第8讲 柱塞泵

1、 2、4 柱塞泵柱塞泵 2、5 液压泵的选用液压泵的选用 目的任务目的任务重点难点重点难点提问作业提问作业目的任务目的任务了解柱塞泵分类结构，泵性能比较了解柱塞泵分类结构，泵性能比较 掌握柱塞泵工作原理、参数计算，泵选用掌握柱塞泵工作原理、参数计算，泵选用 2、4 柱塞泵柱塞泵 原原 理理特特 点点分分 类类 2、4 柱塞泵柱塞泵 一一、 径向柱塞泵径向柱塞泵二二、 轴向柱塞泵轴向柱塞泵 柱塞泵工作柱塞泵工作原理原理靠柱塞在缸体内的往复运动，靠柱塞在缸体内的往复运动，使密封容积变化实现吸压油。使密封容积变化实现吸压油。 柱塞泵柱塞泵特点特点 圆形构件配合，加工方便，精度高，密封性好圆形构件配合

2、，加工方便，精度高，密封性好 有如下特点有如下特点 （1）工作压力高）工作压力高 ，效率高。，效率高。 （2）易于变量）易于变量 （3）流量范围大）流量范围大 柱塞泵柱塞泵分类分类 径向柱塞泵径向柱塞泵按柱塞排列方式按柱塞排列方式 *斜盘式斜盘式 轴向柱塞泵轴向柱塞泵 斜轴式斜轴式一一、 径向柱塞泵径向柱塞泵 1、组组 成成 2、工作原理工作原理 3、排量与流量、排量与流量4、 特特 征征 1、径向柱塞泵的组成、径向柱塞泵的组成 配流轴、柱塞、缸体（转子）、定子、配流轴、柱塞、缸体（转子）、定子、轴套等轴套等2、径向、径向柱塞泵工作原理柱塞泵工作原理径向径向柱塞泵工作原理柱塞泵工作原理 V密密

3、形成形成柱塞和缸体配合而成柱塞和缸体配合而成 右半周，右半周，V密密增大，吸油增大，吸油 V密密变化，缸体逆转变化，缸体逆转 左半周，左半周，V密密减小，压油减小，压油 吸压油口隔开吸压油口隔开配流轴上的封油区及缸体配流轴上的封油区及缸体 底部的通油孔底部的通油孔 当径向柱塞泵的转子和定子间的偏心量为当径向柱塞泵的转子和定子间的偏心量为e e 时，时，柱塞在缸体内孔的行程为柱塞在缸体内孔的行程为2 2e e，若柱塞数为，若柱塞数为Z Z，柱，柱塞直径为塞直径为d d，则泵的排量为：，则泵的排量为： 若泵的转速为若泵的转速为n n，容积效率为，容积效率为 pvpv，则泵的实际，则泵的实际流量为：

4、流量为：奇数柱塞要比偶数柱塞的的瞬时流量脉动小得多，奇数柱塞要比偶数柱塞的的瞬时流量脉动小得多，所以径向柱塞泵采用所以径向柱塞泵采用奇数柱塞奇数柱塞。eZdV2422pv24qdeZn3、径向柱塞泵排量和流量径向柱塞泵排量和流量 由于径向柱塞泵的径向由于径向柱塞泵的径向尺寸大尺寸大，柱塞布，柱塞布置不如后面介绍的轴向布置紧凑，结构复置不如后面介绍的轴向布置紧凑，结构复杂，自吸能力差，配流轴受杂，自吸能力差，配流轴受径向不平衡径向不平衡液液压力的作用，配流轴必须做得直径较粗，压力的作用，配流轴必须做得直径较粗，以免变形过大，同时在配流轴与衬套之间以免变形过大，同时在配流轴与衬套之间磨损后的间隙不

5、能自动补偿，磨损后的间隙不能自动补偿，泄漏较大泄漏较大，这些原因就限制了径向柱塞泵的转速和额这些原因就限制了径向柱塞泵的转速和额定压力的进一步提高。定压力的进一步提高。4、径向柱塞泵的特点、径向柱塞泵的特点二二 轴向柱塞泵轴向柱塞泵1、组组 成成 2、工作原理工作原理 3、排量与流量、排量与流量4、 特特 征征 轴向柱塞泵特征轴向柱塞泵特征柱塞轴线平行或倾斜于缸体的轴线柱塞轴线平行或倾斜于缸体的轴线 1、轴向柱塞泵的组成、轴向柱塞泵的组成 配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘等配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘等结构图动画结构图动画轴向柱塞泵的组成轴向柱塞泵的组成缸体缸体柱塞滑履组柱塞滑履组配流盘配流盘返回返回

