叶片泵在工程机械中的应用

1、目录 TOC o 1-5 h z 前言1 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 第一章液压叶片泵的发展与应用2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.1液压叶片泵的发展史2 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 1.2液压叶片泵的发展现状及发展趋势2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1.3液压叶片泵的应用领域及意义3第二章液压叶片泵的介绍4 HYPERLINK l bookmark19 o Current

2、 Document 2.1液压叶片泵的品牌及型号42.2液压叶片泵的分类5 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 2.3液压叶片泵的工作原理5 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 2.4叶片泵的注意事项5 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 2.5叶片泵的常见问题6 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 第三章单作用叶片泵的工作原理11 HYPERLINK l bookmark44 o Current Doc

3、ument 3.1单作用叶片泵构造11 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 3.2单作用叶片泵的工作原理11 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 3.3.单作用叶片泵的排量和流量计算12 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 3.4单作用叶片泵的特点12第四章 双作用叶片泵简介144.1双作用叶片泵的结构特点14 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 4.2双作用叶片泵工作原理154.3双作用叶片泵的排量和流

4、量计算16 HYPERLINK l bookmark77 o Current Document 4.4提高双作用叶片泵压力的措施17第五章限压式变量叶片泵的工作20 HYPERLINK l bookmark89 o Current Document 5.1限压式变量叶片泵的工作原理205.2限压式变量叶片泵的特性曲线21 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 5.3限压式变量叶片泵与双作用叶片泵的区别21 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 第六章推土机的工作原理23 HYPERLINK l book

5、mark101 o Current Document 6.1推土机的发展史23 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 6.2推土机的结构与工作原理24 HYPERLINK l bookmark107 o Current Document 6.3推土机的转动系统25第七章叶片泵在推土机中的应用28 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 7.1叶片泵在推土机中的正确使用28 HYPERLINK l bookmark113 o Current Document 7.2叶片泵在推土机的安装与拆卸28 HYP

6、ERLINK l bookmark116 o Current Document 7.3推土机叶片泵的故障检修28结束语31致谢32线0订O装0刖言在广泛应用的各种液压设备中，液压泵是关键性的元件，它们的性能和寿命在很大 程度上决定着整个液压系统的工作能力，随着时代的发展和技术的进步，液压泵性能越 来越完善，在各种工业设备、行走机构以及船舶和飞机上都得到了广泛应用。因此对于 叶片泵相关知识的学习和认识十分必要，特别是对于从事液压相关方面工作的人更显得 尤为重要。液压泵作为现代液压设备中的主要动力元件，它决定着整个液压系统的工 作能力。在液压系统中，液压泵的功能主要是将电动机及内燃机等原动机的机械

7、能转换 成液体的压力能，向系统提供压力油并驱动系统工作。在液压传动与控制中使用最多 的液压泵主要有齿轮式、叶片式和柱塞式三大类型。其中叶片泵是在近代液压技术发展 史上最早实用的一种液压泵。叶片泵与齿轮式、柱塞式相比，叶片泵具有尺寸小、重 量轻、流量均匀、噪声低等突出优点。在各类液压泵中，叶片泵输出单位液压功率所需 重量几乎是最轻的，加之结构简单，价格比柱塞泵低，可以和齿轮泵竞争。 本课题设 计的定量叶片泵为双作用叶片泵，是现今已经发展成熟，并在工业领域得到广泛应用的 一种液压泵，双作用叶片泵是一般不能变量的，且径向力平衡的，因此工作情况较其它 泵良好，被广泛应用于液压系统领域，成为液压工业上不

8、可或缺的关键性元件。第一章：液压叶片泵的发展与应用1.1液压叶片泵的发展史线0订0装0液压叶片泵的发展史即为叶片泵从诞生到发展的历史，作为液压系统的关键性动力 元件，它随着液压系统的诞生而诞生，随着液压技术的发展而发展，并不断完善以适应 新的液压系统的性能要求。液压系统为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静 压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，它是由1795年英国约瑟夫布拉曼在伦敦用 水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油(液压油缸)，又进一步得到改善，其后寻找一种能为液压系统 提供稳定压力能的动力元件的设计成为一种必然

9、，这时液压泵特别是叶片泵以其简单的 结构，稳定的性能和高效的工作能力，得到巨大发展，在液压领域横空出世。得到了所 有从事液压技术人员的青睐。第一次世界大战(1914-1918)后液压叶片泵泵被广泛应用, 特别是1920年以后，发展更为迅速。液压站大约在19世纪末20世纪初的20年间，才 开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵，为 近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础第二次世界大战(1941-1945)期 间，在美国机床中有30%应用到了液压泵。50年代后期，国外出现压力等级为14.0Mpa 的叶片泵时，其噪声值为75dB(A)，噪声值过

10、高成了一个急需解决的问题。从1960年起 国外开始重视叶片泵噪声问题，不断进行降噪研究，到70年代末和80年代中期，一系 列性能优良的低噪声叶片泵相继问世，噪声值一般可控制在65dB(A)以下，其中日本油 研公司研制的PV2R系列叶片泵，噪声值甚至低至51-62dB(A)，已达到低于同等功率电 动机噪声的水平。另外，像美国的Denison T6”系列叶片泵，都较好的控制了叶片泵 的噪声值，属于性能优良的低噪声叶片泵。叶片泵有许多突出的优点，因此它的应用 非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、 建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧

