任務(wù)四：柱塞泵的使用

項(xiàng)目三液壓動(dòng)力元件任務(wù)四：柱塞泵的使用授課教師：某某某任務(wù)概述掌握其排量和流量的計(jì)算方法。了解軸向柱塞泵和徑向柱塞泵的工作原理和結(jié)構(gòu)要點(diǎn)知識與技能如圖3.29所示的柱塞泵，是靠柱塞在泵體中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成密封容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸油與壓油的液壓泵。

圖3.29斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1-缸體；2-配油盤；3-；柱塞4-斜盤；5-傳動(dòng)軸；6；彈簧構(gòu)成密封容積的零件為圓柱形的柱塞和缸孔，加工方便，容易得到高的配合精度，密封性能好，容積效率高（ηv=99%；η=97%）；01優(yōu)點(diǎn)主要零件均受壓應(yīng)力，材料強(qiáng)度等性能可得到充分利用，使用壓力可以很高；02只需改變柱塞的工作行程就能改變流量，易于變量。03結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工工藝要求高，對油液污染敏感，它是所有泵中價(jià)格最貴的。01缺點(diǎn)與上述兩種泵相比，柱塞泵具有以下特點(diǎn)柱塞泵因效率和壓力高，流量調(diào)節(jié)方便，結(jié)構(gòu)緊湊，故用在需要高壓、大流量、大功率、且流量需要調(diào)節(jié)的場合。主要應(yīng)用設(shè)備有龍門刨床拉床液壓機(jī)工程機(jī)械礦山冶金機(jī)械船舶等柱塞泵按柱塞的排列和運(yùn)動(dòng)方向不同，可分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩大類。目錄CATALOG軸向柱塞泵01徑向柱塞泵0201軸向柱塞泵一、軸向柱塞泵圖3.29斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1-缸體；2-配油盤；3-；柱塞4-斜盤；5-傳動(dòng)軸；6；彈簧軸向柱塞泵是將多個(gè)柱塞配置在一個(gè)共同缸體的圓周上，并使柱塞中心線和缸體中心線平行的一種泵。因斜盤式比較常用，故主要介紹此泵。此泵主要由泵體、配油盤、柱塞和斜盤等組成，柱塞沿圓周均勻分布在泵體內(nèi)。斜盤軸線與缸體軸線傾斜一角度，柱塞靠機(jī)械裝置（圖中為彈簧）或在低壓油作用下壓緊在斜盤上。配油盤和斜盤固定不轉(zhuǎn)，當(dāng)原動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)軸使缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于斜盤的作用，迫使柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過配油盤的配油窗口進(jìn)行吸油和壓油。如圖3.29所示為斜盤式軸向柱塞泵的工作原理圖雙作用葉片泵的工作原理101在圖示的回轉(zhuǎn)方向，泵體轉(zhuǎn)到后半部時(shí)，柱塞向外伸出，柱塞底部缸孔的密封工作容積增大，通過配油盤的吸油窗口吸油；泵體轉(zhuǎn)到前半部時(shí)，柱塞被斜盤推入泵體，泵體孔容積減小，通過配流盤的壓油窗口壓油。02泵體每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)柱塞完成吸、壓油各一次。改變斜盤傾角γ,就能改變柱塞行程的長度，也即改變了液壓泵的排量；改變斜盤傾角方向，就能改變吸油和壓油的方向，成為雙向變量泵。圖3.29斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1-缸體；2-配油盤；3-；柱塞4-斜盤；5-傳動(dòng)軸；6；彈簧軸向柱塞泵優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸小慣性小容積效率高缺點(diǎn)軸向尺寸較大，軸向作用力也較大結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。目前其使用的最高壓力可達(dá)40.0MPa，甚至更高。一般用于工程機(jī)械、壓力機(jī)等高壓系統(tǒng)中。如圖3.30所示，若柱塞的直徑為d，柱塞分布圓的直徑為D，斜盤傾角為γ時(shí)，柱塞的行程s=Dtanγ，當(dāng)柱塞數(shù)為z時(shí)，軸向柱塞泵的排量為：

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圖3.30斜盤式軸向柱塞泵的流量計(jì)算由于柱塞在泵體孔中運(yùn)動(dòng)的速度不是恒速的，因而輸出流量是有脈動(dòng)的。當(dāng)柱塞為奇數(shù)時(shí)，脈動(dòng)較小，且柱塞數(shù)越多脈動(dòng)也較小。一般常用的柱塞泵的柱塞個(gè)數(shù)為7、9或11,斜盤傾角γmax=20°。實(shí)際上

