液压泵柱塞泵学习教案

1、会计学1液压泵柱塞泵液压泵柱塞泵第一页，共29页。第1页/共29页第二页，共29页。第2页/共29页第三页，共29页。第3页/共29页第四页，共29页。斜盘斜盘1和和配油盘配油盘4不动，传动轴不动，传动轴5带动缸体带动缸体3、柱塞、柱塞2一起转动一起转动。传动轴旋转时，柱塞传动轴旋转时，柱塞2在其沿斜盘自下而上回转的半周内逐渐在其沿斜盘自下而上回转的半周内逐渐向缸体外伸出，使缸体孔内密封工作腔容积不断增加，油液经向缸体外伸出，使缸体孔内密封工作腔容积不断增加，油液经配油盘配油盘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。斜盘1柱塞2缸体3配油盘43.4.1 斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向

2、柱塞泵吸油口压油口1.1.工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理第4页/共29页第五页，共29页。斜盘1柱塞2缸体3配油盘4柱塞在其自上而下回转的半周内又逐渐向里推入，使密封工作柱塞在其自上而下回转的半周内又逐渐向里推入，使密封工作腔容积不断减小，将油液从配油盘窗口压油口向外排出。腔容积不断减小，将油液从配油盘窗口压油口向外排出。缸体每转一周，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油动作。缸体每转一周，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油动作。改变斜盘的倾角改变斜盘的倾角 ，就可以改变密封工作容积的有效变化量，就可以改变密封工作容积的有效变化量，实现泵的变量。实现泵的变量。 压油口吸油口第5页/

3、共29页第六页，共29页。2.2.斜盘式轴向柱塞泵的排量和流量斜盘式轴向柱塞泵的排量和流量 如图，若柱塞数目为如图，若柱塞数目为 ，柱塞直径为，柱塞直径为 ，柱塞孔分布圆直径为，柱塞孔分布圆直径为 ，斜盘倾角为，斜盘倾角为 ，则泵的排量为，则泵的排量为 ：zdDzDtgdV24（2.25） 泵的输出流量为泵的输出流量为 ：tgzDndqv24（2.26） 斜盘1柱塞2缸体3配油盘4第6页/共29页第七页，共29页。 实际上，柱塞泵的排量是转角的函数，其输出流量是脉动的。就柱塞数而言，柱塞数为奇数实际上，柱塞泵的排量是转角的函数，其输出流量是脉动的。就柱塞数而言，柱塞数为奇数(j sh)(j s

4、h)时的脉动率比偶数柱塞小，且柱塞数越多，脉动越小，故柱塞泵的柱塞数一般都为奇数时的脉动率比偶数柱塞小，且柱塞数越多，脉动越小，故柱塞泵的柱塞数一般都为奇数(j sh)(j sh)。 从结构工艺性和脉动从结构工艺性和脉动(midng)(midng)率综合考虑，常取率综合考虑，常取Z=7Z=7或或Z=9Z=9。 第7页/共29页第八页，共29页。 配流盘 缸体 斜盘 柱塞 2.4.1.2 斜盘式轴向柱塞的结构(jigu)特点 (1)结构(jigu) 通轴结构(jigu) 第8页/共29页第九页，共29页。10 配流盘配流盘 缸体缸体 斜盘斜盘 手动变量手动变量(binling)机械机械 柱塞柱塞

5、 半轴结构半轴结构(jigu) (jigu) 输入输入(shr)轴轴 壳体壳体 回程盘回程盘 第9页/共29页第十页，共29页。3 斜盘式轴向柱塞的结构特点斜盘式轴向柱塞的结构特点 端面间隙的自动补偿端面间隙的自动补偿 由图可见，使缸体紧压配流盘端面的作用力，除机械装置或弹簧作为预密封的推力外，还有柱塞孔底部台阶面上所受的液压力，此液压力比弹簧力大得多，而且随泵的工作压力增大而增大。由于缸体始终受液压力紧贴着配流盘，就使端面间隙得到了自动补偿。由图可见，使缸体紧压配流盘端面的作用力，除机械装置或弹簧作为预密封的推力外，还有柱塞孔底部台阶面上所受的液压力，此液压力比弹簧力大得多，而且随泵的工作压

6、力增大而增大。由于缸体始终受液压力紧贴着配流盘，就使端面间隙得到了自动补偿。 斜盘斜盘1柱塞柱塞2缸体缸体3配油盘配油盘4第10页/共29页第十一页，共29页。滑靴的静压支撑结构滑靴的静压支撑结构 为防止磨损，一般轴向柱塞泵都在柱塞头部装一滑靴。为防止磨损，一般轴向柱塞泵都在柱塞头部装一滑靴。滑靴是按静压轴承原理设计的，缸体中的压力油经过柱塞球头中间小孔流入滑靴油室，使滑靴和斜盘间形成液体润滑，改善了柱塞头部和斜盘的接触情况。滑靴是按静压轴承原理设计的，缸体中的压力油经过柱塞球头中间小孔流入滑靴油室，使滑靴和斜盘间形成液体润滑，改善了柱塞头部和斜盘的接触情况。有利于提高轴向柱塞泵的压力。有利于

