泵培訓課程課件91第二章液壓泵第二章液壓泵923.1

Introductions概述1.Functions作用

TransformMechanicalEnergyintoHydraulicEnergy

把機械能轉化為液體的壓力能。（能量轉化元件）

M

p

M.E.H.E

ωqPump（液壓泵）

2.Operatingprinciple工作原理3.1Introductions概述1.Functio93Fig.3-1OperatingprincipleofasinglepistonpumpFig.3-1Operatingprinciple94Formingoiltightchamber

密封工作容積的形成Changingtheoiltightchamber

密封容積變化

（increasing:suctionoil;decreasing:deliveryoil）（容積變大:吸油；容積變小:壓油）Separatinginletportfromoutletport

高、低壓工作腔分開

Conclusion結論

Workingbasedontheoiltightchambervariation

密閉工作腔容積的變化進行工作－－Displacementpumps

容積式液壓泵Conditions工作條件Formingoiltightchamber密封工作953.Mainperformanceparameters基本參數(shù)Pressure壓力（Pa，MPa）Suctionpressure進口壓力Workingpressure工作壓力p

Operatingpressuredependsontheoverallloads

工作壓力取決于外負載。Ratedpressure額定壓力pr

Themaximumoperatingpressureonpump

life

長期工作所允許的最高工作壓力。Maximumworkingpressure

最高工作壓力pmax

Limitpressureinshorttimeoverload

短時間超載允許的極限壓力。3.Mainperformanceparameters96Displacementandflowrate排量、流量Delivery:Variablevolumeperrevolution排量V：每轉可變容積的變化體積（m3/r,mL/r）Theoreticalflowrate:Variablevolumeperunit

理論流量qt

：單位時間可變容積變化的幾何體積（m3/s、L/min）—rotatingspeed（轉速）

Displacementandflowrate排97Practicalflowrate:Outputoilvolumeperunit

實際流量q

：單位時間內輸出的液體體積量由于泄漏、壓縮等，輸出的液體體積比理論值小。Ratedflowrate：theflowrateunderratedpressureandratedrotatingspeed

額定流量qr

：在額定壓力和額定轉速下的實際流量Practicalflowrate:Outputo980099

Powerandefficiency

功率、效率Outputpower：輸出功率

Po則柱塞單位時間里對液體作的功，即功率：

設柱塞以力F，速度v推動液體排出，則Δt時間里柱塞對液體作的功為：

Inputpower：輸入功率

Pτ

Themechanicalpowerofthedrivingshaft.

泵的輸入功率即偏心輪的驅動功率：Powerandefficiency功率、效率O100Volumetricefficiency：容積效率ηvVolumetricefficiencyduetoleakage因泄漏引起Mechanicalefficiency：機械效率ηmMechanical

efficiencyduetofriction因摩擦引起Volumetricefficiency：容積效率ηv101限壓式變量泵Fig.TransformMechanicalEnergyintoHydraulicEnergy單作用葉片泵（Single-actingvanepumps）Practicalflowrate:Outputoilvolumeperunit密閉工作腔容積的變化進行工作液體的壓力急劇升高和降低的現(xiàn)象稱為困油單、雙作用葉片泵比較表Externalmeshed（改變偏心距e可改變輸出流量q，制成變量泵）柱塞端面、柱塞孔內表面、配流盤。配油盤A-Aa安裝：a為吸油口，b為出油口；結構簡單，通常只能在停機或壓力較低時才能實現(xiàn)變量。轉子旋轉，柱塞在斜盤強迫下往復額定流量qr：在額定壓力和額定轉速下的實際流量手動變量機構Fig.4Gearpumps齒輪泵Overallefficiencyofpump：泵的總效率η

泵的實際輸出不等于輸入volumetricefficiencytimesmechanicalefficiency

容積效率乘機械效率限壓式變量泵Fig.Overallefficiency1024.Performancecurves性能曲線Fig.3-24.Performancecurves性能曲線Fig.103

Accordingtothetypesofdelivery

根據(jù)每轉輸出的液體體積能否調節(jié)Fixeddeliverypump定量泵

Variabledeliverypump變量泵5.Classification分類

按油液流動方向是否可變化

Non-returnpump單向泵

Reversiblepump雙向泵

按結構形式的不同Accordingtothetypesofde104Pumps泵Geartype齒輪式Vanetype葉片式PistonType柱塞式Externalmeshed外嚙合Innermeshed內嚙合Double-acting雙作用式Single-acting單作用式Axial軸向式Radial徑向式Swashplate斜盤式Bentaxis斜軸式定量式變、定量式Pumps泵GeartypeVanetypePiston105Graphsymbols