6、 2、轴向柱塞泵工作原理轴向柱塞泵工作原理 轴向柱塞泵工作原理轴向柱塞泵工作原理 V密密形成形成柱塞和缸体配合而成柱塞和缸体配合而成 右半周，右半周，V密密增大，吸油增大，吸油 V密密变化，缸体逆转变化，缸体逆转 左半周，左半周，V密密减小，压油减小，压油 吸压油口隔开吸压油口隔开配油盘上的封油区及缸体底部的配油盘上的封油区及缸体底部的通油孔通油孔 轴向柱塞泵变量原理轴向柱塞泵变量原理= 0 q = 0 大小变化，流量大小变化大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向变化方向变化，输油方向变化 斜盘式轴向柱塞泵可作双向变量泵斜盘式轴向柱塞泵可作双向变量泵3、轴向柱塞泵的流量计算、轴向柱塞泵的流

7、量计算排排 量量 流流 量量 轴向柱塞泵的排量轴向柱塞泵的排量 若柱塞数为若柱塞数为z，柱塞直径为，柱塞直径为d， 柱塞孔的分布圆直柱塞孔的分布圆直径为径为D，斜盘倾角为，斜盘倾角为，则柱塞的行程为：则柱塞的行程为：h=Dtan 故缸体转一转，泵的故缸体转一转，泵的排量为：排量为： V = Zhd2/4 = d2 ZD(tan)/4 轴向柱塞泵流量轴向柱塞泵流量 理论流量理论流量：qT=Vn=D (tan)zd2 /4实际流量：实际流量：q = qTpv =D(tan)zpvd2/4结结 论论 1) qT = f (几何参数、几何参数、 n、) 2） n=c，= 0 ， q = 0 大小变化，

8、流量大小变化大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向变化方向变化，输油方向变化 轴向柱塞泵可作双向变量泵轴向柱塞泵可作双向变量泵 斜盘式轴向柱塞泵的结构斜盘式轴向柱塞泵的结构 1 CY141轴向柱塞泵主体轴向柱塞泵主体 2 CY141轴向柱塞泵变量机构轴向柱塞泵变量机构 CY141轴向柱塞泵主体轴向柱塞泵主体 A 中心弹簧机构中心弹簧机构 B 滑靴和斜盘滑靴和斜盘 C 柱塞和缸体柱塞和缸体 动画演示动画演示缸体缸体柱塞滑履组柱塞滑履组配流盘配流盘返回返回CY141轴向柱塞泵主体轴向柱塞泵主体A中心弹簧机构中心弹簧机构 使泵具有自吸性能使泵具有自吸性能 中心弹簧中心弹簧 提高容积效率提高容积效

9、率 中心弹簧中心弹簧 缸体端面间隙的自动补偿缸体端面间隙的自动补偿 缸体底部通油孔缸体底部通油孔p 缸体端面间隙的自动补偿缸体端面间隙的自动补偿除中心弹簧使缸体紧压配流盘外，柱塞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，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。补偿端面间隙，提高了容积效率。 B 滑靴和斜盘滑靴和斜盘 球形头部球形头部和斜盘接触为点和斜盘接触为点 接触，接触应接触，接触应 柱塞头部结构柱塞头部结构 大，易磨损。大，易磨损。 滑靴结构滑靴结构和斜盘接触为面和斜盘接触为面 接触，大大降低接触，大大降低 了磨损。了磨损。动画演示 C 柱

10、塞和缸体柱塞和缸体 斜盘面通过滑靴作用给柱塞的液压反推力斜盘面通过滑靴作用给柱塞的液压反推力F FN N，F FNxNx= =F FN Ncoscos 和径向力和径向力F FNyNy= =F FN Nsinsin （ 为斜盘倾角）。径向力为斜盘倾角）。径向力F FNyNy，颠覆力矩颠覆力矩，造成缸，造成缸体的倾斜，缸体和配流盘之间出现楔形间隙，密封表面局部接体的倾斜，缸体和配流盘之间出现楔形间隙，密封表面局部接触，从而触，从而磨损磨损，影响了泵的正常工作。，影响了泵的正常工作。使径向力使径向力F FNyNy的合力作用线在的合力作用线在圆柱滚子轴承滚子的长度范围之内圆柱滚子轴承滚子的长度范围之内

