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1、 柱塞泵是通過柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)密封工柱塞泵是通過柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)密封工作容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸油和排油的。柱塞泵的特點(diǎn)作容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸油和排油的。柱塞泵的特點(diǎn)是泄漏小、容積效率高，可以在高壓下工作。是泄漏小、容積效率高，可以在高壓下工作。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：構(gòu)成密封容積的零件為圓柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可構(gòu)成密封容積的零件為圓柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到較高的配合精度，密封性能好，在高壓工作仍有得到較高的配合精度，密封性能好，在高壓工作仍有較高的容較高的容積效率和總效率積效率和總效率；只需要改變柱塞的工作行程就能改變流量只需要改變柱塞的工作行程就能改變流量- -易實(shí)現(xiàn)變量易
2、實(shí)現(xiàn)變量；柱塞泵中的主要零件柱塞泵中的主要零件均受壓應(yīng)力均受壓應(yīng)力作用，材料強(qiáng)度性能可得到作用，材料強(qiáng)度性能可得到充分利用，壓力高，結(jié)構(gòu)緊湊。充分利用，壓力高，結(jié)構(gòu)緊湊。應(yīng)用于高壓、大流量、大功率的系統(tǒng)和流量需要調(diào)節(jié)場(chǎng)合，應(yīng)用于高壓、大流量、大功率的系統(tǒng)和流量需要調(diào)節(jié)場(chǎng)合，如刨床、液壓機(jī)、工程機(jī)械、礦山冶金機(jī)械等。如刨床、液壓機(jī)、工程機(jī)械、礦山冶金機(jī)械等。柱塞泵按柱塞的排列和運(yùn)動(dòng)方向與主軸相對(duì)位置的不同，可柱塞泵按柱塞的排列和運(yùn)動(dòng)方向與主軸相對(duì)位置的不同，可分為分為徑向柱塞泵徑向柱塞泵和和軸向柱塞泵軸向柱塞泵。 軸向柱塞泵可分為軸向柱塞泵可分為斜盤式斜盤式和和斜軸式斜軸式兩大類。兩大類。 斜盤
3、斜盤1和和配油盤配油盤4不動(dòng)，傳動(dòng)軸不動(dòng)，傳動(dòng)軸5帶動(dòng)缸體帶動(dòng)缸體3、柱塞、柱塞2一起轉(zhuǎn)動(dòng)。一起轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞2在其沿斜盤自下而上回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)逐漸在其沿斜盤自下而上回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)逐漸向缸體外伸出，使缸體孔內(nèi)密封工作腔容積不斷增加，油液經(jīng)向缸體外伸出，使缸體孔內(nèi)密封工作腔容積不斷增加，油液經(jīng)配油盤配油盤4上的配油窗口的吸油口吸入。上的配油窗口的吸油口吸入。斜盤1柱塞2缸體3配油盤43.4.1 斜盤式軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵吸油口壓油口1.1.工作原理工作原理斜盤1柱塞2缸體3配油盤4柱塞在其自上而下回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)又逐漸向里推入，使密封工作柱塞在其自上而下回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)又逐