圖形符號Variable定量泵變量泵雙向定量泵DoubleSingle雙向變量泵FixedGraphsymbols圖形符號Variable定量泵變1061.徑向柱塞泵（Radialpistonpump）結構Fig.3-5

泵體Body

輸入軸

Driveshift花鍵聯(lián)接轉子（缸體）Rotor

定子Stator偏心

e

安裝柱塞Piston：可在缸體徑向柱塞孔中作伸縮運動配流軸Valveshaft：位于缸體中心，固定不動

（變量機構：改變定子與轉子間的偏心距)3.2

柱塞泵（Pistonpumps

）1.徑向柱塞泵（Radialpistonpump）結構107Ratedflowrate：theflowrateunderrated額定流量qr：在額定壓力和額定轉速下的實際流量Themaximumoperatingpressureonpumplife結構及工作原理Fig.當調壓彈簧的壓縮量增加時，臨界壓力pB配流盤有四個油口軸對稱分布分析其壓力——流量特性曲線如何變化?結構及工作原理Fig.供油，這時的工作壓力為1MPa；縮→容積變?。ㄒ簤罕茫┓Q為；當調壓彈簧的壓縮量增加時，臨界壓力pBPhenomenonofsurroundedoil困油現(xiàn)象ThemaximumoperatingpressureonpumplifeChangingtheoiltightchamber密封容積變化Ratedpressure額定壓力pr因此，雙聯(lián)泵輸出的最大功率為767W，其所需的最大驅動功率為開壓力平衡槽（泄漏量增大）Ratedflowrate：theflowrate108徑向柱塞泵工作原理示意圖徑向柱塞泵工作原理示意圖109

類似于單作用葉片泵。

配油軸固定不動，輸入軸經(jīng)花鍵帶動轉子旋轉。定子與轉子偏心安裝，柱塞在離心力或低壓油作用下，抵緊定子內壁，形成往復運動。改變定子與轉子偏心距e，即可實現(xiàn)變量。如能改變e

的方向，就可做成雙向變量泵。

工作原理類似于單作用葉片泵。工作原理110第二章液壓泵培訓課程課件1112.斜盤式軸向柱塞泵

Swashplateaxialpistonpumps

結構Fig.3-7

泵體Housing：有進出油口驅動軸Driveshaft：花鍵聯(lián)接缸體Cylinder:內有z個柱塞孔(均布)

柱塞Pistons：共有z個軸向相對伸縮配流盤Valveplate:有兩油口分別與泵體進、出口端面接觸，相對轉動。斜盤Swashplate：傾斜α角安裝（變量機構Controller：控制斜盤傾角）2.斜盤式軸向柱塞泵Swashplateaxialp112Fig.3-7Fig.3-7113第二章液壓泵培訓課程課件114第二章液壓泵培訓課程課件115改變傾斜方向（α-α），泵的轉動方向不變，而進、出油口互換。結構及工作原理Fig.根據(jù)結構的不同，可分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵兩種。當調壓彈簧的壓縮量增加時，臨界壓力pB由于流量急劇變化時會產(chǎn)生壓力高峰，須設置溢流閥進行保護?？s→容積變小伸→容積變大當調壓彈簧的壓縮量增加時，臨界壓力pB配流盤上過渡區(qū)。3葉片泵（Vanepumps）Volumetricefficiencyduetoleakage因泄漏引起轉子每轉各葉片吸壓油各兩次（雙作用）與單作用葉片泵相似，但帶有壓力控制彈單、雙作用葉片泵比較表由于流量急劇變化時會產(chǎn)生壓力高峰，須設置溢流閥進行保護。在規(guī)定轉速和額定壓力下輸出的流量卸荷槽。液體的壓力急劇升高和降低的現(xiàn)象稱為困油定子內表面曲線是一完整的圓。2)泵在沒有泄漏的情況下，根據(jù)幾何尺寸計算得到的定子Stator偏心e安裝改變傾斜方向（α-α），泵的轉動方向不變，而進、出油116

工作原理

密封容積形成柱塞端面、柱塞孔內表面、配流盤。密封體積變化轉子旋轉，柱塞在斜盤強迫下往復伸（容積變大）、縮（容積變小）。高、低壓油腔分開配流盤上過渡區(qū)。工作原理密封容積形成117

特點

壓力高，流量大（→功率大）改變斜盤傾角α即可改變泵的排量，可制成變量泵改變傾斜方向（α-α），泵的轉動方向不變，而進、出油口互換。

——

雙向變量泵特點壓力高，流量大（→功率大）1183.

