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VICKERS叶片泵的工作原理和分类
点击次数:3396 更新时间:2010-09-08

VICKERS叶片泵的工作原理和分类

、 排量和流量
  由于转子在转一周的过程中,每个密封空间完成两次吸油和压油,当定子的大圆弧半径为R,小圆弧半径为r,定子宽度为B,两叶片间的夹角为弧度β=2π/z时,每个密封容积排出的油液体积为半径为R和r、扇形角为β、厚度为B的两扇形体积之差的两倍,在不考虑叶片的厚度和倾角影响时双作用叶片泵的排量为

叶片泵的结构较齿轮泵复杂,但其工作压力较高,且流量脉动小,工作平稳,噪声较小,寿命较长,所以被广泛应用于专业机床、自动线等中低压液压系统中。叶片泵分单作用叶片泵(变量泵,zui大工作压力为7.0Mpa)和双作用叶片泵(定量泵,zui大工作压力为7.0Mpa)。
一、 VICKERS叶片泵单作用叶片泵
1.结构和原理
  定子具有圆柱形内表面,定子和转子间有偏心距e,叶片装在转子槽中,并可在槽内动,当转子回转时,由于离心力的作用,使叶片紧靠在定子内壁,这样在定子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若干个密封的工作区间,当转子按图示的方向回转时,在图的右部,叶片逐渐伸出,叶片间的工作空间逐渐增大,从吸油口吸油,这就是吸油腔。在图的左部,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,工作空间逐渐减小,将油液从压油口压出,这就是压油腔。在吸油腔和压油腔间有一段封油区,把吸油腔和压油腔隔开,叶片泵转子每转一周,每个工作空间完成一次吸油和压油,故称单作用叶片泵。

2.VICKERS叶片泵排量和流量的计算

式中,R为定子的内半径,e为定子和转子间的偏心距,B为定子宽度,为相邻两叶片间的夹角,=2π/z,z为叶片的个数。所以单作用叶片泵排量为
   当叶片泵的转速为n,泵的容积效率为ηv时,理论流量和实际流量分别为
qt=Vn=4πReBn
q= qtηv=4πReBnηv
3、 结构特点
1) 叶片后倾
2) 转子上受有不平衡径向力,压力增大,不平衡力增大,不宜用于高压
3) 均为变量泵结构
  单作用叶片泵的流量是有脉动的,理论分析表明,泵内叶片数越多,流量脉动率越小,奇数叶片泵的脉动率比偶数叶片泵的脉动率小,所以单作用的叶片数均为奇数,一般为13或15片。
VICKERS叶片泵: 双作用叶片泵
 1、结构和原理
  双作用叶片泵的工作原理如图2-11所示,它是由定子1、转子2、叶片3和配油盘(图中未画出)等组成。转子和定子中心重合,定子内表面近似为椭圆柱形,该椭圆形由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线所组成。当转子转动时,叶片在离心力和(建压后)根部压力油的作用下,在转子槽内向外移动而压向定子内表面,由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间就形成若干个密封空间,当转子按图示方向顺时针旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增大,要吸入油液;再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中,叶片被定于内壁逐渐压过槽内,密封空间容积变小,将油液从压油口压出。因而,转子每转一周,每个工作空间要完成两次吸油和压油,称之为双作用叶片泵。这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔,并且各自的中心夹角是对称的,作用在转子上的油液压力相互平衡.因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵,为了要使径向力*平衡,密封空间数(即叶片数)应当是双数。
 
 VICKERS叶片泵
2pA<ksx0
  此时,定子相对于转子的偏心量zui大,输出流量zui大。随着外负载的增大,液压泵的出口压力P也将随之提高,当压力升至与弹簧力相平衡的控制压力pB时,有
pB= ks x0
  当压力进一步升高,就有pA>ks x0,这时若不考虑定子移动时的摩擦力,液压作用力就要克服弹簧力推动定子向上移动,随之泵的偏心量减小,泵的输出流量也减小。 pB称为泵的限定压力,即泵处于zui大流量时所能达到的zui高限定压力,调节调压螺钉10,可改变弹簧的预压缩量 x0,即可改变pB的大小。
设定子的zui大偏心量为e0,偏心量减小时,弹簧的附加压缩量为x,则定子移动后的偏心量e为
e= e0-x
  定子的受力平衡方程式为
pA= ks( x0+x)
  可以看出,泵的工作压力愈高,偏心量愈小,泵的输出流量也愈小。
3、特性曲线
  图2-20为限压式变量叶片泵的特性曲线。

  AB段:工作压力p< pB ,输出流量qA不变,但供油压力增大,泄漏流量ql也增加,故实际流量q减少
  BC段:工作压力p> pB ,弹簧压缩量增大,偏心量减少,泵的输出流量减少。当定子的偏心量e=0,则pc = pmax ,此时的压力为截止压力。调节弹簧的刚度ks,可改变BC段的斜率。

VICKERS叶片泵


转速为n,容积效率为ηv时,双作用叶片泵的理论流量和实际流量分别为
q= qtηv
双作用叶片泵的叶片数为12或16片。
3、 结构特点
(1)叶片倾角。沿旋转方向前倾10-14度,以减小压力角。
(2)叶片底部通以压力油,防止压油区叶片内滑。
(3)转子上的径向负荷平衡-称卸荷式。
4)防止压力跳变,配油盘上开有三角槽(眉毛槽),同时避免困油。
(5)双作用泵不能改变排量,只作定量泵用。
VICKERS叶片泵限压式变量叶片泵
1、结构和工作原理
  VICKERS叶片泵限压式变量叶片泵是单作用叶片泵。根据前面介绍的单作用叶片泵的工作原理,改变定子和转子间的偏心距e,就能改变泵的输出流量,限压式变量叶片泵能借助输出压力大小自动改变偏心距e的大小来改变输出流量。当压力低于某一可调节的限定压力时,泵的输出流量zui大;当压力高于限定压力时,随着压力的增加,泵的输出流量线性地减少,其工作原理如图2-19所示。
  图中,1为转子,在转子槽中装有叶片,2为定子,3为配油盘上的吸油窗口,8为压油窗口,9为调压弹簧,10为调压螺钉,4为柱塞,5为调节流量螺钉。泵的出口经通道7与柱塞缸6相通。在泵未运转时,定子在弹簧9的作用下,紧靠柱塞4,并使柱塞4靠在螺钉5上。这时,定子和转子有一偏心量e0。调节螺钉5的位置,便可改变e0。当泵的出口压力p较低时,则作用在柱塞4上的液压力也较小,若此液压力小于上端的弹簧作用力,当柱塞的面积为A,调压弹簧的刚度为ks,预压缩量为x0时,有

 
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