4、漸向里推入，使密封工作腔容積不斷減小，將油液從配油盤窗口壓油口向外排出。腔容積不斷減小，將油液從配油盤窗口壓油口向外排出。缸體每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，完成一次吸油動(dòng)作。缸體每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，完成一次吸油動(dòng)作。改變斜盤的傾角改變斜盤的傾角 ，就可以改變密封工作容積的有效變化量，就可以改變密封工作容積的有效變化量，實(shí)現(xiàn)泵的變量。實(shí)現(xiàn)泵的變量。 壓油口吸油口2.2.斜盤式軸向柱塞泵的排量和流量斜盤式軸向柱塞泵的排量和流量 如圖，若柱塞數(shù)目為如圖，若柱塞數(shù)目為 ，柱塞直徑為，柱塞直徑為 ，柱塞孔分，柱塞孔分布圓直徑為布圓直徑為 ，斜盤傾角為，斜盤傾角為 ，則泵的排量為，則泵的排量
5、為 ：zdDzDtgdV24（2.25） 泵的輸出流量為泵的輸出流量為 ：tgzDndqv24（2.26） 斜盤1柱塞2缸體3配油盤4 實(shí)際上，柱塞泵的排量是轉(zhuǎn)角的函數(shù)，其輸出流量實(shí)際上，柱塞泵的排量是轉(zhuǎn)角的函數(shù)，其輸出流量是脈動(dòng)的。就柱塞數(shù)而言，柱塞數(shù)為奇數(shù)時(shí)的脈動(dòng)率比是脈動(dòng)的。就柱塞數(shù)而言，柱塞數(shù)為奇數(shù)時(shí)的脈動(dòng)率比偶數(shù)柱塞小，且柱塞數(shù)越多，脈動(dòng)越小，故偶數(shù)柱塞小，且柱塞數(shù)越多，脈動(dòng)越小，故柱塞泵的柱柱塞泵的柱塞數(shù)一般都為奇數(shù)塞數(shù)一般都為奇數(shù)。 從結(jié)構(gòu)工藝性和脈動(dòng)率綜合考慮，常取從結(jié)構(gòu)工藝性和脈動(dòng)率綜合考慮，常取Z=7或或Z=9。 配流盤 缸體 斜盤 柱塞 2.4.1.2 斜盤式軸向柱塞的結(jié)
6、構(gòu)特點(diǎn) (1)結(jié)構(gòu) 通軸結(jié)構(gòu) 10 配流盤配流盤 缸缸體體 斜盤斜盤 手動(dòng)變量機(jī)械手動(dòng)變量機(jī)械 柱塞柱塞 半軸結(jié)構(gòu)半軸結(jié)構(gòu) 輸入軸輸入軸 殼體殼體 回回程程盤盤 3 斜盤式軸向柱塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)斜盤式軸向柱塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 端面間隙的自動(dòng)補(bǔ)償端面間隙的自動(dòng)補(bǔ)償 由圖可見，使缸體緊壓配流盤端面的作用力，除機(jī)由圖可見，使缸體緊壓配流盤端面的作用力，除機(jī)械裝置或彈簧作為預(yù)密封的推力外，還有柱塞孔底部臺(tái)械裝置或彈簧作為預(yù)密封的推力外，還有柱塞孔底部臺(tái)階面上所受的液壓力，此液壓力比彈簧力大得多，而且階面上所受的液壓力，此液壓力比彈簧力大得多，而且隨泵的工作壓力增大而增大。由于缸體始終受液壓力緊隨泵的工作壓力增大
7、而增大。由于缸體始終受液壓力緊貼著配流盤，就使端面間隙得到了自動(dòng)補(bǔ)償。貼著配流盤，就使端面間隙得到了自動(dòng)補(bǔ)償。 斜盤斜盤1柱塞柱塞2缸體缸體3配油盤配油盤4滑靴的靜壓支撐結(jié)構(gòu)滑靴的靜壓支撐結(jié)構(gòu) 為防止磨損，一般軸向柱塞泵都在柱塞頭部裝一滑靴。為防止磨損，一般軸向柱塞泵都在柱塞頭部裝一滑靴。滑靴是按靜壓軸承原理設(shè)計(jì)的，缸體中的壓力油經(jīng)過柱滑靴是按靜壓軸承原理設(shè)計(jì)的，缸體中的壓力油經(jīng)過柱塞球頭中間小孔流入滑靴油室，使滑靴和斜盤間形成液體塞球頭中間小孔流入滑靴油室，使滑靴和斜盤間形成液體潤(rùn)滑，改善了柱塞頭部和斜盤的接觸情況。潤(rùn)滑，改善了柱塞頭部和斜盤的接觸情況。有利于提高軸向柱塞泵的壓力。有利于提高
8、軸向柱塞泵的壓力。12345P圖2.19滑靴的靜壓支承原理 1-缸體缸體2-柱塞柱塞3-滑靴滑靴4-斜盤斜盤5-油室油室變量機(jī)構(gòu)變量機(jī)構(gòu) (1)(1)手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)手輪1 1，使絲杠，使絲杠2 2轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)變量轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)變量活塞活塞4 4作軸向移動(dòng)作軸向移動(dòng)( (因?qū)蜴I的作用因?qū)蜴I的作用, ,變量活塞只能作軸向移動(dòng)變量活塞只能作軸向移動(dòng), ,不能轉(zhuǎn)不能轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)) )。通過軸銷。通過軸銷5 5使斜盤使斜盤6 6繞變量機(jī)繞變量機(jī)構(gòu)殼體上的圓弧導(dǎo)軌面的中心構(gòu)殼體上的圓弧導(dǎo)軌面的中心( (即即鋼球中心鋼球中心O)O)旋轉(zhuǎn)。從而使斜盤傾角旋轉(zhuǎn)。從而使斜盤傾角改變改變, ,達(dá)到變量
