液压泵和液压马达3.pptx

密封工作容积由定子的内表面，转子的外表面，相邻的叶片表面及两侧配油盘形成。3.3 3.3 叶片泵叶片泵单作用叶片泵 1.1.结构及工作原理 结构及特点 定子的工作表面是圆柱面，与转子偏心（偏心定子的工作表面是圆柱面，与转子偏心（偏心定子的工作表面是圆柱面，与转子偏心（偏心定子的工作表面是圆柱面，与转子偏心（偏心量量量量e e）地安装在轴上，转子上开有槽，叶片装在槽）地安装在轴上，转子上开有槽，叶片装在槽）地安装在轴上，转子上开有槽，叶片装在槽）地安装在轴上，转子上开有槽，叶片装在槽内可滑动。内可滑动。内可滑动。内可滑动。转子旋转时，叶片在离心力和叶片根部压力油的作用下，其顶部贴紧在定子内表面转子旋转时，叶片在离心力和叶片根部压力油的作用下，其顶部贴紧在定子内表面转子旋转时，叶片在离心力和叶片根部压力油的作用下，其顶部贴紧在定子内表面转子旋转时，叶片在离心力和叶片根部压力油的作用下，其顶部贴紧在定子内表面上。上。上。上。转子定子叶片第1页/共31页 3.3 3.3 叶片泵叶片泵 泵右边的叶片逐渐伸出密封腔容积变大油液由泵吸油口经配油盘的吸油窗口（虚线槽）进入密封腔吸油。泵左边的叶片，被定子内表面推入槽内密封腔容积减少腔内油液经配油盘的压油窗口压出输出压力油。单作用叶片泵工作原理 每个叶片在槽中滑动时，保证了封油区将吸油每个叶片在槽中滑动时，保证了封油区将吸油每个叶片在槽中滑动时，保证了封油区将吸油每个叶片在槽中滑动时，保证了封油区将吸油区和压油区隔离。区和压油区隔离。区和压油区隔离。区和压油区隔离。当转子按图示逆时针方向旋转时，定子、配油盘不动。当转子按图示逆时针方向旋转时，定子、配油盘不动。当转子按图示逆时针方向旋转时，定子、配油盘不动。当转子按图示逆时针方向旋转时，定子、配油盘不动。第2页/共31页 3.3 3.3 叶片泵叶片泵 泵的转子每转一周，每个叶片参与泵的转子每转一周，每个叶片参与泵的转子每转一周，每个叶片参与泵的转子每转一周，每个叶片参与吸油和压油各一次。故称吸油和压油各一次。故称吸油和压油各一次。故称吸油和压油各一次。故称 单作用式叶片泵。单作用泵的工作特点 泵的压油区和吸油区的油压力不平衡，泵的压油区和吸油区的油压力不平衡，泵的压油区和吸油区的油压力不平衡，泵的压油区和吸油区的油压力不平衡，工作中转子受到单向不平衡力的作用。故称工作中转子受到单向不平衡力的作用。故称工作中转子受到单向不平衡力的作用。故称工作中转子受到单向不平衡力的作用。故称非平衡式叶片泵。泵的排量可随偏心量泵的排量可随偏心量泵的排量可随偏心量泵的排量可随偏心量e e 变化而变化变化而变化变化而变化变化而变化。故称故称故称故称 变量叶片泵。第3页/共31页 小结 叶片泵的流量叶片泵的流量叶片泵的流量叶片泵的流量 q qP P 是是是是e e 的一次函数，其中的一次函数，其中的一次函数，其中的一次函数，其中D D、B B是不变值，是不变值，是不变值，是不变值，n nP P 和和和和PV PV 基本是常数，基本是常数，基本是常数，基本是常数，因此，因此，因此，因此，q qP P 取决于偏心量取决于偏心量取决于偏心量取决于偏心量e e，即，即，即，即 单作用泵为变量泵的理论依据改变e 就能改变qP。3.3 3.3 叶片泵叶片泵 2.2.单作用叶片泵的排量和流量 排量V 为油泵密封工作腔数目Z 与每个密封腔排油时容积变化量V 的乘积。设定子内径为设定子内径为设定子内径为设定子内径为D D，叶片宽度为，叶片宽度为，叶片宽度为，叶片宽度为B B，两叶片夹角为，两叶片夹角为，两叶片夹角为，两叶片夹角为，形成的，形成的，形成的，形成的扇形体积为扇形体积为扇形体积为扇形体积为V V1 1和和和和V V2 2，偏心为，偏心为，偏心为，偏心为e e。泵的排量为 泵的流量为第4页/共31页 工作原理 当转子按逆时针回转时，定子和配油盘不动：当转子按逆时针回转时，定子和配油盘不动：当转子按逆时针回转时，定子和配油盘不动：当转子按逆时针回转时，定子和配油盘不动：在右上角和左下角处的密封工作腔容积变大吸油区；在左上角和右下角处的密封工作腔容积缩小压油区。每个吸油区和压油区之间有一段封油区将二者分开。每个吸油区和压油区之间有一段封油区将二者分开。每个吸油区和压油区之间有一段封油区将二者分开。每个吸油区和压油区之间有一段封油区将二者分开。3.3 3.3 叶片泵叶片泵双作用式叶片泵 1.1.