11、辊调整装置等;土 木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机 调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进 器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮 操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等都 需要应用到叶片泵。叶片泵成为一种必不可少的液压设备，已越来越融入到我们生活的 每一个角落。1.2液压叶片泵的发展现状及发展趋势液压叶片现泵的种类 如今液压叶片泵已经形成了极大系列，产品性能涵盖了液压领域的几乎所有需要的工作性能的液压泵。YB型为最早使用的一种叶片泵，

12、现在已经 得到极大发展，形成了 YBN型变量叶片泵和丫28双机叶片泵等型号。为适应液压系统一些特点的要求，又诞生了带定量减压阀的叶片泵和YBQ型稳流量式变量叶片泵。随着 液压系统对高压力的需求，在原有叶片泵基础上改善性能，诞生了 PV2R型中高压叶片 泵和柱销式叶片泵。从低压到高压：随着液压技术的进步，对叶片泵压力的需求越来越高，对多种性 能的叶片泵也有了许多新的要求。而随着现在加工技术的发展和技术进步，开发高压的 叶片泵以成为可能。以往叶片泵主要只能工作在的中低压系统，今年来高性 能叶片泵的发展大幅度提高了叶片泵的性能，压力等级普遍提高到，越来 越多更高压力性能的叶片泵也不断研发成功，大大丰

13、富了叶片泵的种类和性能。2.高 效、低耗叶片泵效率逐渐提高，随着人们环保节能意识的提高，对叶片泵的低耗已越 来越得到设计师的重视，因此诞生了一批高效能、低功耗的叶片泵。3.低噪声和高寿 命对泵结构工艺的改善，特别是钉子曲线的设计改善，大大提高了叶片泵的寿命和降 低了叶片泵工作时的噪声。4.机电一体化对叶片泵与电子机械、微机等的结合实现简 单智能化。1.3液压叶片泵的应用领域及意义订0本设计所设计的定量叶片泵即双作用叶片泵是现今已经充分发展成熟的一种液压 泵，现今已形成了诸多型号，各种新型叶片泵也在不断的研发中，其应用非常广泛，如 一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械

14、、建筑机械、 农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程 用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、 核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技 术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、装0船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等都需要应用到 叶片泵。随着液压技术的发展，叶片泵作为其中必不可少的动力元件，已经越来越深 入到液压系统等各个领域，起到了举足轻重的作用。并已经成为人们生活中不可缺少的一种机械装置，融入到我们生活的每一个

15、角落。第二章：液压叶片泵的介绍2.1液压叶片泵的品牌及型号2.1. 1叶片泵品牌美国DENISON丹尼逊美国VICKERS威格士美国Parker派克线日本油研YUKEN日本 TOKIMEC0德国Rexroth力士乐日本TOYOOKI丰兴德国WOERNER温纳产品型号叶片泵：订V10 1P1P 1C20V10 1S2S 1C20V10 1P7P 11D20 LHV10 1S3S 1A200V10 1S3S 11A20LHV10 1S4S 1C20V10 1S4S 11C20V10 1S5S 1C20V10 1S5S 38C20V10 1S6S 1C20V10 1S7S 1C20V10 1P2P

16、1A20V10 1P2P 1B20V10 1P2P 1C20V10 1P3P 1A20V10 1P3P 1B20装V10 1P3P 1C20V10 1P4P 1A200V10 1P6P 1C20V10 1P6P 12D20V10 1P7P 1A20V10 1P7P 38C20 LHV10 1B1B 1A20RV10-1B2B-1A20RV10 1B2B 1B20RV10 1B2B 1D20RV10 1B3B 1C20RV10 1B3B 1D20RV10 1B4B 1A20RV10 1B4B 1C20RV10 1B5B 1A20RV10 1B5B 1C20RV10 1B6B 1A20V10 1B

17、6B 1C20RV10 1B6B 1D 20V10 1B7B 1A20V10 1B7B 1B20V10F-1S2T-1C-2G-20V10F 1S2T 1C2H 20V10F 1S4T 1C2G 20V10F 1S5T 1C4K 20V10F 1S5T 1C2F 20V10F 1S6T 38C6E 20V10F-1S6T-38A6G-20-LHV10F-1S6T-38D-6G-20LHV10F-1S7T-11C5H-20V10F 1S7T 38C4F 20V10F-1S7T-38D-5H-20LV10F 1P6P 38C 4F 20V10F 1P6P 38C 4F 20V10P 1S4K 1C

18、2F 10V10P-1S7K-12C-2F-10L线20V5A 1C22R20V5A 1D22R20V8A 1A22R20V8A 1C22R020V8A 1D22R20V8A-1C22L20V8A 151C22R20V11A 1A22R20V11A 1B22R20V11A 1C22R20V11A 1D22R20V11A 1A22L20V12A 1A22R20V12A 1D22R订20VQ5A 1C3025V10A 1A22R25V10A-1C22R25V12A 1B22R025V12A 1C22R25V12A 1D22R25V12A-11A22R25V14A 1A22R25V14A 1B22R

