第二章液压泵培训课程课件

第二章液压泵第二章液压泵13.1

Introductions概述1.Functions作用

TransformMechanicalEnergyintoHydraulicEnergy

把机械能转化为液体的压力能。（能量转化元件）

M

p

M.E.H.E

ωqPump（液压泵）

2.Operatingprinciple工作原理3.1Introductions概述1.Functio2Fig.3-1OperatingprincipleofasinglepistonpumpFig.3-1Operatingprinciple3Formingoiltightchamber

密封工作容积的形成Changingtheoiltightchamber

密封容积变化

（increasing:suctionoil;decreasing:deliveryoil）（容积变大:吸油；容积变小:压油）Separatinginletportfromoutletport

高、低压工作腔分开

Conclusion结论

Workingbasedontheoiltightchambervariation

密闭工作腔容积的变化进行工作－－Displacementpumps

容积式液压泵Conditions工作条件Formingoiltightchamber密封工作43.Mainperformanceparameters基本参数Pressure压力（Pa，MPa）Suctionpressure进口压力Workingpressure工作压力p

Operatingpressuredependsontheoverallloads

工作压力取决于外负载。Ratedpressure额定压力pr

Themaximumoperatingpressureonpump

life

长期工作所允许的最高工作压力。Maximumworkingpressure

最高工作压力pmax

Limitpressureinshorttimeoverload

短时间超载允许的极限压力。3.Mainperformanceparameters5Displacementandflowrate排量、流量Delivery:Variablevolumeperrevolution排量V：每转可变容积的变化体积（m3/r,mL/r）Theoreticalflowrate:Variablevolumeperunit

理论流量qt

：单位时间可变容积变化的几何体积（m3/s、L/min）—rotatingspeed（转速）

Displacementandflowrate排6Practicalflowrate:Outputoilvolumeperunit

实际流量q

：单位时间内输出的液体体积量由于泄漏、压缩等，输出的液体体积比理论值小。Ratedflowrate：theflowrateunderratedpressureandratedrotatingspeed

额定流量qr

：在额定压力和额定转速下的实际流量Practicalflowrate:Outputo7008

Powerandefficiency

功率、效率Outputpower：输出功率

Po则柱塞单位时间里对液体作的功，即功率：

设柱塞以力F，速度v推动液体排出，则Δt时间里柱塞对液体作的功为：

Inputpower：输入功率

Pτ

Themechanicalpowerofthedrivingshaft.

泵的输入功率即偏心轮的驱动功率：Powerandefficiency功率、效率O9Volumetricefficiency：容积效率ηvVolumetricefficiencyduetoleakage因泄漏引起Mechanicalefficiency：机械效率ηmMechanical

efficiencyduetofriction因摩擦引起Volumetricefficiency：容积效率ηv10限压式变量泵Fig.TransformMechanicalEnergyintoHydraulicEnergy单作用叶片泵（Single-actingvanepumps）Practicalflowrate:Outputoilvolumeperunit密闭工作腔容积的变化进行工作液体的压力急剧升高和降低的现象称为困油单、双作用叶片泵比较表Externalmeshed（改变偏心距e可改变输出流量q，制成变量泵）柱塞端面、柱塞孔内表面、配流盘。配油盘A-Aa安装：a为吸油口，b为出油口；结构简单，通常只能在停机或压力较低时才能实现变量。转子旋转，柱塞在斜盘强迫下往复额定流量qr：在额定压力和额定转速下的实际流量手动变量机构Fig.4Gearpumps齿轮泵Overallefficiencyofpump：泵的总效率η

泵的实际输出不等于输入volumetricefficiencytimesmechanicalefficiency

容积效率乘机械效率限压式变量泵Fig.Overallefficiency114.Performancecurves性能曲线Fig.3-24.Performancecurves性能曲线Fig.12

Accordingtothetypesofdelivery

根据每转输出的液体体积能否调节Fixeddeliverypump定量泵

Variabledeliverypump变量泵5.Classification分类

按油液流动方向是否可变化

Non-returnpump单向泵

Reversiblepump双向泵

按结构形式的不同Accordingtothetypesofde13Pumps泵Geartype齿轮式Vanetype叶片式PistonType柱塞式Externalmeshed外啮合Innermeshed内啮合Double-acting双作用式Single-acting单作用式Axial轴向式Radial径向式Swashplate斜盘式Bentaxis斜轴式定量式变、定量式Pumps泵GeartypeVanetypePiston14Graphsymbols