双作用叶片泵的工作原理 结构特点 定子和转子中心重合，定子内表面定子和转子中心重合，定子内表面定子和转子中心重合，定子内表面定子和转子中心重合，定子内表面由八段曲面组成，近似于椭圆形。两个配油窗口分由八段曲面组成，近似于椭圆形。两个配油窗口分由八段曲面组成，近似于椭圆形。两个配油窗口分由八段曲面组成，近似于椭圆形。两个配油窗口分别接进、出油口，构成两个吸油口和两个压油口。别接进、出油口，构成两个吸油口和两个压油口。别接进、出油口，构成两个吸油口和两个压油口。别接进、出油口，构成两个吸油口和两个压油口。第5页/共31页 3.3 3.3 叶片泵叶片泵 叶片泵的转子每转一周，每个密封工作叶片泵的转子每转一周，每个密封工作叶片泵的转子每转一周，每个密封工作叶片泵的转子每转一周，每个密封工作腔吸油、压油各两次腔吸油、压油各两次腔吸油、压油各两次腔吸油、压油各两次。故称故称故称故称 双作用式叶片泵。工作特点 双作用叶片泵的两个吸油区、压油区对称分布，作用在转子上的液压作用力径向双作用叶片泵的两个吸油区、压油区对称分布，作用在转子上的液压作用力径向双作用叶片泵的两个吸油区、压油区对称分布，作用在转子上的液压作用力径向双作用叶片泵的两个吸油区、压油区对称分布，作用在转子上的液压作用力径向平衡平衡平衡平衡。故称故称故称故称 平衡式叶片泵。除了螺杆泵，双作用叶片泵是各类泵中脉动量最小的。除了螺杆泵，双作用叶片泵是各类泵中脉动量最小的。除了螺杆泵，双作用叶片泵是各类泵中脉动量最小的。除了螺杆泵，双作用叶片泵是各类泵中脉动量最小的。双作用叶片泵的排量双作用叶片泵的排量双作用叶片泵的排量双作用叶片泵的排量V V 不可改变不可改变不可改变不可改变。故称。故称。故称。故称 定量叶片泵。第6页/共31页 3.3 3.3 叶片泵叶片泵 2.2.双作用式叶片泵的流量 设设设设定子大圆弧半径为定子大圆弧半径为定子大圆弧半径为定子大圆弧半径为R R，定子小圆弧半径为，定子小圆弧半径为，定子小圆弧半径为，定子小圆弧半径为r r，叶片宽，叶片宽，叶片宽，叶片宽度为度为度为度为B B，叶片数（密封工作腔数）为，叶片数（密封工作腔数）为，叶片数（密封工作腔数）为，叶片数（密封工作腔数）为 Z Z ，则，则，则，则 （1 1）不考虑叶片厚度和倾角的影响 泵的流量为 泵的排量为 注 此计算式用于有些泵工作时，其叶片根部槽也相应地吸油和压油，输出的油液，此计算式用于有些泵工作时，其叶片根部槽也相应地吸油和压油，输出的油液，此计算式用于有些泵工作时，其叶片根部槽也相应地吸油和压油，输出的油液，此计算式用于有些泵工作时，其叶片根部槽也相应地吸油和压油，输出的油液，正好可补偿叶片厚度所造成的排量损失。正好可补偿叶片厚度所造成的排量损失。正好可补偿叶片厚度所造成的排量损失。正好可补偿叶片厚度所造成的排量损失。第7页/共31页 3.3 3.3 叶片泵叶片泵 实际叶片的厚度所占空间不起输油作用。设叶片厚度为实际叶片的厚度所占空间不起输油作用。设叶片厚度为实际叶片的厚度所占空间不起输油作用。设叶片厚度为实际叶片的厚度所占空间不起输油作用。设叶片厚度为S S，叶片的倾角为，叶片的倾角为，叶片的倾角为，叶片的倾角为，则转子，则转子，则转子，则转子每转因叶片所占体积造成的排量损失为每转因叶片所占体积造成的排量损失为每转因叶片所占体积造成的排量损失为每转因叶片所占体积造成的排量损失为 （2 2）考虑叶片厚度和倾角的影响 双作用叶片泵的排量为 泵实际输出流量为第8页/共31页 3.3 3.3 叶片泵叶片泵 单作用叶片泵的转子相对定子有一偏心距单作用叶片泵的转子相对定子有一偏心距单作用叶片泵的转子相对定子有一偏心距单作用叶片泵的转子相对定子有一偏心距e e，泵轴旋转时，泵轴旋转时，泵轴旋转时，泵轴旋转时，e e 使密封工作容积产生变使密封工作容积产生变使密封工作容积产生变使密封工作容积产生变化。改变化。改变化。改变化。改变e e 的大小，可改变泵的排量。的大小，可改变泵的排量。的大小，可改变泵的排量。的大小，可改变泵的排量。叶片泵的变量方式 固定转子中心，借助于液压力的作用，移动定子中心移动来改变偏心距e，实现变量。叶片泵的分类 按液压力的作用方式分为按液压力的作用方式分为按液压力的作用方式分为按液压力的作用方式分为 内反馈限压式变量叶片泵，内反馈限压式变量叶片泵，内反馈限压式变量叶片泵，内反馈限压式变量叶片泵，外反馈外反馈外反馈外反馈限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵 变量叶片泵的原理 利用负载压力的变化，来实现输出流量的自动变量。