19、25V14A 1C22R25V14A 1D22R25V14A-1B22L25V14AF-1C22R25V14AM-1D22R25V17A 1A22R25V17A 1B22R装25V17A 1C22R25V17A 1D22R025V17A 1A22L25V17A 11B22L25V21A 1A22R25V21A 1B22R25V21A 1C22R25V21A 1D22R25V21A 1A22L35V25A 1A22R35V25A 1B22R35V25A 1C22R35V25A 1D22R35V30A 1A22R35V30A 1B22R35V30A 1C22R2520V17A5-1AA-22R25

20、20V17A5 1BB22R2520V17A5 1CC22R2520V17A5 1DD22R2520V17A5 1AB22R2520V17A8 1AA22R2520V17A8 1BB22R2520V17A8 1CC22L2520V17A11 86DD22R2520V17A14 1AA22R2520V17A14 1CB22R2520V21A2 1CC22R线2520V21A5 1CC22R2520V21A8 1AA22R02520V21A8 1CC22R2520V21A11 1AA22R2520V21A11 1CC22R2520V21A11-1DA22R2520V21A12 1BB22R订252

21、0V21A12 1DD22R2520V21A14 1AA22R02520V21A14-1AB22R2520V21A14 1AD22R2520VQH17A12-1DD20R3520V25A5 1AA22R3520V25A8-86CB22R3520V25A11 86AB22R装3520V25A12 1CC22R03520V30A2 1CC22R3520V30A5 1DC22R3525V38A12-1BB-22R3525V38A17 1AA22R3525V38A17 1CC22R3525V38A17 1DA22R3525V38A21 1BB22R3525V38A21-1AB22R3525V38A21

22、 86CC22R4520V42A5 1CC22R2520V17A8 1CC22R2520V17A8 1CB22R2520V17A11 1DD22R2520V17A14 1CC22R2520V21A2 1AA22R2520V21A5 1AA22R2520V21A5 1DD22R2520V21A8 1BB22R2520V21A8 1DD22R2520V21A11 1BB22R2520V21A11-1AB22R 2520V21A12 1AA22R2520V21A12 1CC22R2520V21A12 1CB22R2520V21A14 1DD22R2520V21A14 1AC22R2520V21A14

23、 1CB22R2525V21A17 86DA22R3520V25A5 1CC22R3520V25A11 1BB22R3520V25A12 1AA22R3520V25A12-1DD22R3520V30A5 1DB22R3525V35A21-1BA22R3525V38A14 11AA22R3525V38A17 1BB22R3525V38A17 1BA22R3525V38A21 1AA22R3525V38A21 1CC22R3525V38A21 86BB22R3525VQ30A21 1DD204520V42A11 1AB22R4520V42A11 1AC22R4520V42A12 1CC22R452

24、0V50A5 1CC22R4520V50A11 1AA22R4520V50A12 1AA22R4520V60A5 1CC22R4520V60A8 1CC22R线4520V60A12 1AA22R4520V60A14 1CC22R04525V42A17 1AA22R4525V42A17 1DD22R4525V42A21 1AA22R4525V42A21 1CC22R4525V42A21 1BD22R订4525V42A21 86AA22R4520V45A5 1BB22R04525V4525V50A17 1AA22R4525V50A17 1DD22R4525V50A21 1AA22R4525V50A

25、21 1DD22R4525V50A21 1AB22R4525V50A21 1DA22R装4525V50A21 86AA22R04525V60A12 1DD22R35V30A 1D22R35V30A-86A22R35V35A 1C22R35V38A 1A22R35V38A 1C22R35V38A 1A22L45V42A 1A22R45V42A 1C22R45V42A 86A22R4520V42A12 1CC22R4520V42A12 86DD22R4520V50A8 1CC22R4520V50A11 1CC22R4520V50A14-1AA22L4520V60A8 1AA22R4520V60A1

26、1 1AD22R4520V60A12 1CC22R4525V42A14-1AD22R4525V42A17 1CC22R4525V42A17 1DA22R4525V42A21 1BB22R4525V42A21 1BA22R4525V42A21 1DA22R4525V42A21-86DD22R4525V50A12 1DD22R4525V50A17 1CC22R4525V50A17 1DD22R4525V50A21 1CC22R4525V50A21 1BB22L4525V 50A21 1AD22R4525V50A21-1DC22R4525V50A21 86BB22R35V30A 1C22R35V30

27、A-1B22L35V35A 1B22R35V35A 1D22R35V38A 1B22R35V38A 1D22R35VQ35A 1C2045V42A 1B22R45V42A 1D22R45V42A 86B22R45V42A 86C22R45V42A 86C22R45V42A 86D22R45V50A 1A22R45V50A 1B22R45V50A 1C22R45V50A 1D22R45V50A 86C22R45V50AM-86D22R45V60A 1A22R45V60A 1B22R45V60A 1C22R45V60A 1D22R45V60A 1A22L线45V60A-1B22L45V60A 1C