图形符号Variable定量泵变量泵双向定量泵DoubleSingle双向变量泵FixedGraphsymbols图形符号Variable定量泵变151.径向柱塞泵（Radialpistonpump）结构Fig.3-5

泵体Body

输入轴

Driveshift花键联接转子（缸体）Rotor

定子Stator偏心

e

安装柱塞Piston：可在缸体径向柱塞孔中作伸缩运动配流轴Valveshaft：位于缸体中心，固定不动

（变量机构：改变定子与转子间的偏心距)3.2

柱塞泵（Pistonpumps

）1.径向柱塞泵（Radialpistonpump）结构16Ratedflowrate：theflowrateunderrated额定流量qr：在额定压力和额定转速下的实际流量Themaximumoperatingpressureonpumplife结构及工作原理Fig.当调压弹簧的压缩量增加时，临界压力pB配流盘有四个油口轴对称分布分析其压力——流量特性曲线如何变化?结构及工作原理Fig.供油，这时的工作压力为1MPa；缩→容积变小（液压泵）称为；当调压弹簧的压缩量增加时，临界压力pBPhenomenonofsurroundedoil困油现象ThemaximumoperatingpressureonpumplifeChangingtheoiltightchamber密封容积变化Ratedpressure额定压力pr因此，双联泵输出的最大功率为767W，其所需的最大驱动功率为开压力平衡槽（泄漏量增大）Ratedflowrate：theflowrate17径向柱塞泵工作原理示意图径向柱塞泵工作原理示意图18

类似于单作用叶片泵。

配油轴固定不动，输入轴经花键带动转子旋转。定子与转子偏心安装，柱塞在离心力或低压油作用下，抵紧定子内壁，形成往复运动。改变定子与转子偏心距e，即可实现变量。如能改变e

的方向，就可做成双向变量泵。

工作原理类似于单作用叶片泵。工作原理19第二章液压泵培训课程课件202.斜盘式轴向柱塞泵

Swashplateaxialpistonpumps

结构Fig.3-7

泵体Housing：有进出油口驱动轴Driveshaft：花键联接缸体Cylinder:内有z个柱塞孔(均布)

柱塞Pistons：共有z个轴向相对伸缩配流盘Valveplate:有两油口分别与泵体进、出口端面接触，相对转动。斜盘Swashplate：倾斜α角安装（变量机构Controller：控制斜盘倾角）2.斜盘式轴向柱塞泵Swashplateaxialp21Fig.3-7Fig.3-722第二章液压泵培训课程课件23第二章液压泵培训课程课件24改变倾斜方向（α-α），泵的转动方向不变，而进、出油口互换。结构及工作原理Fig.根据结构的不同，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。当调压弹簧的压缩量增加时，临界压力pB由于流量急剧变化时会产生压力高峰，须设置溢流阀进行保护。缩→容积变小伸→容积变大当调压弹簧的压缩量增加时，临界压力pB配流盘上过渡区。3叶片泵（Vanepumps）Volumetricefficiencyduetoleakage因泄漏引起转子每转各叶片吸压油各两次（双作用）与单作用叶片泵相似，但带有压力控制弹单、双作用叶片泵比较表由于流量急剧变化时会产生压力高峰，须设置溢流阀进行保护。在规定转速和额定压力下输出的流量卸荷槽。液体的压力急剧升高和降低的现象称为困油定子内表面曲线是一完整的圆。2)泵在没有泄漏的情况下，根据几何尺寸计算得到的定子Stator偏心e安装改变倾斜方向（α-α），泵的转动方向不变，而进、出油25

工作原理

密封容积形成柱塞端面、柱塞孔内表面、配流盘。密封体积变化转子旋转，柱塞在斜盘强迫下往复伸（容积变大）、缩（容积变小）。高、低压油腔分开配流盘上过渡区。工作原理密封容积形成26

特点

压力高，流量大（→功率大）改变斜盘倾角α即可改变泵的排量，可制成变量泵改变倾斜方向（α-α），泵的转动方向不变，而进、出油口互换。

——

双向变量泵特点压力高，流量大（→功率大）273.