彎(斜)軸式柱塞泵

Bent-axisaxialpistonpumps結構及工作原理Fig.3-8

與斜盤式類似。與斜盤式軸向柱塞泵相比有以下特點：驅動軸與缸體軸線成一定角度，最大可達到

25°，排量大。驅動軸通過萬向節(jié)帶動缸體旋轉，柱塞只傳遞軸向力。3.彎(斜)軸式柱塞泵Bent-axisaxialp119第二章液壓泵培訓課程課件120第二章液壓泵培訓課程課件121第二章液壓泵培訓課程課件122第二章液壓泵培訓課程課件123

工作壓力高，流量大，單位功率重量小，壽命長，易于實現(xiàn)變量；但噪聲大，抗油液污染能力差。4.

Specialty特點工作壓力高，流量大，單位功率重量1243.3

葉片泵（Vanepumps）1.單作用葉片泵（Single-acting

vanepumps）結構

定子Stater

偏心

e

安裝轉子Rotor

：有葉片槽

可徑向伸縮葉片Vane

：在葉片槽中

配流盤Valveplate

：共兩塊，有吸、壓油口，固定在轉子的兩端泵體：有進、出油口分別與配流盤上油口相通。3.3葉片泵（Vanepumps）1.單作用葉片泵（S125第二章液壓泵培訓課程課件126第二章液壓泵培訓課程課件127第二章液壓泵培訓課程課件128

工作原理密封容積形成定子內表面、轉子外表面、葉片與配油盤組成。

（有多個）密封體積變化轉子轉動時,葉片在作用力和定子強迫下：伸→容積變大縮→容積變小高、低壓油腔分開過渡區(qū)中有葉片。（過渡區(qū)的長度應略大于兩相鄰葉片間的最大距離)工作原理密封容積形成129

特點每轉各葉片吸壓油各一次（單作用）轉子徑向受力不平衡為消除困油，配流盤上開有三角槽（卸荷槽）葉片沿旋轉方向后傾，利于葉片甩出（改變偏心距

e

可改變輸出流量

q，制成變量泵）特點每轉各葉片吸壓油各一次（單作用）1302.雙作用葉片泵（Double-acting

vanepumps）結構類似于單作用式，區(qū)別在于：定子內表面由圓弧面(四段)和過渡曲面組成配流盤有四個油口軸對稱分布轉子與定子同心安裝工作原理同單作用式。2.雙作用葉片泵（Double-actingvanep131第二章液壓泵培訓課程課件132第二章液壓泵培訓課程課件133第二章液壓泵培訓課程課件134第二章液壓泵培訓課程課件135一腔分開容積變大。為6L/min)供油回路。供油，這時的工作壓力為1MPa；3葉片泵（Vanepumps）課后思考題恒壓式變量泵—rotatingspeed（轉速）調大，或將調壓彈簧的壓縮量增加，試Outputpower：輸出功率Po如果泵的總效率ηop=0.分析其壓力——流量特性曲線如何變化?Inputpower：輸入功率Pτ根據(jù)結構的不同，可分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵兩種。驅動軸Driveshaft：花鍵聯(lián)接縮→容積變小由于泄漏、壓縮等，輸出的液體體積比理論值小。為0.Ratedflowrate：theflowrateunderrated斜盤式軸向柱塞泵Swashplateaxialpistonpumps結構簡單、體積小、重量輕、工作可靠、自吸性能好、抗油污能力強；

特點

轉子每轉各葉片吸壓油各兩次（雙作用）轉子徑向受力平衡定子曲線保證流量脈動小葉片前傾以減小壓力角

壓力角：葉片伸縮運動方向與定子曲線的法線之間夾角。一腔分開容積變大。特點轉子每轉各葉片吸壓136單作用葉片泵雙作用葉片泵每轉作用次數(shù)轉子每轉一圈，完成一次吸、排油過程。轉子每轉一圈，完成二次吸、排油過程。葉片安裝葉片后傾葉片前傾定子內表面曲線定子內表面曲線是一完整的圓。定子內表面由四段圓弧和四段過渡曲線組成定、轉子幾何中心定子與轉子偏心安裝同心安裝單、雙作用葉片泵比較表單作用葉片泵雙作用葉片泵每轉作轉子每轉一圈，完成一次吸、排油137單作用葉片泵雙作用葉片泵轉子徑向受力存在不平衡的徑向力

徑向力相互抵消。變量

調節(jié)定子和轉子的偏心距e即可變量。如果改變e

的方向出現(xiàn)－e

，就可改變泵的進、出油口(雙向泵)不能變量續(xù)上表單作用葉片泵雙作用葉片泵轉子徑存在不平衡的徑向力徑向力相互1383.葉片式變量泵

（Pressure-limitingvariablevanepumps）

結構（Fig.3-13）與單作用葉片泵相似，但帶有壓力控制彈簧和排量調節(jié)螺釘。工作原理（Fig.3-14）液壓泵壓力油作用于定子上所產(chǎn)生徑向力的水平分力與彈簧力進行比較，以決定定子與轉子間的偏心距大小。3.葉片式變量泵

（Pressure-limiting139第二章液壓泵培訓課程課件140第二章液壓泵培訓課程課件141第二章液壓泵培訓課程課件142第二章液壓泵培訓課程課件143第二章液壓泵培訓課程課件144

結構緊湊、流量脈動小、噪音低，但結構較復雜，對油液精度要求高，可靠性差。

適用于要求運轉平穩(wěn)、流量均勻、低噪聲的工作場合。

4.