28、22L45V60A 1D22L45V60A 86A22Ro45VQ60A 86C2050A14 1AA22R4525V50A14 1DD22R2.2叶片泵的分类叶片泵又分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。双作用叶片泵只能作定量泵用，单作用叶片泵可作变量泵用。订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，完成两次吸油和压油而得名。o单作用叶片泵转子每转一周，吸、压油各一次，故称为单作用。2.3叶片泵的工作原理叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。 这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排 油，叶片旋转一周时，完成两次吸

29、油与排油。2.4叶片泵的注意事项叶片泵的管理要点除需防干转和过载、防吸入空气和吸入真空度过大外，还应注意：泵转向改变，则其吸排方向也改变叶片泵都有规定的转向，不允许反。因为转 子叶槽有倾斜，叶片有倒角，叶片底部与排油腔通，配油盘上的节流槽和吸、排口是按 既定转向设计。可逆转的叶片泵必须专门设计。叶片泵装配配油盘与定子用定位销正确定位，叶片、转子、配油盘都不得装反， 定子内表面吸入区部分最易磨损，必要时可将其翻转安装，以使原吸入区变为排出区而 继续使用。拆装注意工作表面清洁，工作时油液应很好过滤。叶片在叶槽中的间隙太大会使漏泄增加，太小则叶片不能自由伸缩，会导致工 作失常。 叶片泵的轴向间隙 对

30、nv影响很大。1)小型泵-0.0150.03mm2)中型泵-0.02 0.045mm油液的温度和粘度一般不宜超过55C，粘度要求在1737mm2/s之间。粘度 太大则吸油困难；粘度太小则漏泄严重。2.5叶片泵的常见问题2.5. 1叶片泵常见故障及排除方法是什么？流量不足。叶片泵流量不足的原因及排除方法见下表。线0常见故障及其原因排除方法顶盖处螺丝松动，轴向间隙增大，容积效率下降适当拧紧螺钉，保证间隙均匀、适当(间隙为 0.04 0.07 mm)个别叶片滑动不灵活清洗。清洗后仍不灵活时，应单槽调配，使叶片订0定子内表面磨损，叶片不能与定子内表面良好接触配流盘端面磨损严重叶片与转子装反系统泄漏大定

31、子内表面磨损一般在吸油腔处更换使叶片倾角方向和转子的旋转方向一致逐个元件检查泄漏，同时检查压力表是否被脏物堵塞(2)油液吸不上。叶片泵油吸不上的原因和排除方法见下表。常见故障及其原因排除方法油面过低，油液吸不上检查并加注到规定油标线油液黏度过大，使叶片在转子槽装内滑动不一般用20#液压油或22#汽轮机油灵活0配油盘端面与壳体内平面接触不整修配油盘端面良，高低压腔串通泵体内部有砂眼，高低压腔串通更换叶片泵油吸不上的原因和排除方法电动机转向反了纠正(3)泵的噪声过大。泵的噪声过大的原因及排除方法见下表。泵的噪声过大的原因及排除方法常见故障及其原因排除方法滤油器堵塞，吸油不畅清洗吸入端漏气泵端密封磨

32、损用涂黄油的方法，逐个检查吸油管接头处，若噪声减少应紧固接头。或直接观察回油口处是否出现气泡。在轴端油封处涂上黄油，若噪声减小，应更换油封泵盖螺钉由于振动而松将螺钉连接处涂上黄油，若噪声小，应紧固螺钉动叶片泵流量不足的原因及排除方法泵与电动机轴不同心 转子的叶片槽两侧与其 两端面不垂直重新调整使之同心更换转子配油盘卸荷三角槽太短用什锦锉适当修改，使前一叶片过卸荷槽时，后一叶片已脱离吸油 腔泵的转速太高按规定转速使用油泵的吸油量不足检查油液高度液压油严重污染拆下滤油器，检查滤油器是否破损，线油器和液压油0压力振摆检查泵芯总压阀阀芯磨损情况适当调整更换是否有较多固体吸附，更换滤花键槽轴端的密封过紧

33、（有烫手现象）订O装0第三章：单作用叶片泵的工作原理3.1单作用叶片泵构造压油吸油基本结构：定子、转子、叶片、配油盘（吸、排口）、壳体（吸、排接管）、前、后 盖板。定子型线是圆，转子也是园，二者存在偏心距。片间工作空间：叶片、定子内表面、转子外表面、配油盘或盖板围成。3.2单作用叶片泵的工作原理泵由转子1、定子2、叶片3、配油盘和端盖等部件所组成。定子的内表面是圆柱形孔。转子和定子之间存在着偏心。叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子按逆时针方向旋转时，图

34、右侧的叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，于是通过吸油口6和配油盘5上窗口将油吸入。而在图的左侧。叶片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液经配油盘另一窗口和压油口1被压出而输出到系统中去。这种泵在转子转一转过程中，吸油压油各一次，故称单作用泵。转子受到径向液压不平衡作用力，故又称非平衡式泵，其轴承负载较大。改变定子和转子间的偏心量，便可改变泵的排量，故这种泵都是变量泵。3.3.单作用叶片泵的排量和流量计算单作用叶片泵的排量为各工作容积在主轴旋转一周时所排出的液体的总和，如图3-11所示，两个叶片形成的一个工作容积V近似地等于扇形体积V1和七之差,即：图3-1单作用叶片泵的