11、，从而避免了径向力从而避免了径向力F FNyNy所产生的不良后果。所产生的不良后果。 的变化范围为020左右 CY141轴向柱塞泵变量机构轴向柱塞泵变量机构 *手动手动转动手轮控制斜盘，转动手轮控制斜盘， 改变倾角即可。改变倾角即可。 变量机构变量机构 自动自动 a 手动手动变量机构变量机构 b. b. 压力补偿变量机构压力补偿变量机构 q q最大最大 f腔腔ga ab bc c9 9d d腔腔 e e 伺服阀环形腔伺服阀环形腔 动画演示动画演示 泵出口压力增大泵出口压力增大 q q变小变小g gi i泵的内腔泵的内腔邮箱邮箱 P P减小减小 变量变量上移上移 i闭活塞停q定压力减小压力减小

12、q q增大增大阀芯在弹簧力的作用下下移阀芯在弹簧力的作用下下移ff打开打开gdgd腔通腔通qq最大最大 压力补偿变量特性曲线压力补偿变量特性曲线2.5 各类液压泵的性能比较及应用各类液压泵的性能比较及应用 在国民经济的各个领域中，液压泵的应用范围很广，在国民经济的各个领域中，液压泵的应用范围很广，但可以归纳为两大类：一类统称为固定设备用液压装置，但可以归纳为两大类：一类统称为固定设备用液压装置，如各类机床、液压机、注塑机、轧钢机等；另一类统称如各类机床、液压机、注塑机、轧钢机等；另一类统称为移动设备用液压装置，如起重机、汽车、飞机等。为移动设备用液压装置，如起重机、汽车、飞机等。 在了解固定设

13、备和移动设备这两种液压装置在了解固定设备和移动设备这两种液压装置不同的基础上，来选用前述各类液压泵。在选用各种液不同的基础上，来选用前述各类液压泵。在选用各种液压泵时压泵时最主要是应满足使用要求最主要是应满足使用要求，其次要考虑的是，其次要考虑的是价格价格、维修保养维修保养是否方便等因素。比较前述各类液压泵的性能，是否方便等因素。比较前述各类液压泵的性能，有利于在实际工作中的选用。有利于在实际工作中的选用。 各类液压泵的特点：各类液压泵的特点： 齿轮泵齿轮泵外啮外啮：对油不敏感，结构简单，造价低，脉动大，噪声大：对油不敏感，结构简单，造价低，脉动大，噪声大内啮内啮：对油不敏感，结构简单，造价高

14、，脉动小，噪声小：对油不敏感，结构简单，造价高，脉动小，噪声小 叶片泵叶片泵双作用：双作用：对油敏感，结构紧凑，不可变量，不受径向不平对油敏感，结构紧凑，不可变量，不受径向不平衡力，噪声小衡力，噪声小单作用单作用：可变量，压力低，受径向不平衡力，噪声大：可变量，压力低，受径向不平衡力，噪声大 柱塞泵柱塞泵：压力高，可变量，对油敏感，噪声大：压力高，可变量，对油敏感，噪声大各类液压泵性能比较及应用：各类液压泵性能比较及应用：各类液压泵性能比较及应用（续）：各类液压泵性能比较及应用（续）：下一节2、5 液压泵的选用液压泵的选用各类液压泵的共同和不同处各类液压泵的共同和不同处 性能比较和应用性能比较

15、和应用 液压泵选用原则液压泵选用原则 各类液压泵的共同点和不同处各类液压泵的共同点和不同处 必要条件必要条件 流量的形成及调节流量的形成及调节困油现象困油现象 流量脉动流量脉动 必要条件必要条件 三句话十八个字三句话十八个字 流量的形成及调节流量的形成及调节 形成形成调节调节流量的形成流量的形成依靠密封容积的变化吸、压油，从而依靠密封容积的变化吸、压油，从而形成连续不形成连续不 断的供油。断的供油。 流量的调节流量的调节齿轮泵、叶片泵、螺杆泵均定量泵齿轮泵、叶片泵、螺杆泵均定量泵变量叶片泵、径向柱塞泵，改变偏心距变量叶片泵、径向柱塞泵，改变偏心距轴向柱塞泵，改变斜盘（或斜轴）倾角轴向柱塞泵，改变斜盘（或斜轴）倾角困油现象困油现象 除螺杆泵外皆有，齿轮泵最严重