7、提高轴向柱塞泵的压力。12345P图2.19滑靴的静压支承原理 1-缸体缸体2-柱塞柱塞3-滑靴滑靴4-斜盘斜盘5-油室油室第11页/共29页第十二页，共29页。变量变量(binling)(binling)机构机构 (1)(1)手动变量手动变量(binling)(binling)机构机构转动手轮转动手轮1 1，使丝杠，使丝杠2 2转动，带动变量活塞转动，带动变量活塞4 4作轴向移动作轴向移动( (因导向因导向(do xin)(do xin)键的作用键的作用, ,变量活塞只能作轴向移动变量活塞只能作轴向移动, ,不能转动不能转动) )。通过轴销。通过轴销5 5使斜盘使斜盘6 6绕变量机构壳体上的

8、圆弧导轨面的中心绕变量机构壳体上的圆弧导轨面的中心( (即钢球中心即钢球中心O)O)旋转。从而使斜盘倾角改变旋转。从而使斜盘倾角改变, ,达到变量的目的。当流量达到要求时，可用锁紧螺母锁紧。达到变量的目的。当流量达到要求时，可用锁紧螺母锁紧。这种变量机构结构简单这种变量机构结构简单, ,但操纵不轻便但操纵不轻便, ,且不能在工作过程中变量。且不能在工作过程中变量。 第12页/共29页第十三页，共29页。(2)手动伺服变量机构手动伺服变量机构 泵输出的压力油由单向阀泵输出的压力油由单向阀a进入腔进入腔d，液压力作，液压力作用在活塞用在活塞4的下端。当与阀芯的下端。当与阀芯1相连结的拉相连结的拉杆

9、不动时杆不动时(图示状态图示状态)，活塞，活塞4上腔上腔g处于封处于封闭状态，活塞不动。当拉杆下移时，推动闭状态，活塞不动。当拉杆下移时，推动阀芯阀芯1下移，下移，d腔油经通道腔油经通道e进入上腔进入上腔g。由。由于变量活塞上端的有效面积大于下端，向于变量活塞上端的有效面积大于下端，向下的液压力大于向上的，变量活塞下的液压力大于向上的，变量活塞4也随也随之向下移动，直到将通道之向下移动，直到将通道e的油口封闭。的油口封闭。变量活塞下移，带动斜盘变量活塞下移，带动斜盘3摆动，斜盘倾摆动，斜盘倾斜角增加，泵的输出流入随之增加；斜角增加，泵的输出流入随之增加；当拉杆带动伺服阀阀芯上移，阀芯将通道当拉

10、杆带动伺服阀阀芯上移，阀芯将通道f打打开开(d ki)，上腔，上腔g通过卸压通道接通油箱通过卸压通道接通油箱，变量活塞向上移动，直到将卸压通道关，变量活塞向上移动，直到将卸压通道关闭。斜盘作相应的摆动，倾斜角减小，泵闭。斜盘作相应的摆动，倾斜角减小，泵的流量也随之相应地减小。的流量也随之相应地减小。伺服变量机构是通过操作液压伺服阀动作，利伺服变量机构是通过操作液压伺服阀动作，利用泵输出的压力油推动变量活塞来实现变用泵输出的压力油推动变量活塞来实现变量的。故加在拉杆上的力很小，控制灵敏量的。故加在拉杆上的力很小，控制灵敏。拉杆可用手动方式或机械方式操作，斜。拉杆可用手动方式或机械方式操作，斜盘可

11、以倾斜盘可以倾斜18,故在工作过程中泵的吸故在工作过程中泵的吸压油方向可以变换，因而这种泵就成为双压油方向可以变换，因而这种泵就成为双向变量液压泵。向变量液压泵。 1阀芯阀芯2铰链铰链(jiolin)3斜盘斜盘4活活塞塞5壳体壳体 第13页/共29页第十四页，共29页。变量机构变量机构 手动伺服变量机构手动伺服变量机构43b2aedp1c5图图 2.20 手动伺服变量机构图手动伺服变量机构图 变量机构由缸筒变量机构由缸筒1，活塞，活塞2和伺服阀和伺服阀3 3组成。组成。斜盘斜盘4通过拨叉机构与活塞通过拨叉机构与活塞2下端铰接，利用活塞下端铰接，利用活塞2的上下移动来改变斜盘倾角的上下移动来改变