35、工作原理1一转子2一定子3一叶片图3-2单作用叶片泵排量计算简图订OV = V -V =.122-B P(R + e I -(R - e I =竺 Re B2 Lz式中：R为定子的内径(m);e为转子与定子之间的偏心矩(m);B为定子的宽度(m);。为 相邻两个叶片间的夹角，6 =2n /z;z为叶片的个数。因此，单作用叶片泵的排量为：V = zV = 4兀 Re B故当转速为n,泵的容积效率为n v时的泵的理论流量和实际流量分别为：q = Vn = 4兀 Re Bnq = q 门=4兀 Re Bni vv在式中的计算中并未考虑叶片的厚度以及叶片的倾角对单作用叶片泵排量和流量 的影响，实际上叶

36、片在槽中伸出和缩进时，叶片槽底部也有吸油和压油过程，一般在单作 用叶片泵中，压油腔和吸油腔处的叶片的底部是分别和压油腔及吸油腔相通的，因而叶 片槽底部的吸油和压油恰好补偿了叶片厚度及倾角所占据体积而引起的排量和流量的 减小，这就是在计算中不考虑叶片厚度和倾角影响的缘故。单作用叶片泵的流量也是有脉动的，理论分析表明,泵内叶片数越多，流量脉动率越 小，此外，奇数叶片的泵的脉动率比偶数叶片的泵的脉动率小,所以单作用叶片泵的叶片 数均为奇数,一般为13或15片。3.4单作用叶片泵的特点改变定子和转子之间的偏心便可改变流量。偏心反向时，吸油压油方向也相反；处在压油腔的叶片顶部受到压力油的作用，该作用要把

37、叶片推入转子槽内。为了 使叶片顶部可靠地和定子内表面相接触，压油腔一侧的叶片底部要通过特殊的沟槽和压 油腔相通。吸油腔一侧的叶片底部要和吸油腔相通，这里的叶片仅靠离心力的作用顶在 定子内表面上；由于转子受到不平衡的径向液压作用力，所以这种泵一般不宜用于高压。为了更有利于叶片在惯性力作用下向外伸出，而使叶片有一个与旋转方向相反 的倾斜角，称后倾角，一般为24。线0订O装0第四章：双作用叶片泵简介4.1双作用叶片泵的结构特点配油盘双作用叶片泵的配油盘如图所示，在盘上有两个吸油窗口 2、4和两个压油窗口 1、3,窗口之间为封油区，通常应使封油区对应的中心角P稍大于或等于两个叶片之间的夹角，否则会使吸

38、油腔和压油腔连通，造成泄漏，当两个叶片间密封油液从吸油区过渡到封油区(长半径圆弧处)时，其压力基本上与吸油压力相同，但当转子再继续旋转一个微 小角度时，使该密封腔突然与压油腔相通，使其中油液压力突然升高，油液的体积突然 收缩，压油腔中的油倒流进该腔，使液压泵的瞬时流量突然减小，引起液压泵的流量脉 动、压力脉动和噪声，为此在配油盘的压油窗口靠叶片从封油区进入压油区的一边开有 一个截面形状为三角形的三角槽(又称眉毛槽)，使两叶片之间的封闭油液在未进入压油 区之前就通过该三角槽与压力油相连，其压力逐渐上升，因而缓减了流量和压力脉动，并 降低了噪声。环形槽c与压油腔相通并与转子叶片槽底部相通，使叶片的

39、底部作用有压 力油。定子曲线定子曲线是由四段圆弧和四段过渡曲线组成的。过渡曲线应保证叶片贴紧在定子内 表面上，保证叶片在转子槽中径向运动时速度和加速度的变化均匀，使叶片对定子的内 表面的冲击尽可能小。过渡曲线如采用阿基米德螺旋线，则叶片泵的流量理论上没有脉动，可是叶片在大、 小圆弧和过渡曲线的连接点处产生很大的径向加速度，对定子产生冲击，造成连接点处 严重磨损，并发生噪声。在连接点处用小圆弧进行修正，可以改善这种情况，在较为新式 的泵中采用“等加速一等减速”曲线，如图3-15(a)所示。这种曲线的极坐标方程为：2(R-r)p =r+ 02(RQ)22。Va/2)p =2r-R+ a(0 - 2

40、a)(a/2V0 Va)式中符号见图所示。定子的过渡曲线由式可求出叶片的径向速度dp/dt和径向加速度d2p/dt2,可知：当0V。Va /2时，叶片的径向加速度为等加速度，当a /2V0 Va时等减速。由于叶片的速度变化均匀，故不会对定子内表面产生很大的冲击，但是，在0 =0、0 =a /2和0 =a处，叶片的径向订 一 .订加速度仍有突变，还会产生一些冲击，如图所小。所以在国外有些叶片泵上米用了三次以. o 上的高次曲线作为过渡曲线。:叶片的倾角:叶片在工作过程中，受离心力和叶片根部压力油的作用，使叶片和定子紧密接触。当: 叶片转至压油区时，定子内表面迫使叶片推向转子中心，它的工作情况和凸

