第3章 第四节

1、第三节第三节 叶片泵叶片泵n单作用叶片泵单作用叶片泵n变量叶片泵变量叶片泵n双作用叶片泵双作用叶片泵 叶片泵又分为单作用叶片叶片泵又分为单作用叶片泵和双作用叶片泵。单作用叶泵和双作用叶片泵。单作用叶片泵转子每转一周，吸、压油片泵转子每转一周，吸、压油各一次，故称为单作用叶片泵；各一次，故称为单作用叶片泵；双作用叶片泵因转子旋转一周，双作用叶片泵因转子旋转一周，叶片在转子叶片槽内滑动两次，叶片在转子叶片槽内滑动两次，完成两次吸油和压油而得名。完成两次吸油和压油而得名。双作用叶片泵只能作定量泵，双作用叶片泵只能作定量泵，单作用叶片泵可作变量泵。单作用叶片泵可作变量泵。1、单作用叶片泵结构组成、工作

2、原理、单作用叶片泵结构组成、工作原理n结构组成结构组成：n定子：定子： 内环为圆内环为圆n转子：转子： 与定子存在偏心与定子存在偏心e e，转子内有，转子内有Z Z 个叶片槽个叶片槽n叶片：叶片： 在转子叶片槽内在转子叶片槽内自由滑动，宽度为自由滑动，宽度为B Bn配流盘：配流盘： 铣有吸、压油铣有吸、压油窗口窗口n传动轴传动轴 由定子内环、转子外由定子内环、转子外圆和左右配流盘组成的圆和左右配流盘组成的密闭工作容积被叶片分密闭工作容积被叶片分割为几个部分。传动轴割为几个部分。传动轴带动转子旋转，叶片在带动转子旋转，叶片在离心力作用下离心力作用下紧贴定子紧贴定子内表面，因定子与转子内表面，因定

3、子与转子之间有偏心，故有一部之间有偏心，故有一部分密闭容积将减小，受分密闭容积将减小，受挤压的油液经配流窗口挤压的油液经配流窗口排出，一部分密闭容积排出，一部分密闭容积将增大形成真空，经配将增大形成真空，经配流窗口从油箱吸油。流窗口从油箱吸油。n流量计算流量计算( 12)2VVVZbeD 当泵的转子转一转时，两相邻叶片间的密封容积的变化量为V1 -V2。所以，单作用叶片泵的排量为：泵的实际流量q为： (2)vqbeD nn流量脉动和脉动频率流量脉动和脉动频率f f 30 60nZfnZf叶片数为奇数：叶片数为偶数：n叶片倾角叶片倾角 为了使叶片在惯性力作用下运动自如，并减小磨损，减少叶片受弯的

4、力，叶片槽通常向后倾斜2030。3、单作用叶片泵的特点小结、单作用叶片泵的特点小结n定子曲线定子曲线：单作用叶片泵定子内表面为圆面。单作用叶片泵定子内表面为圆面。n叶片倾角叶片倾角：一般后倾：一般后倾20203030。故不得反转。故不得反转。n径向力径向力：转轴所受径向力不平衡，有径向不平衡转轴所受径向力不平衡，有径向不平衡力，力，不宜用于高压。不宜用于高压。n离心力离心力：叶片伸出主要靠离心力作用叶片伸出主要靠离心力作用n根部通油：根部通油：叶片槽根部分别接通吸、压油腔，以叶片槽根部分别接通吸、压油腔，以使叶片底部和顶部的受力平衡。使叶片底部和顶部的受力平衡。n叶片数：叶片数：瞬时理论流量是

5、脉动的，叶片数取为奇瞬时理论流量是脉动的，叶片数取为奇数（数（1313、1515），以减小流量的脉动。），以减小流量的脉动。n变量泵：变量泵：可以通过改变定子的偏心距可以通过改变定子的偏心距 e e 来调节泵来调节泵的排量和流量。的排量和流量。二、变量叶片泵二、变量叶片泵eo o变量叶片泵装配过程变量叶片泵装配过程变量叶片泵分解变量叶片泵分解YBX1 1、限压式变量叶片泵基本工作原理、限压式变量叶片泵基本工作原理n基本原理基本原理 定子右边控制活塞作用定子右边控制活塞作用着泵的出口压力油（着泵的出口压力油（外外反馈反馈）PpPpAx=Ax=F F，左，左边作用着调压弹簧力边作用着调压弹簧力F

6、Fs s。当当F FF Fs s，定子将向偏，定子将向偏心减小的方向移动。心减小的方向移动。图4-11 外反馈限压式变量叶片泵注：调节控制活塞螺钉，即调节注：调节控制活塞螺钉，即调节emax，即最大输出流量，即最大输出流量n限压原理限压原理 当出口压力增大到使当出口压力增大到使泵的偏心距所产生的泵的偏心距所产生的流量全部用于补偿泄流量全部用于补偿泄露时，泵的输出流量露时，泵的输出流量为为0 0，右边控制活塞，右边控制活塞5 5停止移动（平衡）停止移动（平衡）, , F F=F Fs s，所以泵的压所以泵的压力不再升高力不再升高。图4-11 外反馈限压式变量叶片泵注：调节弹簧预压缩螺钉，即调节注