第9页/共31页 3.3 3.3 叶片泵叶片泵 1.1.内反馈限压式变量泵 如图泵转子中心如图泵转子中心如图泵转子中心如图泵转子中心O O1 1固定，定子可左右移动。在弹簧的作用下，定子被推向右移，使固定，定子可左右移动。在弹簧的作用下，定子被推向右移，使固定，定子可左右移动。在弹簧的作用下，定子被推向右移，使固定，定子可左右移动。在弹簧的作用下，定子被推向右移，使定子中心与转子中心有一定子中心与转子中心有一定子中心与转子中心有一定子中心与转子中心有一初初初初始最大偏心始最大偏心始最大偏心始最大偏心e emaxmax。由于该泵配油盘的偏转放置，于是泵由于该泵配油盘的偏转放置，于是泵由于该泵配油盘的偏转放置，于是泵由于该泵配油盘的偏转放置，于是泵的压油区对定子的液压作用力的压油区对定子的液压作用力的压油区对定子的液压作用力的压油区对定子的液压作用力F F 与与与与y y 轴偏轴偏轴偏轴偏离一个离一个离一个离一个角，使作用力角，使作用力角，使作用力角，使作用力F F 的水平分量的水平分量的水平分量的水平分量F F2 2 对对对对定子左边的弹簧产生作用。定子左边的弹簧产生作用。定子左边的弹簧产生作用。定子左边的弹簧产生作用。结构特点调压螺钉第10页/共31页 3.3 3.3 叶片泵叶片泵 当压油腔的压力升高，当压油腔的压力升高，当压油腔的压力升高，当压油腔的压力升高，F F2 2力足以克服弹簧的预压缩力时，定子将由最大偏心力足以克服弹簧的预压缩力时，定子将由最大偏心力足以克服弹簧的预压缩力时，定子将由最大偏心力足以克服弹簧的预压缩力时，定子将由最大偏心e emax max 向向向向着着着着e e 减小的方向移动，则泵的排量减小。减小的方向移动，则泵的排量减小。减小的方向移动，则泵的排量减小。减小的方向移动，则泵的排量减小。随随随随着着着着压压压压油油油油腔腔腔腔压压压压力力力力继继继继续续续续升升升升高高高高，偏偏偏偏心心心心e e 不不不不断断断断减减减减小小小小，当当当当e e 接接接接近近近近零零零零时时时时，泵泵泵泵的的的的排排排排量量量量为为为为零零零零，此此此此时时时时压压压压油油油油腔腔腔腔的的的的压压压压力力力力为为为为 p pc c=p pmaxmax，泵泵泵泵的的的的压压压压力力力力不不不不再再再再升升升升高高高高，即即即即限限限限定定定定为为为为最最最最高高高高压压压压力力力力，故为内反馈限压式变量泵。工作原理第11页/共31页 当转子旋转时，转子下半部为吸油区，上半部为压油区，当转子旋转时，转子下半部为吸油区，上半部为压油区，当转子旋转时，转子下半部为吸油区，上半部为压油区，当转子旋转时，转子下半部为吸油区，上半部为压油区，泵的压油腔与反馈柱塞的泵的压油腔与反馈柱塞的泵的压油腔与反馈柱塞的泵的压油腔与反馈柱塞的油腔相通，油压力相等。油腔相通，油压力相等。油腔相通，油压力相等。油腔相通，油压力相等。3.3 3.3 叶片泵叶片泵 2.2.外反馈限压式变量泵 外反馈限压式变量叶片泵外反馈限压式变量叶片泵外反馈限压式变量叶片泵外反馈限压式变量叶片泵 由泵腔外控制活塞上的液压力作用于定子上，改变定子的由泵腔外控制活塞上的液压力作用于定子上，改变定子的由泵腔外控制活塞上的液压力作用于定子上，改变定子的由泵腔外控制活塞上的液压力作用于定子上，改变定子的偏心偏心偏心偏心e e ，实现压力补偿。，实现压力补偿。，实现压力补偿。，实现压力补偿。首先定子在压力弹簧预紧力首先定子在压力弹簧预紧力首先定子在压力弹簧预紧力首先定子在压力弹簧预紧力F Fs s的的的的作用下作用下作用下作用下移向右端，紧靠在反馈柱塞的端面上定位。移向右端，紧靠在反馈柱塞的端面上定位。移向右端，紧靠在反馈柱塞的端面上定位。移向右端，紧靠在反馈柱塞的端面上定位。此时，定子和转子的偏心距为初始偏心距此时，定子和转子的偏心距为初始偏心距此时，定子和转子的偏心距为初始偏心距此时，定子和转子的偏心距为初始偏心距e e0 0=e eemaxemax （1 1）工作原理 第12页/共31页 泵出口压力泵出口压力泵出口压力泵出口压力p pP P 增大，泵偏心产生的流量全部用于补偿泄漏时，泵输出增大，泵偏心产生的流量全部用于补偿泄漏时，泵输出增大，泵偏心产生的流量全部用于补偿泄漏时，泵输出增大，泵偏心产生的流量全部用于补偿泄漏时，泵输出q qP P=0=0。