41、轮相似，叶片 二 与定子内表面接触有一压力角为P ,且大小是变化的，其变化规律与叶片径向速度变化 规律相同，即从零逐渐增加到最大，又从最大逐渐减小到零，因而在双作用叶片泵中，将 :装叶片顺着转子回转方向前倾一个0角，使压力角减小到P ，这样就可以减小侧向力: Ft，使叶片在槽中移动灵活,并可减少磨损，如图3-16所示，根据双作用叶片泵定子内表 : 面的几何参数，其压力角的最大值6呻24。一般取0 二（1/2）6 *因而叶片泵叶片的 . 一 一 一 . . . . 倾角0 一般1014YB型叶片泵叶片相对于转子径向连线前倾13。但近年的研. . .一 . . . . . . . . . .,.究

42、表明，叶片倾角并非完全必要，某些高压双作用叶片泵的转子槽是径向的，且使用情况 良好。4.2双作用叶片泵工作原理:由定子内环、转子外圆和左右配流盘组成的密闭工作容积被叶片分割为四部分，传动轴带动转子旋转，叶片在离心力作用下紧贴定子内表面，因定子内环由两段大半径圆孤、两段小半径圆弧和四段过渡曲线组成，故有两部分密闭容积将减小，受挤压的油液 经配流窗口排出，两部分密闭容积将增大形成真空，经配流窗口从油箱吸油。泵转子体中的叶片槽底部通排油腔。因此在建立排油压力后，处在吸油区的叶片贴线0订O双作用叶片泵的工作原理1定子2转子3叶片4.3双作用叶片泵的排量和流量计算装0紧定子内表面的压紧力为其离心力和叶片

43、底部液压力之和。在压力还未建立起来的启动 时刻，此压紧力仅由离心力产生。如果离心力不够大，叶片就不能与定子内表面贴紧以 形成高，低压腔之间的可靠密封，泵由于吸、排油腔沟通而不能进行正常工作。这就是 叶片泵最低转速不能太低的原因。双作用叶片泵的两个排油腔及两个吸油腔均为对称布置，故作用在转子上的液压力 互相平衡，轴和和轴承的寿命较长。双作用叶片泵的排量计算简图如图所示，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，所以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6 =2n /z孤度时，每个密封容积排出的油液体积为半径为R和r、扇 形角为6、厚度为B的两扇

44、形体积之差的两倍，因而在不考虑叶片的厚度和倾角时双作 用叶片泵的排为：V =2z1/2p (R2-r2)B=2n (R2-r2)B一般在双作用叶片泵中，叶片底部全部接通压力油腔，因而叶片在槽中作往复运动 时，叶片槽底部的吸油和压油不能补偿由于叶片厚度所造成的排量减小，为此双作用叶片泵当叶片厚度为b、叶片安放的倾角为。时的排量为：V=2n (R2-r2)B-2 cos0 bzB= R_r2B n (R2-r2)- cos0 bz所以当双作用叶片泵的转数为n,泵的容积效率为n v时，泵的理论流量和实际输出 流量分别为：R-rq=V =2B n (R2-r2)- cos0 bz nq=q.n =2B

45、 n (R2-r2)- cos0 bz nn线0双作用叶片泵如不考虑叶片厚度，泵的输出流量是均匀的，但实际叶片是有厚度的, 长半径圆弧和短半径圆弧也不可能完全同心，尤其是叶片底部槽与压油腔相通，因此泵 的输出流量将出现微小的脉动，但其脉动率较其他形式的泵(螺杆泵除外)小得多，且在 叶片数为4的整数倍时最小，为此，双作用叶片泵的叶片数一般为12或16片。订O配油盘1, 3一压油窗口 2, 4一吸油窗口 c 一环形槽4.4提高双作用叶片泵压力的措施装0由于一般双作用叶片泵的叶片底部通压力油，就使得处于吸油区的叶片顶部和底部 的液压作用力不平衡，叶片顶部以很大的压紧力抵在定子吸油区的内表面上，使磨损

46、加 剧，影响叶片泵的使用寿命，尤其是工作压力较高时，磨损更严重，因此吸油区叶片两端 压力不平衡，限制了双作用叶片泵工作压力的提高。所以在高压叶片泵的结构上必须采 取措施，使叶片压向定子的作用力减小。常用的措施有：减小作用在叶片底部的油液压力。将泵的压油腔的油通过阻尼槽或内装式小减 压阀通到吸油区的叶片底部，使叶片经过吸油腔时，叶片压向定子内表面的作用力不致 过大。减小叶片底部承受压力油作用的面积。叶片底部受压面积为叶片的宽度和叶片 厚度的乘积，因此减小叶片的实际受力宽度和厚度，就可减小叶片受压面积。减小叶片实际受力宽度结构如图所示，这种结构中采用了复合式叶片(亦称子母叶片),线0叶片分成母叶片