9、的目的。當(dāng)流量達(dá)達(dá)到變量的目的。當(dāng)流量達(dá)到要求時(shí)，可用鎖緊螺母鎖緊。到要求時(shí)，可用鎖緊螺母鎖緊。這種變量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單這種變量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,但操縱不輕便但操縱不輕便, ,且不能在工作過程中變量。且不能在工作過程中變量。 (2)手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu)手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu) 泵輸出的壓力油由單向閥泵輸出的壓力油由單向閥a進(jìn)入腔進(jìn)入腔d，液壓力作用在，液壓力作用在活塞活塞4的下端。當(dāng)與閥芯的下端。當(dāng)與閥芯1相連結(jié)的拉桿不動(dòng)時(shí)相連結(jié)的拉桿不動(dòng)時(shí)(圖示狀態(tài)圖示狀態(tài))，活塞，活塞4上腔上腔g處于封閉狀態(tài)，活塞不處于封閉狀態(tài)，活塞不動(dòng)。當(dāng)拉桿下移時(shí)，推動(dòng)閥芯動(dòng)。當(dāng)拉桿下移時(shí)，推動(dòng)閥芯1下移，下移，d腔油經(jīng)通腔油經(jīng)通道
10、道e進(jìn)入上腔進(jìn)入上腔g。由于變量活塞上端的有效面積大。由于變量活塞上端的有效面積大于下端，向下的液壓力大于向上的，變量活塞于下端，向下的液壓力大于向上的，變量活塞4也隨之向下移動(dòng)，直到將通道也隨之向下移動(dòng)，直到將通道e的油口封閉。變的油口封閉。變量活塞下移，帶動(dòng)斜盤量活塞下移，帶動(dòng)斜盤3擺動(dòng)，斜盤傾斜角增加，擺動(dòng)，斜盤傾斜角增加，泵的輸出流入隨之增加；泵的輸出流入隨之增加；當(dāng)拉桿帶動(dòng)伺服閥閥芯上移，閥芯將通道當(dāng)拉桿帶動(dòng)伺服閥閥芯上移，閥芯將通道f打開，上打開，上腔腔g通過卸壓通道接通油箱，變量活塞向上移動(dòng)，通過卸壓通道接通油箱，變量活塞向上移動(dòng)，直到將卸壓通道關(guān)閉。斜盤作相應(yīng)的擺動(dòng)，傾斜直到將
11、卸壓通道關(guān)閉。斜盤作相應(yīng)的擺動(dòng)，傾斜角減小，泵的流量也隨之相應(yīng)地減小。角減小，泵的流量也隨之相應(yīng)地減小。伺服變量機(jī)構(gòu)是通過操作液壓伺服閥動(dòng)作，利用泵伺服變量機(jī)構(gòu)是通過操作液壓伺服閥動(dòng)作，利用泵輸出的壓力油推動(dòng)變量活塞來實(shí)現(xiàn)變量的。故加輸出的壓力油推動(dòng)變量活塞來實(shí)現(xiàn)變量的。故加在拉桿上的力很小，控制靈敏。拉桿可用手動(dòng)方在拉桿上的力很小，控制靈敏。拉桿可用手動(dòng)方式或機(jī)械方式操作，斜盤可以傾斜式或機(jī)械方式操作，斜盤可以傾斜18,故在工故在工作過程中泵的吸壓油方向可以變換，因而這種泵作過程中泵的吸壓油方向可以變換，因而這種泵就成為雙向變量液壓泵。就成為雙向變量液壓泵。 1閥芯閥芯2鉸鏈鉸鏈3斜盤斜盤4