弯(斜)轴式柱塞泵

Bent-axisaxialpistonpumps结构及工作原理Fig.3-8

与斜盘式类似。与斜盘式轴向柱塞泵相比有以下特点：驱动轴与缸体轴线成一定角度，最大可达到

25°，排量大。驱动轴通过万向节带动缸体旋转，柱塞只传递轴向力。3.弯(斜)轴式柱塞泵Bent-axisaxialp28第二章液压泵培训课程课件29第二章液压泵培训课程课件30第二章液压泵培训课程课件31第二章液压泵培训课程课件32

工作压力高，流量大，单位功率重量小，寿命长，易于实现变量；但噪声大，抗油液污染能力差。4.

Specialty特点工作压力高，流量大，单位功率重量333.3

叶片泵（Vanepumps）1.单作用叶片泵（Single-acting

vanepumps）结构

定子Stater

偏心

e

安装转子Rotor

：有叶片槽

可径向伸缩叶片Vane

：在叶片槽中

配流盘Valveplate

：共两块，有吸、压油口，固定在转子的两端泵体：有进、出油口分别与配流盘上油口相通。3.3叶片泵（Vanepumps）1.单作用叶片泵（S34第二章液压泵培训课程课件35第二章液压泵培训课程课件36第二章液压泵培训课程课件37

工作原理密封容积形成定子内表面、转子外表面、叶片与配油盘组成。

（有多个）密封体积变化转子转动时,叶片在作用力和定子强迫下：伸→容积变大缩→容积变小高、低压油腔分开过渡区中有叶片。（过渡区的长度应略大于两相邻叶片间的最大距离)工作原理密封容积形成38

特点每转各叶片吸压油各一次（单作用）转子径向受力不平衡为消除困油，配流盘上开有三角槽（卸荷槽）叶片沿旋转方向后倾，利于叶片甩出（改变偏心距

e

可改变输出流量

q，制成变量泵）特点每转各叶片吸压油各一次（单作用）392.双作用叶片泵（Double-acting

vanepumps）结构类似于单作用式，区别在于：定子内表面由圆弧面(四段)和过渡曲面组成配流盘有四个油口轴对称分布转子与定子同心安装工作原理同单作用式。2.双作用叶片泵（Double-actingvanep40第二章液压泵培训课程课件41第二章液压泵培训课程课件42第二章液压泵培训课程课件43第二章液压泵培训课程课件44一腔分开容积变大。为6L/min)供油回路。供油，这时的工作压力为1MPa；3叶片泵（Vanepumps）课后思考题恒压式变量泵—rotatingspeed（转速）调大，或将调压弹簧的压缩量增加，试Outputpower：输出功率Po如果泵的总效率ηop=0.分析其压力——流量特性曲线如何变化?Inputpower：输入功率Pτ根据结构的不同，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。驱动轴Driveshaft：花键联接缩→容积变小由于泄漏、压缩等，输出的液体体积比理论值小。为0.Ratedflowrate：theflowrateunderrated斜盘式轴向柱塞泵Swashplateaxialpistonpumps结构简单、体积小、重量轻、工作可靠、自吸性能好、抗油污能力强；

特点

转子每转各叶片吸压油各两次（双作用）转子径向受力平衡定子曲线保证流量脉动小叶片前倾以减小压力角

压力角：叶片伸缩运动方向与定子曲线的法线之间夹角。一腔分开容积变大。特点转子每转各叶片吸压45单作用叶片泵双作用叶片泵每转作用次数转子每转一圈，完成一次吸、排油过程。转子每转一圈，完成二次吸、排油过程。叶片安装叶片后倾叶片前倾定子内表面曲线定子内表面曲线是一完整的圆。定子内表面由四段圆弧和四段过渡曲线组成定、转子几何中心定子与转子偏心安装同心安装单、双作用叶片泵比较表单作用叶片泵双作用叶片泵每转作转子每转一圈，完成一次吸、排油46单作用叶片泵双作用叶片泵转子径向受力存在不平衡的径向力

径向力相互抵消。变量

调节定子和转子的偏心距e即可变量。如果改变e

的方向出现－e

，就可改变泵的进、出油口(双向泵)不能变量续上表单作用叶片泵双作用叶片泵转子径存在不平衡的径向力径向力相互473.叶片式变量泵

（Pressure-limitingvariablevanepumps）

结构（Fig.3-13）与单作用叶片泵相似，但带有压力控制弹簧和排量调节螺钉。工作原理（Fig.3-14）液压泵压力油作用于定子上所产生径向力的水平分力与弹簧力进行比较，以决定定子与转子间的偏心距大小。3.叶片式变量泵

（Pressure-limiting48第二章液压泵培训课程课件49第二章液压泵培训课程课件50第二章液压泵培训课程课件51第二章液压泵培训课程课件52第二章液压泵培训课程课件53

结构紧凑、流量脉动小、噪音低，但结构较复杂，对油液精度要求高，可靠性差。

适用于要求运转平稳、流量均匀、低噪声的工作场合。

4.