47、1与子叶片2两部分。通过配油盘使K腔总是接通压力油，引入母子叶 片间的小腔c内，而母叶片底部L腔，则借助于虚线所示的油孔，始终与顶部油液压力相 同。这样,无论叶片处在吸油区还是压油区，母叶片顶部和底部的压力油总是相等的，当 叶片处在吸油腔时，只有c腔的高压油作用而压向定子内表面，减小了叶片和定子内表面 间的作用力。图所示的为阶梯片结构，在这里,阶梯叶片和阶梯叶片槽之间的油室d始终 和压力油相通，而叶片的底部和所在腔相通。这样，叶片在d室内油液压力作用下压向定 子表面，由于作用面积减小，使其作用力不致太大,但这种结构的工艺性较差。订O(a)(b)减小叶片作用面积的高压叶片泵叶片结构1一母叶片2一

48、子叶片3一转子4一定子5一叶片装0使叶片顶端和底部的液压作用力平衡。图所示的泵采用双叶片结构，叶片槽中有 两个可以作相对滑动的叶片1和2,每个叶片都有一棱边与定子内表面接触，在叶片的顶 部形成一个油腔a,叶片底部油腔b始终与压油腔相通，并通过两叶片间的小孔c与油腔 a相连通，因而使叶片顶端和底部的液压作用力得到平衡。适当选择叶片顶部棱边的宽度, 可以使叶片对定子表面既有一定的压紧力，又不致使该力过大。为了使叶片运动灵活，对 零件的制造精度将提出较高的要求。图所示为叶片装弹簧的结构，这种结构叶片1较厚，顶部与底部有孔相通，叶片底部 的油液是由叶片顶部经叶片的孔引入的，因此叶片上下油腔油液的作用力

49、基本平衡，为 使叶片紧贴定子内表面，保证密封，在叶片根部装有弹簧。a3(b)叶片液压力平衡的高压叶片泵叶片结构1, 2一叶片3一定子4一转子第五章:限压式叶片泵的工作0限压式变量叶片泵的工作原理二1一转子2一定子3一吸油窗口 4一活塞5一螺钉6一活塞腔7一通道8压油窗口 9一调压弹簧10调压螺钉5.1限压式变量叶片泵的工作原理. .: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 订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 的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, :泵的输出流量最大；压力高于

50、限定压力时，随着压力增加，泵的输出流量线性地减少，其二工作原理如图3-20所示。泵的出口经通道7与活塞6相通。在泵未运转时，定子2在弹二簧9的作用下，紧靠活塞4,并使活塞4靠在螺钉5上。这时，定子和转子有一偏心量e,二调节螺钉5的位置，便可改变e。当泵的出口压力p较低时，则作用在活塞4上的液压:力也较小，若此液压力小于上端的弹簧作用力，当活塞的面积为A、调压弹簧的刚度匕、装预压缩量为x时，有：pAVkx0s 0 此时，定子相对于转子的偏心量最大，输出流量最大。随着外负载的增大，液压泵的 0. .、一. ,: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:p A=k x:当

51、压力进一步升高，使pAksX,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 二 定压力，即泵处于最大流量时所能达到的最高压力,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。:设定子的最大）扁心量为e。,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=e -x 0这时，定子上的受力平衡方程式为:pA=k (x0+x)将式代入式可得：e=e -A(p-p )/k (pp )0B sB线0订O装0式表示了泵的工作压力与偏心量的关系，由式可以看出，泵的工作压力愈高，偏心量

52、 就愈小，泵的输出流量也就愈小，且当p=ks(e0+x0)/A时，泵的输出流量为零，控制定子移 动的作用力是将液压泵出口的压力油引到柱塞上，然后再加到定子上去，这种控制方式 称为外反馈式。限压式变量叶片泵的特性曲线5.2限压式变量叶片泵的特性曲线限压式变量叶片泵在工作过程中，当工作压力p小于预先调定的限定压力pc时，液压 作用力不能克服弹簧的预紧力，这时定子的偏心距保持最大不变，因此泵的输出流量 不变，但由于供油压力增大时,泵的泄漏流量约也增加，所以泵的实际输出流量q也略有 减少，如图限压式变量叶片泵的特性曲线中的Ab段所示。调节流量调节螺钉5可调节最 大偏心量(初始偏心量)的大小。从而改变泵

53、的最大输出流量qA，特性曲线AB段上下平移, 当泵的供油压力p超过预先调整的压力Pb时，液压作用力大于弹簧的预紧力，此时弹簧受 压缩定子向偏心量减小的方向移动，使泵的输出流量减小，压力愈高，弹簧压缩量愈大， 偏心量愈小，输出流量愈小，其变化规律如特性曲线BC段所示。调节调压弹簧10可改变 限定压力pc的大小，这时特性曲线BC段左右平移，而改变调压弹簧的刚度时，可以改变 BC段的斜率,弹簧越“软”(匕值越小)，BC段越陡瑚成值越小;反之，弹簧越“硬”(匕值 越大)，BC段越平坦瑚嵌值亦越大。当定子和转子之间的偏心量为零时，系统压力达到最 大值,该压力称为截止压力，实际上由于泵的泄漏存在，当偏心量