12、活塞活塞5殼體殼體 變量機(jī)構(gòu)變量機(jī)構(gòu) 手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu)手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu)43b2aedp1c5圖圖 2.20 手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu)圖手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu)圖 變量機(jī)構(gòu)由缸筒變量機(jī)構(gòu)由缸筒1，活塞，活塞2和和伺服閥伺服閥3 3組成。組成。斜盤斜盤4通過撥叉機(jī)構(gòu)與活塞通過撥叉機(jī)構(gòu)與活塞2下端鉸接，利用活塞下端鉸接，利用活塞2的上下移的上下移動(dòng)來改變斜盤傾角動(dòng)來改變斜盤傾角。當(dāng)用手柄使伺服閥芯當(dāng)用手柄使伺服閥芯3向下移向下移動(dòng)時(shí)，上面的進(jìn)油閥口打開，活動(dòng)時(shí)，上面的進(jìn)油閥口打開，活塞也向下移動(dòng)，活塞塞也向下移動(dòng)，活塞2移動(dòng)時(shí)又移動(dòng)時(shí)又使伺服閥上的閥口關(guān)閉，最終使使伺服閥上的閥口關(guān)閉，最終使活塞活塞2自身停止運(yùn)動(dòng)。
13、自身停止運(yùn)動(dòng)。同理，當(dāng)手柄使伺服閥芯同理，當(dāng)手柄使伺服閥芯3向向上移動(dòng)時(shí)，變量活塞向上移動(dòng)。上移動(dòng)時(shí)，變量活塞向上移動(dòng)。3.4.2 斜軸式軸向柱塞泵斜軸式軸向柱塞泵 傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸5的軸線相對(duì)于缸體的軸線相對(duì)于缸體3有傾角有傾角g ，柱塞，柱塞2與傳動(dòng)軸圓與傳動(dòng)軸圓盤之間用相互鉸接的連桿盤之間用相互鉸接的連桿4相連。軸相連。軸5旋轉(zhuǎn)時(shí)，連桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，連桿4就帶動(dòng)柱就帶動(dòng)柱塞塞2連同缸體連同缸體3一起繞缸體軸線旋轉(zhuǎn)，柱塞一起繞缸體軸線旋轉(zhuǎn)，柱塞2同時(shí)也在缸體的柱同時(shí)也在缸體的柱塞孔內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封腔容積不斷發(fā)生增大和縮小的變化，塞孔內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封腔容積不斷發(fā)生增大和縮小的變化，通過配流盤通
14、過配流盤1上的窗口上的窗口 6 和和 7 實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。 g7612345圖圖 2.211-流盤；流盤；2-柱塞；柱塞；3-缸體；缸體；4-連桿；連桿；5-傳動(dòng)軸；傳動(dòng)軸；6-吸油窗口；吸油窗口；7 -壓油窗口壓油窗口 與斜盤式泵相比較，與斜盤式泵相比較，斜軸式泵由于缸體所受斜軸式泵由于缸體所受的不平衡徑向力較小，的不平衡徑向力較小，故結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高可以有故結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高可以有較高的設(shè)計(jì)參數(shù)，其缸較高的設(shè)計(jì)參數(shù)，其缸體軸線與驅(qū)動(dòng)軸的夾角體軸線與驅(qū)動(dòng)軸的夾角a較大，變量范圍較大；較大，變量范圍較大；但外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)但外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。目前，也較復(fù)雜。目前，斜軸斜軸式軸
15、向柱塞泵式軸向柱塞泵的使用相的使用相當(dāng)廣泛。當(dāng)廣泛。 3.4.3 徑向柱塞泵徑向柱塞泵 3.4.3 徑向柱塞泵徑向柱塞泵 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子2的中心與定子的中心與定子1的中心之間有一個(gè)偏心量的中心之間有一個(gè)偏心量e。在。在固定不動(dòng)的配流軸固定不動(dòng)的配流軸3上，相對(duì)于柱塞孔的部位有相互隔開上，相對(duì)于柱塞孔的部位有相互隔開的上下兩個(gè)配流窗口，該配流窗口又分別通過所在部位的的上下兩個(gè)配流窗口，該配流窗口又分別通過所在部位的二個(gè)軸向孔與泵的吸、排油口連通。二個(gè)軸向孔與泵的吸、排油口連通。當(dāng)轉(zhuǎn)子當(dāng)轉(zhuǎn)子2按圖示箭頭按圖示箭頭方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，上半方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，上半周的柱塞皆往外滑周的柱塞皆往外滑動(dòng)，通過軸向孔吸動(dòng)，通過軸向