Specialty特點結構緊湊、流量脈動小、噪音低，但結構4.1453.4

Gearpumps齒輪泵1.分類根據(jù)結構的不同，可分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵兩種。2.Externalgearpumps

外嚙合齒輪泵結構（Fig.3-15、16

）由泵體、一對相嚙合的齒輪、兩塊側板、輸入軸等組成。3.4Gearpumps齒輪泵1.分類146第二章液壓泵培訓課程課件147第二章液壓泵培訓課程課件148Specialty特點Outputpower：輸出功率PoTheoreticalflowrate:VariablevolumeperunitMaximumworkingpressure最高工作壓力pmax轉子旋轉，柱塞在斜盤強迫下往復轉子轉動時,葉片在作用力和定子強迫下：配流盤有四個油口軸對稱分布Single-actingMaximumworkingpressure最高工作壓力pmax高、低壓工作腔分開類似于單作用葉片泵。結構及工作原理Fig.Ratedpressure額定壓力pr但噪聲大，抗油液污染能力差。配油盤A-Aa安裝：a為吸油口，b為出油口；葉片沿旋轉方向后傾，利于葉片甩出斜盤Swashplate：傾斜α角安裝可用在具有快進和快退工作循環(huán)的機械加工中（如組合機床、沖壓機等）。改變定子與轉子偏心距e，即可實現(xiàn)變量。壓力角：葉片伸縮運動方向與定子曲線的法單、雙作用葉片泵比較表

工作原理

密封容積的形成齒面、泵體內表面、兩側板內表面組成封閉的空間。注意：該空間可與泵體上的油口相通。密封容積的變化齒輪旋轉，一腔進入嚙合容積變小；一腔分開容積變大。高、低壓腔分開嚙合面及兩側板內表面。Specialty特點工作原理密封容積的形成149

結構要點Phenomenonofsurroundedoil困油現(xiàn)象結構要點Phenomenonofsurrounded150由于閉死容積的變大變小，造成閉死容積中液體的壓力急劇升高和降低的現(xiàn)象稱為困油現(xiàn)象。消除措施：在齒輪兩側的端蓋（側板）上開設卸荷槽。由于閉死容積的變大變小，造成閉死容積中151第二章液壓泵培訓課程課件152第二章液壓泵培訓課程課件153

Unbalancedradialforce

徑向力不平衡Unbalancedradialforce

徑154解決措施：

縮小壓油口直徑解決措施：155

開壓力平衡槽（泄漏量增大）開壓力平衡槽（泄漏量增大）156

Leakage泄漏

有端面泄漏、徑向泄漏和嚙合泄漏三條途徑。

Leakage泄漏

有端面泄漏、徑向泄漏和157第二章液壓泵培訓課程課件158

特點

結構簡單、體積小、重量輕、工作可靠、自吸性能好、抗油污能力強；但效率低，噪音大，流量脈動大，不能用做變量泵。特點結構簡單、體積小、重量輕、工作159Themaximumoperatingpressureonpumplife上升，BC段曲線右移（至B″C″位置）。分析其壓力——流量特性曲線如何變化?3-1Operatingprincipleofasinglepistonpump25°，排量大。配流盤Valveplate：共兩塊，有吸、壓油口，【例5】圖示為組合機床動力滑臺采用的雙聯(lián)葉片泵稱為；Separatinginletportfromoutletport如果泵的總效率ηop=0.斜盤Swashplate：傾斜α角安裝【例5】圖示為組合機床動力滑臺采用的雙聯(lián)葉片泵由于閉死容積的變大變小，造成閉死容積中如果泵的總效率ηop=0.斜盤Swashplate：傾斜α角安裝Inputpower：輸入功率Pτ固定在轉子的兩端按油液流動方向是否可變化

Non-returnpump單向泵

Reversiblepump雙向泵3.5

變量泵的控制1.被控量兩個被控制的量：流量和系統(tǒng)最高壓力。2.變量方式軸向柱塞泵改變斜盤傾斜角（Fig.3-7）或缸體與驅動軸的夾角（Fig.3-9）徑向柱塞泵與單作用葉片泵改變偏心距（Fig.3-6、3-13）

Themaximumoperatingpressure1