54、尚未达到零时，泵向系 统的输出流量实际已为零。5.3限压式变量叶片泵与双作用叶片泵的区别在限压式变量叶片泵中，当叶片处于压油区时，叶片底部通压力油，当叶片处于 吸油区时，叶片底部通吸油腔，这样，叶片的顶部和底部的液压力基本平衡，这就避免了 定量叶片泵在吸油区定子内表面严重磨损的问题。如果在吸油腔叶片底部仍通压力油，叶片顶部就会给定子内表面以较大的摩擦力，以致减弱了压力反馈的作用。叶片也有倾角，但倾斜方向正好与双作用叶片泵相反，这是因为限压式变量叶片 泵的叶片上下压力是平衡的，叶片在吸油区向外运动主要依靠其旋转时的离心惯性作 用。根据力学分析，这样的倾斜方向更有利于叶片在离心惯性作用下向外伸出。

55、限压式变量叶片泵结构复杂，轮廓尺寸大，相对运动的机件多，泄漏较大,轴上承 受不平衡的径向液压力，噪声较大，容积效率和机械效率都没有定量叶片泵高；但是,它 能按负载压力自动调节流量，在功率使用上较为合理，可减少油液发热。线0限压式变量叶片泵对既要实现快速行程，又要实现工作进给(慢速移动)的执行元件 来说是一种合适的油源:快速行程需要大的流量，负载压力较低,正好使用特性曲线的AB 段，工作进给时负载压力升高，需要流量减少，正好使用其特性曲线的BC段，因而合理调 整拐点压力PB是使用该泵的关键。目前这种泵被广泛用于要求执行元件有快速、慢速和 保压阶段的中低压系统中，有利于节能和简化回路。订0装0第六

56、章：推土机的工作原理线0二手宣化160推土机推土机是一种工程车辆，前方装有大型的金属推土刀，使用时放下推土刀，向前铲 削并推送泥、沙及石块等，推土刀位置和角度可以调整。推土机能单独完成挖土、运土 和卸土工作，具有操作灵活、转动方便、所需工作面小、行驶速度快等特点。其主要适 用于一至三类土的浅挖短运，如场地清理或平整，开挖深度不大的基坑以及回填，推筑 高度不大的路基等。6.1推土机的发展史装o履带式推土机（track-type tractor，也有称 crawler dozer）是由美国人 Benjamin Holt在1904年研制成功的，它是在履带式拖拉机前面安装人力提升的推土装置而形 成，当

57、时的动力是蒸汽机，之后又先后研制成功由天然气动力驱动和汽油机驱动的履带 式推土机，推土铲刀也由人力提升发展为钢丝绳提升。Benjamin Holt也是美国卡特彼 勒（Caterpillar Inc.）公司的创始人之一，1925年5Holt制造公司和C.L,Best推土 机公司合并，组成卡特彼勒推土机公司，成为世界首家推土设备制造者，并于1931年 成功下线第一批采用柴油发动机的60推土机。随着技术的不断进步，目前推土机动力 已经全部采用柴油机，推土铲刀和松土器全部由液压缸提升。推土机除履带式推土机 外，还有轮胎式推土机，它的出现要比履带式推土机晚十年左右。由于履带式推土机具 有较好的附着性能，

58、能发挥更大的牵引力，因此在国内外，其产品的品种和数量远远超 过轮胎式推土机。在国际上，卡特彼勒公司是世界上最大的工程机械制造公司，其生 产的履带式推土机有大、中、小共9个系列D3-D11，最大的D11 RCD，柴油机飞轮功 率达到634kw；日本的小松（komatsu）公司列第二位，1947年才开始引进生产D50履 带推土机，现在履带式推土机有13个系列，从D21-D575，最小的为D21，柴油机飞轮 功率为29.5kw，最大的为D575A-3SD，柴油机飞轮功率达858kw，它也是当前世界上最 大的推土机；另外一家独具特色的推土机制造企业是德国的利勃海尔集团（Liebheer），其推土机全部

59、采用静液压驱动，该技术历经十几年的研究与发展，1972年推出样机， 1974年开始批量生产PR721-PR731和PR741静液压驱动履带推土机，由于液压元件的 限制，目前其最大功率仅为295Kw，型号为PR751矿用。上述三家推土机制造企业，代表了当今世界上履带式推土机的最高水平。国外其他 几家履带推土机制造企业约翰迪尔、凯斯、纽荷兰和德瑞斯塔，其生产技术水平也较高。我国生产推土机，是新中国成立以后才开始的。最初是在农用拖拉机上加装推土装 置。随着国民经济的发展，大型矿山、水利、电站和交通等部门对中大型履带式推土机 的需求不断增加，我国中大型履带式推土机制造业虽有较大发展，但已不能满足国民经

60、 济发展的需要。为此，自1979年以来，我国先后从日本小松公司和美国卡特彼勒公司 引进了履带式推土机生产技术、工艺规范、技术标准及材料体系，经过消化吸收和关键 技术的攻关，形成了目前以,20世纪80-90年代小松技术产品为主导的格局。订0装0从20世纪60年代至今，国内推土机行业的生产企业一直稳定在4家左右，原因是 推土机产品的加工要求高、难度大，批量生产需要较大的投入，因此一般企业不敢轻易 涉足。但是随着市场的发展，从“八五”开始，国内一些大中型企业根据自身实力，开 始兼营推土机，如内蒙古第一机械厂、徐州装载机厂等，扩充了推土机行业队伍。与 此同时，也有少数企业由于经营不善、不适应市场发展的