7、：调节弹簧预压缩螺钉，即调节P，即最大输出压力，即最大输出压力2 2、限压式、限压式变量叶片泵特性曲线变量叶片泵特性曲线特性曲线特性曲线1、当、当PPc时，时，q减小减小 BC段段3、当、当P增大使增大使e= 0(理想理想)时，时，q= 0,此时泵的压力为极限工作压力此时泵的压力为极限工作压力4、调节定子右边的螺钉，改变初始偏心量、调节定子右边的螺钉，改变初始偏心量emax ,AB线线(最大流量最大流量)上下平移上下平移5、调节压力调节螺钉的预压缩量、调节压力调节螺钉的预压缩量x0 ,改变改变Pc，BC线左右平移线左右平移6、更换弹簧、更换弹簧Ks,也可改变也可改变Pc，且，且BC线斜率变化线

8、斜率变化0cxsP Ak x3 3、特点和应用、特点和应用用途用途 限压式变量叶片泵对既要快速行程，又要实现工作进给（慢速）的执行元件来说是合适的油源：（1）快速行程要求流量大，但负载压力较低，正好使用特性曲线的AB段。（2）工作进给负载压力高，需要较小的流量，正好使用特性曲线的BC段。（3）当执行元件停止时，需要保持住系统的压力，限压泵提供了稳定的压力保持。Pmax 所以限压式变量叶片泵有利于简化液压回路。但也存在缺点：（1）结构复杂，轮廓尺寸大。（2）泄漏较大、噪声大。（3）有不平衡的径向力，属于低压泵（7MPa）。（4）对油污敏感。eoo二、双作用叶片泵二、双作用叶片泵n定子定子: :

9、其内环由两其内环由两段大半径圆弧段大半径圆弧R R、两段小半径圆弧两段小半径圆弧r r和和四段过渡曲线组成。四段过渡曲线组成。n转子转子: :转子内有多转子内有多个叶片槽，且与定个叶片槽，且与定子同心，宽度为子同心，宽度为B Bn叶片叶片: : 在叶片槽内在叶片槽内能自由滑动能自由滑动n左、右配流盘左、右配流盘: : 开开有对称布置的吸、有对称布置的吸、压油窗口压油窗口n传动轴传动轴 定子内环由定子内环由两段大半径圆弧、两段小半两段大半径圆弧、两段小半径圆弧和四段过渡曲线组成径圆弧和四段过渡曲线组成，故有两部分，故有两部分密闭容积将减小，受挤压的油液经配流窗密闭容积将减小，受挤压的油液经配流窗

10、口排出，两部分密闭容积将增大形成真空，口排出，两部分密闭容积将增大形成真空，经配流窗口从油箱吸油。基本特点：经配流窗口从油箱吸油。基本特点：（1 1）等加（减）速过渡曲线）等加（减）速过渡曲线（2 2）叶片前倾）叶片前倾（3 3）径向力平衡）径向力平衡（4 4）底部全部通压油腔（高压油）底部全部通压油腔（高压油）（5 5）定子和转子必须同心，只能做定量）定子和转子必须同心，只能做定量泵泵1、双作用叶片泵工作原理、双作用叶片泵工作原理n流量计算：流量计算：1222010220202222v22v2Z()()1()zcos()1()zcos()2 ()cos()2 ()coss2 ()VVVRrV

11、RrbsbrrVrrbsbRrVbRrsZRrqbRrsZ nqbRrn不考虑叶片厚度 ，则：流量脉动流量脉动 当不考虑叶片厚度等因素时，瞬时流量是均匀的。叶片数为4的倍数时流量脉动最小。n双作用叶片泵的结构特点：双作用叶片泵的结构特点：n定子曲线定子曲线：由八段弧线组成，两段短半径圆弧，两段长半：由八段弧线组成，两段短半径圆弧，两段长半径圆弧，四段过渡曲线：等加（减）速曲线径圆弧，四段过渡曲线：等加（减）速曲线n叶片倾角叶片倾角：叶片在吸油区和压油区的压力角变化较大，所：叶片在吸油区和压油区的压力角变化较大，所以叶片前倾以叶片前倾角（一般为角（一般为1313) )，故不得反转。故不得反转。n