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設(shè)泵的轉(zhuǎn)速為n，容積效率為ηv，則泵的實(shí)際輸出流量為：軸向柱塞泵的排量和流量21）滑履結(jié)構(gòu)在圖3.29所示斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)中，柱塞與斜盤為球頭型點(diǎn)接觸，雖然結(jié)構(gòu)簡單，但點(diǎn)接觸處受到很大的擠壓應(yīng)力，極易磨損。故一般在球頭的部位裝一滑履，以減少應(yīng)力，提高泵的工作壓力。

圖3.31所示即為斜盤式軸向柱塞泵的滑履結(jié)構(gòu)。軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3圖3.29斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1-缸體；2-配油盤；3-；柱塞4-斜盤；5-傳動(dòng)軸；6；彈簧圖3.31斜盤式軸向柱塞泵的滑履結(jié)構(gòu)2中心彈簧結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)被廣泛用在軸向柱塞泵中在圖3.29所示斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)中，每個(gè)柱塞的底部配裝一個(gè)彈簧使柱塞外伸。柱塞做往復(fù)移動(dòng)時(shí)，彈簧隨著做伸長和壓縮的高頻運(yùn)動(dòng)，彈簧易疲勞破壞。若用圖3.32所示的結(jié)構(gòu)，把一個(gè)彈簧裝在中心，代替每個(gè)柱塞底部的彈簧，這時(shí)彈簧只受靜載荷作用，不易因疲勞而造成破壞，可延長壽命，降低成本。圖3.29斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1-缸體；2-配油盤；3-；柱塞4-斜盤；5-傳動(dòng)軸；6；彈簧圖3.32斜盤式軸向柱塞泵的中心彈簧結(jié)構(gòu)3泵體端面間隙的自動(dòng)補(bǔ)償圖3.32斜盤式軸向柱塞泵的中心彈簧結(jié)構(gòu)1）在圖3.32中，中心彈簧作用在外套筒8上，通過8把向右的彈簧力傳遞到泵體7上，使泵體與配流盤10緊密接觸；2）柱塞底部臺(tái)階上還承受著很大的向右液壓力(比彈簧力大很多)，也使泵體緊貼右邊配流盤，從而使端面間隙得到補(bǔ)償，減少了泄漏，提高了容積效率，也使柱塞泵的壓力得以提高。02徑向柱塞泵二、徑向柱塞泵圖3.33徑向柱塞泵的工作原理如圖3.33所示的徑向柱塞泵，其上柱塞與傳動(dòng)軸相互垂直，由柱塞、轉(zhuǎn)子(泵體)、定子、配流襯套、配流軸等組成。柱塞徑向排列裝在轉(zhuǎn)子中，配流襯套壓緊在轉(zhuǎn)子內(nèi)，由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)。徑向柱塞泵的工作原理1當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)一周時(shí)，每個(gè)柱塞底部的密封容積完成一次吸、壓油工作。配流軸固定不動(dòng)，油液從配流軸上半部的兩個(gè)吸油孔流入，從下半部兩個(gè)壓油孔壓出。為了進(jìn)行配油，配流軸在和配流襯套接觸的一段，加工出上下兩個(gè)缺口，形成吸油口和壓油口，留下的部分形成封油區(qū)。封油區(qū)的寬度應(yīng)能封住襯套上的吸、壓油孔，以防吸油口和壓油口相連通。但尺寸不宜太大，以免產(chǎn)生困油現(xiàn)象。移動(dòng)定子，可以改變定子與轉(zhuǎn)子間的偏心距，即改變了柱塞的行程，也就改變了泵的排量；若改變偏心距的方向，吸、壓油方向即可改變。所以，此泵可以做成雙向變量泵。柱塞在離心力(或在低壓油)的作用下抵緊定子的內(nèi)壁；當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向回轉(zhuǎn)時(shí)，由于定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心距，柱塞轉(zhuǎn)到上半周時(shí)，向外伸出，柱塞底部的容積逐漸增大，形成真空，油液便從配油軸和吸油口經(jīng)過配流襯套上的油孔吸入；當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)到下半周時(shí)，定子內(nèi)壁將柱向里推，柱塞底部的容積逐漸減小，向配流軸的壓油口壓油。圖3.33徑向柱塞泵的工作原理徑向柱塞泵的

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2所以此種泵的工作壓力一般不超過20MPao,但這種泵的軸向尺寸小，

且可做成多排柱塞形式，流量比較大，工作可靠。1)徑向柱塞泵的徑向尺寸較大2)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜3)自吸能力差4)配流軸受到的徑向不平衡力易磨損5)泄漏間隙不能得到補(bǔ)償進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，通過拆裝柱塞泵，了解它的結(jié)構(gòu)、原