第3章 液壓動力元件2

3.3葉片泵單作用式葉片泵流量可調(diào)節(jié)，故稱變量泵。雙作用葉片泵流量不可調(diào)節(jié)，故稱定量泵。雙作用葉片泵因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)滑動兩次，完成兩次吸油和壓油而得名。單作用葉片泵轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，吸、壓油各一次，故稱為單作用。葉片泵分單作用式和雙作用式。2/1/20231武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院一雙作用葉片泵定子曲線——大半徑圓弧、小半徑圓弧、過渡曲線。殼體、定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤等組成密封容積的形成在圖示位置，葉片2、4、6、8（紅線位置）將密封容積分成兩個吸油腔和兩個排油腔。dV2＞dV8dV4＜dV2

2/1/20232武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院雙作用葉片泵的

工作原理結(jié)論⑴吸、排油同時進(jìn)行；⑵泵一轉(zhuǎn)，每個葉片參加兩次吸、排油過程?！史Q“雙作用”。⑶徑向力自成平衡——配油窗口對稱布置；⑷配油方式——配油盤配油。吸、排油原理葉片2讓出體積dV2，葉片4壓進(jìn)體積dV4，∵dV2＞dV4，∴吸油腔體積增大——吸油；葉片2壓進(jìn)體積dV2，葉片8讓出體積dV8，∵dV2＞dV8，∴壓油腔體積減小——排油。葉片4、2、8轉(zhuǎn)到3、1、7葉片原位置，結(jié)束工作，繼之1、3、5開始工作，……

設(shè)轉(zhuǎn)子在dt

時間內(nèi)轉(zhuǎn)過dφ角度吸油腔排油腔2/1/20233武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院排量計算設(shè)定子內(nèi)表面曲線大半徑為R，小半徑為r，半徑為r0，葉片寬度B

扇形面積排油腔體積的變化設(shè)葉片數(shù)為Z、厚度為b，則泵一轉(zhuǎn)葉片所占體積為注意到：雙作用2/1/20234武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院國產(chǎn)YB葉片泵結(jié)構(gòu)分析

2/1/20235武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院⒈密封問題

⑴配油盤與轉(zhuǎn)子、葉片之間的間隙葉片b=轉(zhuǎn)子厚度-（0.005～0.01）轉(zhuǎn)子厚度=定子厚度-（0.03～0.04）⑵葉片頂部與定子內(nèi)表面曲線之間——接觸問題在排油腔：葉片頂部受液壓作用力，推葉片離開定子內(nèi)表面；在吸油腔：葉片伸出靠離心力甩出，與定子內(nèi)表面接觸；離心力不足時，容易產(chǎn)生脫空現(xiàn)象，不能構(gòu)成密封，特別是啟動時。解決措施：葉片底部通壓力油！方法：在配油盤上對應(yīng)于葉片槽底部的地方，開有一個環(huán)形槽?、侨~片與葉片槽配合間隙:0.01～0.03；⑷封油區(qū)應(yīng)保證吸、排油腔不能相通。配油盤上吸油窗口之間的密封區(qū)的夾角，稍大于葉片之間的夾角2/1/20236武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院⒉內(nèi)表面過渡曲線

和葉片傾角

定子內(nèi)表面過渡曲線——等加速等減速曲線，改剛性沖擊為柔性沖擊概念：剛性沖擊——加速度為無窮大的沖擊；

柔性沖擊——加速度為有限值的沖擊。

葉片傾角——前傾13°（有爭議的問題，也有傾角為0°～－13°）目的——減小摩擦角，改善葉片受力條件。2/1/20237武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院⒊配油盤上的三角槽

從封油區(qū)進(jìn)入排油區(qū)減小瞬時液壓沖擊，減小流量、壓力脈動，降低噪聲。位置作用2/1/20238武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院高壓葉片泵定子的吸油腔部被葉片刮研，造成磨損；減少了泵的理論排量；可能引起瞬時理論流量脈動。采用浮動配流盤實現(xiàn)端面間隙補償；減小通往吸油區(qū)葉片根部的油液壓力（↓p）；

減小吸油區(qū)葉片根部的有效作用面積。葉片槽根部全部通壓力油帶來的副作用提高雙作用葉片泵額定壓力的措施：影響了泵的壽命和額定壓力的提高2/1/20239武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院減小吸油區(qū)葉片根部

有效作用面積階梯式葉片（↓s）子母葉片（↓b）柱銷式葉片（↓b）2/1/202310武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院葉片馬達(dá)進(jìn)出油口相等，有單獨的泄油口；葉片徑向放置，葉片底部設(shè)置有燕式彈簧；在高低壓油腔通入葉片底部的通路上裝有梭閥。轉(zhuǎn)動慣量小，反應(yīng)靈敏，能適應(yīng)較高頻率的換向。但泄漏大，低速時不夠穩(wěn)定。適用于轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高、機(jī)械性能要求不嚴(yán)格的場合。

應(yīng)用

結(jié)構(gòu)特點2/1/202311武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院二變量葉片泵

定子內(nèi)環(huán)為圓轉(zhuǎn)子與定子存在偏心e，銑有z個葉片槽葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)自由滑動，寬度為B左、右配流盤銑有吸、壓油窗口傳動軸基本結(jié)構(gòu)2/1/202312武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院(一)

工作原理

密封容積的形成由定子、轉(zhuǎn)子、配油盤等組成。葉片4、8將密封容積分成兩個工作腔。設(shè)轉(zhuǎn)子在dt

時間內(nèi)轉(zhuǎn)過dφ角度

葉片4讓出體積dV4，葉片8壓進(jìn)體積dV8，∵dV4＞dV8，∴吸油腔體積增大——吸油；葉片4壓進(jìn)體積dV4，葉片8讓出體積dV8，∵dV4＞dV8，∴壓油腔體積減小——排油。吸油腔

排油腔

葉片4、8轉(zhuǎn)到3、7葉片原位置，結(jié)束工作，繼之5、1開始工作，……2/1/202313武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院(二)

排量計算定子半徑為R，轉(zhuǎn)子半徑為r，ρ4、ρ8分別為葉片4、8的回轉(zhuǎn)半徑。扇形面積排油腔體積的變化注意到KV——單位偏心量理論流量

結(jié)論：改變偏心量的大小即可改變泵的流量——變量泵。2/1/202314武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院(三)

限壓式變量葉片泵

原理外反饋式

2/1/202315武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院三

限壓式變量葉片泵原理2/1/202316武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院(四)限壓式變量泵的

流量—壓力特性

pA＜KSX0

（pb為限定壓力）

泵的實際流量為

pA=KS（X0+X）：e↓，q↓

流量—壓力特性

泵的工作壓力p＜pb泵的工作壓力p＞pb2/1/202317武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院限壓式變量泵

的應(yīng)用組合機(jī)床液壓滑臺快進(jìn)快退低壓大流量工作進(jìn)給高壓小流量2/1/202318武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院流量—壓力特性曲線

的調(diào)節(jié)方法

⑴偏心調(diào)節(jié)螺釘（流量調(diào)節(jié)螺釘）——AB段上下平移；

⑵彈簧預(yù)緊力螺釘（壓力調(diào)節(jié)螺釘）——BC段左右平移；

⑶更換彈簧，改變BC段斜率。KS↑，BC段變陡。

pc不變，而pb改變

pc和pb都改變

2/1/202319武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院

外反饋限壓式葉片泵結(jié)構(gòu)2/1/202320武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院(五)限壓式變量泵

的結(jié)構(gòu)分析⑴葉片底部通油情況吸油腔的葉片底部——通吸油腔壓力；排油腔的葉片底部——通