此。此。此。此时不管外负载再怎样加大，泵的输出压力不会再升高，时不管外负载再怎样加大，泵的输出压力不会再升高，时不管外负载再怎样加大，泵的输出压力不会再升高，时不管外负载再怎样加大，泵的输出压力不会再升高，故称外反馈限压式变量泵。3.3 3.3 叶片泵叶片泵 若泵压油腔压力为若泵压油腔压力为若泵压油腔压力为若泵压油腔压力为p pP P，反馈柱塞的支承面积为，反馈柱塞的支承面积为，反馈柱塞的支承面积为，反馈柱塞的支承面积为A Ax x，则作用于定子右端的反馈力为，则作用于定子右端的反馈力为，则作用于定子右端的反馈力为，则作用于定子右端的反馈力为p pP PA Ax x。p pP PA Ax x F F Fs s，反馈力克服弹簧预紧力，反馈力克服弹簧预紧力，反馈力克服弹簧预紧力，反馈力克服弹簧预紧力，推定子左移，推定子左移，推定子左移，推定子左移，e e0 0减小到减小到减小到减小到e ex x，泵输出，泵输出，泵输出，泵输出q qP P 减少。泵的减少。泵的减少。泵的减少。泵的p pP P 越越越越高，高，高，高，e ex x 越小，泵输出越小，泵输出越小，泵输出越小，泵输出q qP P 越少。越少。越少。越少。第13页/共31页 BC段 p pP PA Ax xFFs s，定子左移，泵的，定子左移，泵的，定子左移，泵的，定子左移，泵的e e减小，减小，减小，减小，q qP P减小，压力增大，泄漏增多，泵的流量减小，压力增大，泄漏增多，泵的流量减小，压力增大，泄漏增多，泵的流量减小，压力增大，泄漏增多，泵的流量全部用于弥补泄漏量时，实际输出全部用于弥补泄漏量时，实际输出全部用于弥补泄漏量时，实际输出全部用于弥补泄漏量时，实际输出q qP P0000。这时定子、转子之间维持很小的偏心距。这时定子、转子之间维持很小的偏心距。这时定子、转子之间维持很小的偏心距。这时定子、转子之间维持很小的偏心距e eminmin，泵输出压力不再升高，被限制在最大值泵输出压力不再升高，被限制在最大值泵输出压力不再升高，被限制在最大值泵输出压力不再升高，被限制在最大值p pc c=p pmaxmax。3.3 3.3 叶片泵叶片泵 （2 2）限压式变量泵的特性曲线 特性曲线分析 AB段 反馈作用力反馈作用力反馈作用力反馈作用力p pP PA Ax x F Fs s，泵的，泵的，泵的，泵的e e0 0=e emaxmax，q qp p=q qmaxmax。随着压力增加，泄漏增加，。随着压力增加，泄漏增加，。随着压力增加，泄漏增加，。随着压力增加，泄漏增加，ABAB段随压力段随压力段随压力段随压力p pP P增加略有下降增加略有下降增加略有下降增加略有下降 B拐点 p pP PA Ax x=F Fs s，p pP P=p pb b（p pb b为预调压力），此时定子处于要移动的临界状态。为预调压力），此时定子处于要移动的临界状态。为预调压力），此时定子处于要移动的临界状态。为预调压力），此时定子处于要移动的临界状态。第14页/共31页 3.3 3.3 叶片泵叶片泵 影响曲线的因素 改变反馈柱塞的初始位置，可以改变初始偏心距可以改变初始偏心距可以改变初始偏心距可以改变初始偏心距e e0 0的大小，从而改变泵的最大输出的大小，从而改变泵的最大输出的大小，从而改变泵的最大输出的大小，从而改变泵的最大输出流量，流量，流量，流量，使曲线使曲线使曲线使曲线ABAB段上下平移。段上下平移。段上下平移。段上下平移。改变压力弹簧的预紧力Fs 的大小，可以改变弹可以改变弹可以改变弹可以改变弹簧预调压力簧预调压力簧预调压力簧预调压力p pb b（p pp p=F Fs s /A As s）的大小，的大小，的大小，的大小，使曲线拐点使曲线拐点使曲线拐点使曲线拐点B B左左左左右平移。右平移。右平移。右平移。改变压力弹簧的刚度，可以改变曲线可以改变曲线可以改变曲线可以改变曲线BCBC段的斜段的斜段的斜段的斜率。弹簧刚度增大，率。弹簧刚度增大，率。弹簧刚度增大，率。弹簧刚度增大，BCBC段的斜率变小，段的斜率变小，段的斜率变小，段的斜率变小，使曲线使曲线使曲线使曲线BCBC段段段段趋向平稳。趋向平稳。趋向平稳。趋向平稳。