16、孔吸油；下半周的柱塞油；下半周的柱塞皆往里滑動(dòng)，通過皆往里滑動(dòng)，通過配流盤向外排油。配流盤向外排油。 當(dāng)移動(dòng)定子，改變偏心量當(dāng)移動(dòng)定子，改變偏心量e的大小時(shí)，泵的排量就發(fā)生的大小時(shí)，泵的排量就發(fā)生改變；因此，徑向柱塞泵可以是單向或雙向變量泵。改變；因此，徑向柱塞泵可以是單向或雙向變量泵。圖圖2.22徑向柱塞泵的工作原理圖徑向柱塞泵的工作原理圖1-定子；定子；2-轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子；3-配流軸；配流軸；4-出襯套；出襯套；5-柱塞；柱塞；a -吸油腔；吸油腔；b -壓油腔壓油腔 為 了 流 量 脈為 了 流 量 脈動(dòng)率盡可能小，動(dòng)率盡可能小，通常采用奇數(shù)柱通常采用奇數(shù)柱塞數(shù)。塞數(shù)。 徑向柱塞泵結(jié)徑向柱塞
17、泵結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，自吸能構(gòu)較復(fù)雜，自吸能力差，并且配流軸力差，并且配流軸受到徑向不平衡液受到徑向不平衡液壓力的作用，易于壓力的作用，易于磨損。磨損。徑向泵的流量計(jì)算：徑向泵的流量計(jì)算： 泵的平均排量為：泵的平均排量為： ezdezdV22224（3.26） 泵的輸出流量泵的輸出流量：vezndq22（3.27） 253.5 液壓泵的選用液壓泵的選用考慮以下三個(gè)方面的因素：使用性能、價(jià)格和維修。液壓泵的考慮以下三個(gè)方面的因素：使用性能、價(jià)格和維修。液壓泵的選用主要包括液壓泵的類型和型號(hào)。選用主要包括液壓泵的類型和型號(hào)。1.1.液壓泵的工作特點(diǎn)液壓泵的工作特點(diǎn) 液壓泵的吸油腔壓力過低將會(huì)產(chǎn)生吸油不足，
18、異常噪聲，甚液壓泵的吸油腔壓力過低將會(huì)產(chǎn)生吸油不足，異常噪聲，甚至無法工作。至無法工作。 液壓泵的工作壓力取決于外負(fù)載，若負(fù)載為零，則泵的工作液壓泵的工作壓力取決于外負(fù)載，若負(fù)載為零，則泵的工作壓力為零。壓力為零。 定量泵只有用改變轉(zhuǎn)速的辦法來調(diào)節(jié)流量，但是轉(zhuǎn)速的增大定量泵只有用改變轉(zhuǎn)速的辦法來調(diào)節(jié)流量，但是轉(zhuǎn)速的增大受到吸油性能、泵的使用壽命、效率等的限制。受到吸油性能、泵的使用壽命、效率等的限制。 液壓泵的流量具有某種程度的脈動(dòng)性質(zhì)，其脈動(dòng)情況取決于液壓泵的流量具有某種程度的脈動(dòng)性質(zhì)，其脈動(dòng)情況取決于泵的形式及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。泵的形式及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。 如果工作腔在吸、排油之間的過渡密封區(qū)時(shí)存在容積變化，如果工作腔在吸、排油之間的過渡密封區(qū)時(shí)存在容積變化，就會(huì)產(chǎn)生困油現(xiàn)象，從而影響容積效率。就會(huì)產(chǎn)生困油現(xiàn)象，從而影響容積效率。262.各各種種液液壓壓泵泵的的技技術(shù)術(shù)性性能能和和應(yīng)應(yīng)用用范范圍圍272829作作 業(yè)業(yè)3.2 液壓泵完成吸油和壓油必須具備什么條件？ 3.4齒輪泵的困油現(xiàn)象是怎么引起的，對(duì)其正常工作有何影響？如何解決？
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