Rexroth力士乐柱塞泵工作原理与说明

1、Rexroth 力士乐柱塞泵工作原理与说明Rexroth 柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变 化来实现吸油与压油的液压泵，与齿轮泵和叶 片泵相比，这 种泵有许多优点。 首先， 构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和 缸孔，加工方便，可得到较 高的配合精度，密封性能好，在 高压工作仍有较高的容积效率； 第二， 只需改变柱塞的工作行程 就能改变 流量，易于实现变量；第三，柱塞泵中的主要零件 均受压应力作用，材料强度性能可得到充分利用。由于 柱塞 泵压力高，结构紧凑，效率高，流量调节方便，故在需要高压、 大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合，如龙门刨床、 拉床、液压机、工程机械、矿山

2、冶金机械、船舶上得到广泛的应 用。柱塞泵按柱 塞的排列和运动方向不同，可分为径向柱塞 泵和轴向柱塞泵两大类Rexroth 柱塞泵工作原理与说明 柱塞泵原理 一、径向柱塞泵 特征：各柱塞排列在传动轴半径方向，即柱塞 中心线垂直于传动轴中心线 1. 径向柱塞泵的工作原理 结构： 定子、转子、柱塞、配油轴等 偏心 固定 工作原理： V 密形成同上 上半周，吸油 V 密变化转子顺转 下半周， 压油 排量 V = d22ez/4 2 ) 流量 qt = Vn = d22ezn/4 q = Vn pv = d22eznpv/4 变量原理：径向柱塞泵的排量和流量 改变偏心距的大小和方向， 即可以改变输出油液

3、的大小和方向。阀配流径向柱塞泵的工作原理 径向柱塞泵的特点： 流量大， 压 力高，便于作成多排柱塞的形式，工作可靠但径向尺寸大， 自 吸能力差， 配流轴径向力不平衡，易磨损，间隙不能补偿， 故 限制了转速和压力的提高。 1. 轴向柱塞泵的工作原理 轴向柱 塞泵是将多个柱塞配置在一个共同缸体的圆周上 , 并使柱塞中心 线和缸体中心线平行的一种泵。 轴向柱塞泵有两种形式 , 直轴 式(斜盘式)和斜轴式 (摆缸式), 二、轴向柱塞泵 特征：柱塞轴线平行或倾斜于缸体的轴线1. 轴向柱塞泵的工作原理1) 斜盘式轴向柱塞泵 组成：配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘等 工 作原理： V密形成柱塞和缸体配合而成 右半

4、周， V 密增大， 吸油 V 密变化，缸体逆转 左半周， V 密减小，压油 吸压油口 隔开配油盘上的封油区及缸体底部的通油孔2) 斜轴式轴向柱塞泵 特点：传动轴轴线与缸体轴线倾斜一 角。 组成： 工作原理： V 密形成同上 右半周，吸油 V 密 变化传动轴逆转 左半周，压油 吸压油口隔开同上2. 轴向柱塞泵的排量和流量1) 排量 若柱塞数为 z, 柱塞直径为 d, 柱塞孔的分布圆直径为 D, 斜盘倾角为 ， 则柱塞的行程为： h=Dtan, 故缸体转一转， 泵的排量为： V=Zhd /4= d2 ZD(tan )/4 2 ) 流量 理论 流量： qT = Vn = d2D(tan )z/4 实

5、际流量： q = qT pv =d2D(tan )z pv/4 结论：(1) qT = f( 几何参数、 n、)（2） n = c 大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向 变化变量原理： = 0 q = 0 大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向变化 轴向柱塞泵可作为双向变量泵 瞬 时流量：柱塞的轴向位移： s = ab=oa -ob = Dtan/2 Dcos ttan /2 = D（1-cos t）tan /2 柱塞的瞬时移动速 度： u = ds/dt = D tan sin t/2 单个柱塞的瞬时流量为： q=d2u/4=d2Dtansin t/8 单个柱塞的瞬时流量 按正弓玄

6、规律变化 整个泵的瞬时流量也按正弓玄规律变化 故瞬时流量是脉动的，其脉动情况用脉动率 来表示，一般： z = 奇数，小 z = 偶数，大常取 z = 7 或 z = 93. 轴向柱塞泵的结构 （1）斜盘式轴向柱塞泵1）非通轴式轴向柱塞泵 CY14 1轴向柱塞泵主体部分： 使 泵具有自吸性能 中心弹簧 提高容积效率 中心弹簧缸体端面 间隙的自动补偿 缸体底部通油孔 p * 除中心弹簧使缸体紧压 配流盘外，柱塞孔底部的液压力也使缸体紧贴配 流盘, 补偿端面 间隙，提高了容积效率 A 滑靴和斜盘球形头部和斜盘接触 为点接触，接触应力大，易磨损。柱塞头部结构 滑靴结构 和斜盘接触为面接触，大大降低了磨

7、损。 B 柱塞和缸体 CY14 1轴向柱塞泵变量机构 手动* 转动手轮控制斜盘， 改变倾角即可 变量机构 自动 2）通轴式轴向柱塞泵 非通轴 结构（半轴）：受力状态不佳，寿命短，噪声大，成本高。 区 别 通轴结构：主轴采用两端支承，受力情况变好；在泵的外端 安装 一小型辅助泵 , 简化油路。（ 2） 斜轴式轴向柱塞泵 特点：传动轴轴线与缸体轴线倾斜一 角。 工作原理： V 密形成同上 右半周，吸油 V 密变化 传动轴逆转 左半周，压油 吸压油口隔开同上 ） 2. 轴向柱塞泵的排量和流量计算： 轴向柱塞泵的实际数输出流 量为 其余符号意义同前。实际上 , 由于柱塞在缸体孔中运动的速度不是恒速的

8、,因而输出流量是有脉动的 , 当柱塞数为奇数 时 , 脉 动较小 , 且柱塞数多脉动也较小 , 因而一般常用的柱塞 泵的柱塞个数为 7、9或 11。 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 以它被广泛 应用于机械制造中的专用机床、自动线等中低液 压系统中，但其结构复杂，吸油特性不太好，对油液的污 染也 比较敏感。 根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液 次数的不同，叶片泵分为两类，即完成一次吸、排油液的单作用 叶片泵和完成两次吸、 排油液的双作用叶片泵， 单作用叶片泵多 为变量泵，工作压力最大为7.0Mpa，双作用叶

9、片泵均为定量泵，一般最大工作压力亦为 7.0Mpa，结构经改进的高压叶片泵 最大的工作压力可达 16.021.0Mpa 。直轴式轴向柱塞泵的工作原理 , 这种泵主体由缸体 1、配油盘 2、柱塞 3 和斜盘 4 组成。柱塞沿圆周均匀分布在缸体内。斜盘 轴线与缸体轴线倾斜一角度 , 柱塞靠机械装置或在低压油作用下 压紧在斜盘上 （图中为弹簧 ）, 配油盘 2 和斜盘 4固定不转 , 当原动 机通过传动轴使缸体转动时 , 由于斜盘的作用 , 迫使柱塞在缸体 内作往复运动 , 并通过配油盘的配油窗口进 行吸油和压 油。回转方向 , 当缸体转角在 2 范围内 , 柱塞向外伸出 , 柱 塞 底部缸孔的密封工 作容积增大 , 通过配油盘的吸油窗口吸油 在 0 范围内 , 柱塞被斜盘推入缸体 ,