第15页/共31页 3.3 3.3 叶片泵叶片泵 限压式变量叶片泵的优缺点和应用 泵的流量 能由负载的大小自动调节流量，在低压时流量大，高压时流量小，适应能由负载的大小自动调节流量，在低压时流量大，高压时流量小，适应能由负载的大小自动调节流量，在低压时流量大，高压时流量小，适应能由负载的大小自动调节流量，在低压时流量大，高压时流量小，适应负载速度变化的要求，功率使用合理。特别适合驱动快速推力小、慢速推力大的机械设负载速度变化的要求，功率使用合理。特别适合驱动快速推力小、慢速推力大的机械设负载速度变化的要求，功率使用合理。特别适合驱动快速推力小、慢速推力大的机械设负载速度变化的要求，功率使用合理。特别适合驱动快速推力小、慢速推力大的机械设备。例如备。例如备。例如备。例如 用于实现组合机床滑台的快速进给工作进给快速退回的自动循环运动；夹紧机构的夹紧、保压等功能。与定量叶片泵相比：结构复杂，相对运动的部件多，轴上受不平衡的径向液压力影结构复杂，相对运动的部件多，轴上受不平衡的径向液压力影结构复杂，相对运动的部件多，轴上受不平衡的径向液压力影结构复杂，相对运动的部件多，轴上受不平衡的径向液压力影响，噪声及流量脉动较大。响，噪声及流量脉动较大。响，噪声及流量脉动较大。响，噪声及流量脉动较大。第16页/共31页 3.3 3.3 叶片泵叶片泵 例3-43-4 用实线画出用实线画出用实线画出用实线画出YBPYBPYBPYBP限压式变量叶片泵的流量限压式变量叶片泵的流量限压式变量叶片泵的流量限压式变量叶片泵的流量-压力特性曲线。根据实际工况对该压力特性曲线。根据实际工况对该压力特性曲线。根据实际工况对该压力特性曲线。根据实际工况对该泵进行调节：增大限压弹簧预紧力泵进行调节：增大限压弹簧预紧力泵进行调节：增大限压弹簧预紧力泵进行调节：增大限压弹簧预紧力F F F Fs s s s，且减小定子与转子间的偏心距，且减小定子与转子间的偏心距，且减小定子与转子间的偏心距，且减小定子与转子间的偏心距e emaxmax，简述特性曲，简述特性曲，简述特性曲，简述特性曲线有何变化，并用虚线画出。此时如何确定油泵的驱动功率？线有何变化，并用虚线画出。此时如何确定油泵的驱动功率？线有何变化，并用虚线画出。此时如何确定油泵的驱动功率？线有何变化，并用虚线画出。此时如何确定油泵的驱动功率？解 画出画出画出画出泵的泵的泵的泵的流量流量流量流量-压力特性曲线压力特性曲线压力特性曲线压力特性曲线 减小定子与转子间的偏心距减小定子与转子间的偏心距减小定子与转子间的偏心距减小定子与转子间的偏心距e emaxmax，泵的特性曲线，泵的特性曲线，泵的特性曲线，泵的特性曲线ABAB段向下平移段向下平移段向下平移段向下平移 ；增大限压弹簧预紧力增大限压弹簧预紧力增大限压弹簧预紧力增大限压弹簧预紧力F F F Fs s s s，特性曲线，特性曲线，特性曲线，特性曲线BCBC段向右平移。段向右平移。段向右平移。段向右平移。A A B B C C 在曲线在曲线在曲线在曲线A A B B 和和和和B B C C 段的交点段的交点段的交点段的交点B B 处得出处得出处得出处得出p p，q q，则泵需要的最大驱动功率为，则泵需要的最大驱动功率为，则泵需要的最大驱动功率为，则泵需要的最大驱动功率为第17页/共31页3.4 3.4 柱柱 塞塞 泵泵 结构特点 柱塞泵依靠柱塞在缸内作往复直线运动，促使密封工作腔的容积变化，实现吸柱塞泵依靠柱塞在缸内作往复直线运动，促使密封工作腔的容积变化，实现吸柱塞泵依靠柱塞在缸内作往复直线运动，促使密封工作腔的容积变化，实现吸柱塞泵依靠柱塞在缸内作往复直线运动，促使密封工作腔的容积变化，实现吸油和压油。油和压油。油和压油。油和压油。泵的柱塞和缸体为圆柱面，加工方便，配合精度较高，密封性能好，容积效率泵的柱塞和缸体为圆柱面，加工方便，配合精度较高，密封性能好，容积效率泵的柱塞和缸体为圆柱面，加工方便，配合精度较高，密封性能好，容积效率泵的柱塞和缸体为圆柱面，加工方便，配合精度较高，密封性能好，容积效率高，工作压力高。高，工作压力高。高，工作压力高。高，工作压力高。改变柱塞的工作行程可方便地改变泵的排量，实现变量。改变柱塞的工作行程可方便地改变泵的排量，实现变量。改变柱塞的工作行程可方便地改变泵的排量，实现变量。改变柱塞的工作行程可方便地改变泵的排量，实现变量。分类 按柱塞的布置方式和运动方向不同分有轴向柱塞泵、径按柱塞的布置方式和运动方向不同分有轴向柱塞泵、径按柱塞的布置方式和运动方向不同分有轴向柱塞泵、径按柱塞的布置方式和运动方向不同分有轴向柱塞泵、径向柱塞泵。