12、径向力：径向力：转轴所受径向力平衡，无径向不平衡力转轴所受径向力平衡，无径向不平衡力n叶片伸出：叶片伸出：叶片伸出主要靠离心力和压力油共同作用叶片伸出主要靠离心力和压力油共同作用n根部通油：根部通油：定子曲线矢径的变化率较大，在吸油区外伸的定子曲线矢径的变化率较大，在吸油区外伸的加速度较大，叶片的离心力不足以克服惯性力和摩擦力，加速度较大，叶片的离心力不足以克服惯性力和摩擦力，为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内表面，叶片槽根部为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内表面，叶片槽根部全部通压油腔油全部通压油腔油。但会造成吸油区的叶片磨损。但会造成吸油区的叶片磨损。n叶片数：叶片数：合理设计叶片数（合理

13、设计叶片数（4 4的倍数，的倍数，Z8Z8，偶数，偶数），可），可使理论流量均匀，流量脉动小，噪声低（一般使理论流量均匀，流量脉动小，噪声低（一般1212或或1616）n定量泵：定量泵：双作用叶片泵转子转一转，吸、压油各两次，且双作用叶片泵转子转一转，吸、压油各两次，且为定量泵为定量泵3、高压叶片泵简介、高压叶片泵简介叶片槽根部全部通压力油会带来以下叶片槽根部全部通压力油会带来以下负作用负作用： 定子的吸油腔部被叶片刮研，造成磨损，减少了泵的理论定子的吸油腔部被叶片刮研，造成磨损，减少了泵的理论排量，可能引起瞬时理论流量脉动。压力越高，磨损越严排量，可能引起瞬时理论流量脉动。压力越高，磨损越严

14、重。这样，影响了泵的寿命和额定压力的提高。重。这样，影响了泵的寿命和额定压力的提高。 提高双作用叶片泵额定压力的措施：提高双作用叶片泵额定压力的措施：1 1、采用、采用浮动配流盘浮动配流盘实现端面间隙补偿实现端面间隙补偿2 2、减小通往吸油区叶片根部的油液压、减小通往吸油区叶片根部的油液压力（阻尼槽或内装式减压阀）力（阻尼槽或内装式减压阀）3 3、减小吸油区叶片根部的有效作用面、减小吸油区叶片根部的有效作用面积积阶梯式叶片阶梯式叶片主要优点：主要优点： (1)输出流量比齿轮泵均匀，运转平稳，噪声小。输出流量比齿轮泵均匀，运转平稳，噪声小。 (2)工作压力较高，一般用在中高压工作压力较高，一般用

15、在中高压(6 MPa以上以上)液压系统中液压系统中 (3)容积效率也较高容积效率也较高95%。 (4)双作用式叶片泵则因转子所受径向液压力平衡，使用寿命长。双作用式叶片泵则因转子所受径向液压力平衡，使用寿命长。 (5)结构紧凑，轮廓尺寸小而流量较大。结构紧凑，轮廓尺寸小而流量较大。 主要缺点：主要缺点： (1)自吸性能较齿轮泵差，其转速范围必须在自吸性能较齿轮泵差，其转速范围必须在500 1500 r/min范范围内，以保证离心力。围内，以保证离心力。 (2)对油液污染较敏感，叶片容易被油液中杂质咬死对油液污染较敏感，叶片容易被油液中杂质咬死 (3)结构较复杂，零件制造精度要求较高，价格较高。

16、结构较复杂，零件制造精度要求较高，价格较高。 主要应用：主要应用： 叶片泵是目前液压系统中应用最广的一种低噪音油泵，主要用于机叶片泵是目前液压系统中应用最广的一种低噪音油泵，主要用于机床控制。特别是双作用式叶片泵因流量脉动很小，因此在精密机床中得床控制。特别是双作用式叶片泵因流量脉动很小，因此在精密机床中得到广泛使用。到广泛使用。4、双作用叶片泵的优缺点及其应用、双作用叶片泵的优缺点及其应用 1、选择题、选择题（1）下面可以做成变量泵的是：）下面可以做成变量泵的是：A、齿轮泵；、齿轮泵；B、单作用叶片泵；、单作用叶片泵；C、双作用叶片泵。、双作用叶片泵。（2）下面那种泵径向力是平衡的：）下面那种泵径向力是平衡的：A、单作用叶片泵；、单作用叶片泵；B、齿轮泵；、齿轮泵；C、双作用叶片泵。、双作用叶片泵。（3）下面那种泵流量脉动最小：）下面那种泵流量脉动最小：A、单作用叶片泵；、单作用叶片泵；B、齿轮泵；、齿轮泵；C、双作用叶片泵。、双作用叶片泵。2、填空题、填空题（1）单作用叶片泵叶片一般）单作用叶片泵叶片一般 倾倾2030。（2）单作用叶片泵的叶片数为）单作用叶片泵的叶片数为 数，以减小瞬时流量的脉动。数，以减小瞬时流量的脉动。（3）单作用叶片泵可以通过改变定子的）单作用叶片