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柱塞泵原理

信息來源:    發布時間: 2014-04-17    瀏覽次數:

 液壓系統設計過程中,一般在齒輪泵和葉片泵不能滿足要求時才用柱塞泵。這里我們分析一下柱塞泵是如何工作的:

一、徑向柱塞泵 特征:各柱塞排列在傳動軸半徑方向,即柱塞中心線垂直于傳動軸中心線 1. 徑向柱塞泵的工作原理 結構:定子、轉子、柱塞、配油軸等 偏心 固定 工作原理:V密形成——同上 上半周,吸油 V密變化——轉子順轉〈 下半周,壓油 排量 V = πd22ez/4 2) 流量 qt = Vn =πd22ezn/4 q = Vnηpv =πd22eznηpv/4 變量原理:徑向柱塞泵的排量和流量 改變偏心距的大小和方向,即可以改變輸出油液的大小和方向。 閥配流徑向柱塞泵的工作原理 徑向柱塞泵的特點: 流量大,壓力高,便于作成多排柱塞的形式,工作可靠但徑向尺寸大, 自吸能力差,配流軸徑向力不平衡,易磨損,間隙不能補償, 故限制了轉速和壓力的提高。
 二、軸向柱塞泵特征:柱塞軸線平行或傾斜于缸體的軸線
 1. 軸向柱塞泵的工作原理
 1) 斜盤式軸向柱塞泵 組成:配油盤、柱塞、缸體、傾斜盤等 工作原理:V密形成——柱塞和缸體配合而成右半周,V密增大,吸油 V密變化,缸體逆轉〈 左半周,V密減小,壓油 吸壓油口隔開配油盤上的封油區及缸體底部的通油孔
 2) 斜軸式軸向柱塞泵 特點:傳動軸軸線與缸體軸線傾斜一γ角。 組成: 工作原理:V密形成——同上右半周,吸油 V密變化——傳動軸逆轉〈 左半周,壓油 吸壓油口隔開——同上
 2. 軸向柱塞泵的排量和流量
 1) 排量 若柱塞數為z,柱塞直徑為d,柱塞孔的分布圓直徑為D, 斜盤傾角為γ, 則柱塞的行程為:h=Dtanγ,故缸體轉一轉, 泵的排量為: V=Zhπd /4= π d2 ZD(tanγ)/4 2) 流量 理論流量: qT = Vn = πd2D(tanγ)z/4 實際流量: q = qTηpv =πd2D(tanγ)zηpv/4 結論:
 (1) qT = f(幾何參數、 n、γ)
 (2) n = c 大小變化,流量大小變化 γ〈 方向變化,輸油方向變化 變量原理: ∵ γ= 0 q = 0 大小變化,流量大小變化 γ〈 方向變化,輸油方向變化 ∴ 軸向柱塞泵可作為雙向變量泵 瞬時流量: 柱塞的軸向位移: s = a'b'=oa'-ob= Dtanγ/2 – Dcosωttanγ/2 = D(1-cosωt)tanγ/2 柱塞的瞬時移動速度: u = ds/dt = Dωtanγsinωt/2 單個柱塞的瞬時流量為: q'=πd2u/4=πd2Dωtanγsinωt/8 ∵ 單個柱塞的瞬時流量按正弓玄規律變化 ∴ 整個泵的瞬時流量也按正弓玄規律變化 故 瞬時流量是脈動的,其脈動情況用脈動率δ來表示,一般: z = 奇數,δ小 z = 偶數,δ大 常取z = 7 z = 9
 3. 軸向柱塞泵的結構
 (1) 斜盤式軸向柱塞泵
 1) 非通軸式軸向柱塞泵 CY14——1軸向柱塞泵主體部分:使泵具有自吸性能 中心彈簧〈 提高容積效率 中心彈簧 缸體端面間隙的自動補償〈 缸體底部通油孔p ** 除中心彈簧使缸體緊壓配流盤外,柱塞孔底部的液壓力也使缸體緊貼配流盤,補償端面間隙,提高了容積效率 滑靴和斜盤 球形頭部——和斜盤接觸為點接觸,接觸應力大,易磨損。柱塞頭部結構〈 滑靴結構——和斜盤接觸為面接觸,大大降低了磨損。 柱塞和缸體
 ② CY14——1軸向柱塞泵變量機構 手動*轉動手輪控制斜盤,改變傾角即可 變量機構〈 自動 2) 通軸式軸向柱塞泵非通軸結構(半軸):受力狀態不佳,壽命短,噪聲大,成本高。 區別〈 通軸結構:主軸采用兩端支承,受力情況變好;在泵的外端安裝 一小型輔助泵,簡化油路。
 (2) 斜軸式軸向柱塞泵特點:傳動軸軸線與缸體軸線傾斜一γ角。 工作原理: V密形成——同上 右半周,吸油 V密變化——傳動軸逆轉〈 左半周,壓油 吸壓油口隔開——同上 

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