向柱塞泵。向柱塞泵。向柱塞泵。第18页/共31页径向柱塞泵 1.1.结构及工作原理 结构 泵由柱塞、缸体（转子）泵由柱塞、缸体（转子）泵由柱塞、缸体（转子）泵由柱塞、缸体（转子）2 2 2 2、传动轴、传动轴、传动轴、传动轴3 3 3 3、定子和配油轴等组成。、定子和配油轴等组成。、定子和配油轴等组成。、定子和配油轴等组成。转转转转子与定子偏心，柱塞径向安装在转子中，转子与柱塞一起旋转，柱塞在离心力作用下顶子与定子偏心，柱塞径向安装在转子中，转子与柱塞一起旋转，柱塞在离心力作用下顶子与定子偏心，柱塞径向安装在转子中，转子与柱塞一起旋转，柱塞在离心力作用下顶子与定子偏心，柱塞径向安装在转子中，转子与柱塞一起旋转，柱塞在离心力作用下顶紧定子内壁。紧定子内壁。紧定子内壁。紧定子内壁。3.4 3.4 柱柱 塞塞 泵泵第19页/共31页 工作原理 当转子连同柱塞旋转时，右半柱塞往外滑动，柱塞底部的密封工作腔的容积逐渐当转子连同柱塞旋转时，右半柱塞往外滑动，柱塞底部的密封工作腔的容积逐渐当转子连同柱塞旋转时，右半柱塞往外滑动，柱塞底部的密封工作腔的容积逐渐当转子连同柱塞旋转时，右半柱塞往外滑动，柱塞底部的密封工作腔的容积逐渐增大，通过配流轴轴向孔吸油；增大，通过配流轴轴向孔吸油；增大，通过配流轴轴向孔吸油；增大，通过配流轴轴向孔吸油；左左左左半半半半柱柱柱柱塞塞塞塞往往往往里里里里滑滑滑滑动动动动，柱柱柱柱塞塞塞塞底底底底部部部部的的的的密密密密封封封封工工工工作作作作腔腔腔腔减减减减小小小小，通通通通过过过过配配配配流流流流轴轴轴轴轴轴轴轴向向向向孔孔孔孔压压压压油油油油。转转转转子子子子每转一周，柱塞在缸体孔内吸油、压油各一次。转子不断旋转，就能连续吸油和排油。每转一周，柱塞在缸体孔内吸油、压油各一次。转子不断旋转，就能连续吸油和排油。每转一周，柱塞在缸体孔内吸油、压油各一次。转子不断旋转，就能连续吸油和排油。每转一周，柱塞在缸体孔内吸油、压油各一次。转子不断旋转，就能连续吸油和排油。3.4 3.4 柱柱 塞塞 泵泵排油排油排油排油吸油吸油吸油吸油第20页/共31页 2.2.排量和流量计算3.4 3.4 柱柱 塞塞 泵泵 当柱塞的运动行程为当柱塞的运动行程为当柱塞的运动行程为当柱塞的运动行程为2 2e e，柱塞数为，柱塞数为，柱塞数为，柱塞数为Z Z，柱塞直径为，柱塞直径为，柱塞直径为，柱塞直径为d d 时，时，时，时，泵的流量为 因柱塞在缸体中移动的速度是变化的，各柱塞的移动速度也不相同，故径向柱塞泵的瞬时流量是脉动的。为减小流量脉动，径向柱塞泵的柱塞数应为奇数。泵的排量为第21页/共31页 径径径径向向向向柱柱柱柱塞塞塞塞泵泵泵泵径径径径向向向向尺尺尺尺寸寸寸寸大大大大，转转转转动动动动惯惯惯惯量量量量大大大大，配配配配流流流流轴轴轴轴受受受受径径径径向向向向不不不不平平平平衡衡衡衡液液液液压压压压力力力力作作作作用用用用，易易易易于于于于磨磨磨磨损损损损。又又又又存存存存在在在在瞬瞬瞬瞬时时时时流流流流量量量量脉脉脉脉动动动动，限制了泵转速与压力的提高，故应用范围较小。限制了泵转速与压力的提高，故应用范围较小。限制了泵转速与压力的提高，故应用范围较小。限制了泵转速与压力的提高，故应用范围较小。通常用于拉床、压力机或船舶等大功率系统。移动定子改变偏心距移动定子改变偏心距移动定子改变偏心距移动定子改变偏心距e e 的大小，可改变泵的排量。的大小，可改变泵的排量。的大小，可改变泵的排量。的大小，可改变泵的排量。改变偏心距改变偏心距改变偏心距改变偏心距 e e 的方向，可互换泵吸油腔、压油腔。的方向，可互换泵吸油腔、压油腔。的方向，可互换泵吸油腔、压油腔。的方向，可互换泵吸油腔、压油腔。径向柱塞泵可以制成单向或双向变量泵。径向柱塞泵可以制成单向或双向变量泵。径向柱塞泵可以制成单向或双向变量泵。径向柱塞泵可以制成单向或双向变量泵。3.3.小结3.4 3.4 柱柱 塞塞 泵泵第22页/共31页轴向柱塞泵 1.1.轴向柱塞泵的工作原理 结构 泵的传动轴泵的传动轴泵的传动轴泵的传动轴1 1 1 1和缸体和缸体和缸体和缸体4 4 4 4固连在一起，缸体的圆周上均匀布置着多个轴向柱塞固连在一起，缸体的圆周上均匀布置着多个轴向柱塞固连在一起，缸体的圆周上均匀布置着多个轴向柱塞固连在一起，缸体的圆周上均匀布置着多个轴向柱塞孔，柱塞孔，柱塞孔，柱塞孔，柱塞3 3 3 3在孔内可以自由滑动。