12、斜盘倾角。当用手柄使伺服阀芯当用手柄使伺服阀芯3向下移动时，上面的进油阀口打开，活塞也向下移动，活塞向下移动时，上面的进油阀口打开，活塞也向下移动，活塞2移动时又使伺服阀上的阀口关闭，最终使活塞移动时又使伺服阀上的阀口关闭，最终使活塞2自身停止运动。自身停止运动。同理，当手柄使伺服阀芯同理，当手柄使伺服阀芯3向上移动时，变量活塞向上移动。向上移动时，变量活塞向上移动。第14页/共29页第十五页，共29页。3.4.2 斜轴斜轴(xi zhu)式轴向柱塞泵式轴向柱塞泵 传动轴传动轴5 5的轴线相对于缸体的轴线相对于缸体3 3有倾角有倾角g g ，柱塞，柱塞2 2与传动轴圆盘之间用相互铰接的连杆与传

13、动轴圆盘之间用相互铰接的连杆4 4相连。轴相连。轴5 5旋转时，连杆旋转时，连杆4 4就带动柱塞就带动柱塞2 2连同缸体连同缸体3 3一起绕缸体轴线旋转，柱塞一起绕缸体轴线旋转，柱塞2 2同时也在缸体的柱塞孔内做往复运动，使密封腔容积不断发生增大和缩小的变化同时也在缸体的柱塞孔内做往复运动，使密封腔容积不断发生增大和缩小的变化(binhu)(binhu)，通过配流盘，通过配流盘1 1上的窗口上的窗口 6 6 和和 7 7 实现吸油和压油。实现吸油和压油。 g7612345图图 2.211-流盘；流盘；2-柱塞；柱塞；3-缸体；缸体；4-连杆连杆(lin n)；5-传动轴；传动轴；6-吸油窗口；

14、吸油窗口；7 -压油窗口压油窗口 第15页/共29页第十六页，共29页。第16页/共29页第十七页，共29页。 与斜盘式泵相比较，斜轴式泵由于缸体所受的不平衡径向与斜盘式泵相比较，斜轴式泵由于缸体所受的不平衡径向(jn xin)(jn xin)力较小，故结构强度较高可以有较高的设计参数，其缸体轴线与驱动轴的夹角力较小，故结构强度较高可以有较高的设计参数，其缸体轴线与驱动轴的夹角a a较大，变量范围较大；但外形尺寸较大，结构也较复杂。目前，斜轴式轴向柱塞泵的使用相当广泛。较大，变量范围较大；但外形尺寸较大，结构也较复杂。目前，斜轴式轴向柱塞泵的使用相当广泛。 第17页/共29页第十八页，共29页

15、。第18页/共29页第十九页，共29页。3.4.3 径向柱塞泵径向柱塞泵 第19页/共29页第二十页，共29页。第20页/共29页第二十一页，共29页。3.4.3 径向柱塞泵径向柱塞泵 转子转子2的中心与定子的中心与定子1的中心之间有一个偏心量的中心之间有一个偏心量e。在固定不动的配流轴。在固定不动的配流轴3上，相对于柱塞孔的部位有相互隔开的上下两个配流窗口，该配流窗口又分别通过所在部位的二个轴向孔与泵的吸、排油口连通。上，相对于柱塞孔的部位有相互隔开的上下两个配流窗口，该配流窗口又分别通过所在部位的二个轴向孔与泵的吸、排油口连通。当转子当转子2按图示箭头方向旋转时，上半周的柱塞皆往外滑动，通

16、过轴向孔吸油；下半周的柱塞皆往里滑动，通过配流盘向外排油。按图示箭头方向旋转时，上半周的柱塞皆往外滑动，通过轴向孔吸油；下半周的柱塞皆往里滑动，通过配流盘向外排油。 第21页/共29页第二十二页，共29页。 当移动定子，改变偏心量当移动定子，改变偏心量e的大小时，泵的排量就发生改变；因此，径向柱塞泵可以是单向或双向变量泵。的大小时，泵的排量就发生改变；因此，径向柱塞泵可以是单向或双向变量泵。图图2.22径向柱塞泵的工作原理图径向柱塞泵的工作原理图1-定子；定子；2-转子；转子；3-配流轴；配流轴；4-出衬套；出衬套；5-柱塞；柱塞；a -吸油腔；吸油腔；b -压油腔压油腔 为了流量脉动率尽可能小，通常采用奇数柱塞数。为了流量脉动率尽可能小，通常采用奇数柱塞数。 径向柱塞泵结构较复杂，自吸能力差，并且配流轴受到径向不平衡液压力的作用，易于磨损。径向柱塞泵结构较复杂，自吸能力差，