斜盘在孔内可以自由滑动。斜盘在孔内可以自由滑动。斜盘在孔内可以自由滑动。斜盘2 2 2 2的轴线与传动轴呈的轴线与传动轴呈的轴线与传动轴呈的轴线与传动轴呈 角。角。角。角。泵的柱塞依靠机械装置（如弹簧）或泵的柱塞依靠机械装置（如弹簧）或泵的柱塞依靠机械装置（如弹簧）或泵的柱塞依靠机械装置（如弹簧）或底部的低压油作用，其球形端部紧压在斜底部的低压油作用，其球形端部紧压在斜底部的低压油作用，其球形端部紧压在斜底部的低压油作用，其球形端部紧压在斜盘上。通过斜盘使柱塞相对缸体作往复运盘上。通过斜盘使柱塞相对缸体作往复运盘上。通过斜盘使柱塞相对缸体作往复运盘上。通过斜盘使柱塞相对缸体作往复运动。动。动。动。3.4 3.4 柱柱 塞塞 泵泵第23页/共31页3.4 3.4 柱柱 塞塞 泵泵 柱塞自下而上回转，从缸孔中逐渐向柱塞自下而上回转，从缸孔中逐渐向柱塞自下而上回转，从缸孔中逐渐向柱塞自下而上回转，从缸孔中逐渐向外伸出。柱塞端面与缸体内孔围成的密封外伸出。柱塞端面与缸体内孔围成的密封外伸出。柱塞端面与缸体内孔围成的密封外伸出。柱塞端面与缸体内孔围成的密封工作腔容积不断扩大，油液通过进油窗口工作腔容积不断扩大，油液通过进油窗口工作腔容积不断扩大，油液通过进油窗口工作腔容积不断扩大，油液通过进油窗口a a 吸入。吸入。吸入。吸入。轴向柱塞泵的工作原理 柱塞自上而下回转，并向缸孔内逐渐缩回，泵密封工作腔容积不断减小，将油液柱塞自上而下回转，并向缸孔内逐渐缩回，泵密封工作腔容积不断减小，将油液柱塞自上而下回转，并向缸孔内逐渐缩回，泵密封工作腔容积不断减小，将油液柱塞自上而下回转，并向缸孔内逐渐缩回，泵密封工作腔容积不断减小，将油液从配油窗口从配油窗口从配油窗口从配油窗口b b 向外压出。向外压出。向外压出。向外压出。缸体每旋转一周，每个柱塞吸油、压油一次。当传动轴带动缸体按顺时针回转时，当传动轴带动缸体按顺时针回转时，当传动轴带动缸体按顺时针回转时，当传动轴带动缸体按顺时针回转时，斜盘和配油盘不动。斜盘和配油盘不动。斜盘和配油盘不动。斜盘和配油盘不动。A A-A AA AA A第24页/共31页 改变斜盘倾角大小可改变泵的排量。改变倾斜盘的倾斜方向，泵回转不变，可使泵进、出油口互换，成为双向变量泵。泵配油盘上的封油区宽度泵配油盘上的封油区宽度泵配油盘上的封油区宽度泵配油盘上的封油区宽度l l 与柱塞底部的通油口长与柱塞底部的通油口长与柱塞底部的通油口长与柱塞底部的通油口长度度度度l l1 1不能相差太大，避免困油严重。在油窗的靠近封油不能相差太大，避免困油严重。在油窗的靠近封油不能相差太大，避免困油严重。在油窗的靠近封油不能相差太大，避免困油严重。在油窗的靠近封油区处开有小三角槽卸载，以避免引起冲击和噪声。区处开有小三角槽卸载，以避免引起冲击和噪声。区处开有小三角槽卸载，以避免引起冲击和噪声。区处开有小三角槽卸载，以避免引起冲击和噪声。轴向柱塞泵结构的其它要求 由工作原理知，斜盘相对缸体倾斜使柱塞在缸体内作往复运动。由工作原理知，斜盘相对缸体倾斜使柱塞在缸体内作往复运动。由工作原理知，斜盘相对缸体倾斜使柱塞在缸体内作往复运动。由工作原理知，斜盘相对缸体倾斜使柱塞在缸体内作往复运动。3.4 3.4 柱柱 塞塞 泵泵第25页/共31页 2 2轴向柱塞泵的排量和流量计算 当柱塞的直径为当柱塞的直径为当柱塞的直径为当柱塞的直径为d d，柱塞分布圆直径为，柱塞分布圆直径为，柱塞分布圆直径为，柱塞分布圆直径为D D，斜盘倾角为，斜盘倾角为，斜盘倾角为，斜盘倾角为，柱塞数为柱塞数为柱塞数为柱塞数为Z Z时，柱塞的时，柱塞的时，柱塞的时，柱塞的行程为行程为行程为行程为 泵的排量为 泵的流量为 结论 当泵的结构和转速一定时，改变斜盘倾角，可改变柱塞往复行程的大小，而改变泵的排量。3.4 3.4 柱柱 塞塞 泵泵第26页/共31页 不足不足 泵对油液污染很敏感，一般需要精过滤。泵没有自吸能力，需要加设辅助设泵对油液污染很敏感，一般需要精过滤。泵没有自吸能力，需要加设辅助设泵对油液污染很敏感，一般需要精过滤。泵没有自吸能力，需要加设辅助设泵对油液污染很敏感，一般需要精过滤。泵没有自吸能力，需要加设辅助设备、回程盘、返回弹簧或低压泵提供压力油强行将柱塞推出。备、回程盘、返回弹簧或低压泵提供压力油强行将柱塞推出。备、回程盘、返回弹簧或低压泵提供压力油强行将柱塞推出。备、回程盘、返回弹簧或低压泵提供压力油强行将柱塞推出。优点 轴向柱塞泵的结构紧凑，径向尺寸小，重量轻，转动惯量小，易于实现变量；轴向柱塞泵的结构紧凑，径向尺寸小，重量轻，转动惯量小，易于实现变量；轴向柱塞泵的结构紧凑，径向尺寸小，重量轻，转动惯量小，易于实现变量；轴向柱塞泵的结构紧凑，径向尺寸小，重量轻，转动惯量小，易于实现变量；压力高，速度高，具有较高容积效率。压力高，速度高，具有较高容积效率。压力高，速度高，具有较高容积效率。压力高，速度高，具有较高容积效率。应用 柱塞泵广泛用于高压、大流量、大功率的液压系统和流量需要调节的场合，柱塞泵广泛用于高压、大流量、大功率的液压系统和流量需要调节的场合，柱塞泵广泛用于高压、大流量、大功率的液压系统和流量需要调节的场合，柱塞泵广泛用于高压、大流量、大功率的液压系统和流量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、冶金、锻压、工程机械、起重机械、矿山机械、船舶机械等。3 3轴向柱塞泵的优缺点及应用3.4 3.4 柱柱 塞塞 泵泵第27页/共31页 例 3-53-5 从从从从A A-A A剖视图看，缸体是逆时针旋转，试说明哪个配油窗口通吸油腔、哪个剖视图看，缸体是逆时针旋转，试说明哪个配油窗口通吸油腔、哪个剖视图看，缸体是逆时针旋转，试说明哪个配油窗口通吸油腔、哪个剖视图看，缸体是逆时针旋转，试说明哪个配油窗口通吸油腔、哪个是排油窗口？为什么？是排油窗口？为什么？是排油窗口？为什么？是排油窗口？为什么？解：a a a a窗口通排油腔，窗口通排油腔，窗口通排油腔，窗口通排油腔，b b b b窗口通吸油腔。因为缸体是向纸内旋转的，窗口通吸油腔。因为缸体是向纸内旋转的，窗口通吸油腔。因为缸体是向纸内旋转的，窗口通吸油腔。因为缸体是向纸内旋转的，a a a a窗口对应密封容窗口对应密封容窗口对应密封容窗口对应密封容积减小是排油过程，积减小是排油过程，积减小是排油过程，积减小是排油过程，b b b b窗口对应密封容积增大是吸油过程。窗口对应密封容积增大是吸油过程。窗口对应密封容积增大是吸油过程。窗口对应密封容积增大是吸油过程。第28页/共31页 3.5 3.5 液压泵的选用液压泵的选用 3.5 3.5 液压泵的选用 选择方法 根据工况、功率大小和工作性能要求，首先确定液压泵的结构类型，然根据工况、功率大小和工作性能要求，首先确定液压泵的结构类型，然根据工况、功率大小和工作性能要求，首先确定液压泵的结构类型，然根据工况、功率大小和工作性能要求，首先确定液压泵的结构类型，然后按系统要求的压力、流量大小确定规格型号。后按系统要求的压力、流量大小确定规格型号。后按系统要求的压力、流量大小确定规格型号。后按系统要求的压力、流量大小确定规格型号。选择原则如下：选择原则如下：选择原则如下：选择原则如下：负载小、功率小的机械设备，选择齿轮泵、双作用叶片泵。负载小、功率小的机械设备，选择齿轮泵、双作用叶片泵。负载小、功率小的机械设备，选择齿轮泵、双作用叶片泵。负载小、功率小的机械设备，选择齿轮泵、双作用叶片泵。送料、夹紧等机床辅助装置的液压系统中，选择齿轮泵。送料、夹紧等机床辅助装置的液压系统中，选择齿轮泵。送料、夹紧等机床辅助装置的液压系统中，选择齿轮泵。送料、夹紧等机床辅助装置的液压系统中，选择齿轮泵。负载较大，有快速和慢速工作的设备（如组合机床），选择限压式变量叶片泵。负载较大，有快速和慢速工作的设备（如组合机床），选择限压式变量叶片泵。负载较大，有快速和慢速工作的设备（如组合机床），选择限压式变量叶片泵。负载较大，有快速和慢速工作的设备（如组合机床），选择限压式变量叶片泵。负载大、功率大的设备（如龙门刨、拉床、起重机、锻压机、工程机械），选择负载大、功率大的设备（如龙门刨、拉床、起重机、锻压机、工程机械），选择负载大、功率大的设备（如龙门刨、拉床、起重机、锻压机、工程机械），选择负载大、功率大的设备（如龙门刨、拉床、起重机、锻压机、工程机械），选择柱塞泵。柱塞泵。柱塞泵。柱塞泵。精度较高设备（如磨床），选择螺杆泵、双作用叶片泵。精度较高设备（如磨床），选择螺杆泵、双作用叶片泵。精度较高设备（如磨床），选择螺杆泵、双作用叶片泵。精度较高设备（如磨床），选择螺杆泵、双作用叶片泵。第29页/共31页第第第第3 3 3 3章章章章 结束结束液压泵与液压马达液压泵与液压马达液压泵与液压马达液压泵与液压马达 第30页/共31页感谢您的观看！第31页/共31页