Specialty特点结构紧凑、流量脉动小、噪音低，但结构4.543.4

Gearpumps齿轮泵1.分类根据结构的不同，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。2.Externalgearpumps

外啮合齿轮泵结构（Fig.3-15、16

）由泵体、一对相啮合的齿轮、两块侧板、输入轴等组成。3.4Gearpumps齿轮泵1.分类55第二章液压泵培训课程课件56第二章液压泵培训课程课件57Specialty特点Outputpower：输出功率PoTheoreticalflowrate:VariablevolumeperunitMaximumworkingpressure最高工作压力pmax转子旋转，柱塞在斜盘强迫下往复转子转动时,叶片在作用力和定子强迫下：配流盘有四个油口轴对称分布Single-actingMaximumworkingpressure最高工作压力pmax高、低压工作腔分开类似于单作用叶片泵。结构及工作原理Fig.Ratedpressure额定压力pr但噪声大，抗油液污染能力差。配油盘A-Aa安装：a为吸油口，b为出油口；叶片沿旋转方向后倾，利于叶片甩出斜盘Swashplate：倾斜α角安装可用在具有快进和快退工作循环的机械加工中（如组合机床、冲压机等）。改变定子与转子偏心距e，即可实现变量。压力角：叶片伸缩运动方向与定子曲线的法单、双作用叶片泵比较表

工作原理

密封容积的形成齿面、泵体内表面、两侧板内表面组成封闭的空间。注意：该空间可与泵体上的油口相通。密封容积的变化齿轮旋转，一腔进入啮合容积变小；一腔分开容积变大。高、低压腔分开啮合面及两侧板内表面。Specialty特点工作原理密封容积的形成58

结构要点Phenomenonofsurroundedoil困油现象结构要点Phenomenonofsurrounded59由于闭死容积的变大变小，造成闭死容积中液体的压力急剧升高和降低的现象称为困油现象。消除措施：在齿轮两侧的端盖（侧板）上开设卸荷槽。由于闭死容积的变大变小，造成闭死容积中60第二章液压泵培训课程课件61第二章液压泵培训课程课件62

Unbalancedradialforce

径向力不平衡Unbalancedradialforce

径63解决措施：

缩小压油口直径解决措施：64

开压力平衡槽（泄漏量增大）开压力平衡槽（泄漏量增大）65

Leakage泄漏

有端面泄漏、径向泄漏和啮合泄漏三条途径。

Leakage泄漏

有端面泄漏、径向泄漏和66第二章液压泵培训课程课件67

特点

结构简单、体积小、重量轻、工作可靠、自吸性能好、抗油污能力强；但效率低，噪音大，流量脉动大，不能用做变量泵。特点结构简单、体积小、重量轻、工作68Themaximumoperatingpressureonpumplife上升，BC段曲线右移（至B″C″位置）。分析其压力——流量特性曲线如何变化?3-1Operatingprincipleofasinglepistonpump25°，排量大。配流盘Valveplate：共两块，有吸、压油口，【例5】图示为组合机床动力滑台采用的双联叶片泵称为；Separatinginletportfromoutletport如果泵的总效率ηop=0.斜盘Swashplate：倾斜α角安装【例5】图示为组合机床动力滑台采用的双联叶片泵由于闭死容积的变大变小，造成闭死容积中如果泵的总效率ηop=0.斜盘Swashplate：倾斜α角安装Inputpower：输入功率Pτ固定在转子的两端按油液流动方向是否可变化

Non-returnpump单向泵

Reversiblepump双向泵3.5

变量泵的控制1.被控量两个被控制的量：流量和系统最高压力。2.变量方式轴向柱塞泵改变斜盘倾斜角（Fig.3-7）或缸体与驱动轴的夹角（Fig.3-9）径向柱塞泵与单作用叶片泵改变偏心距（Fig.3-6、3-13）

Themaximumoperatingpressure693.变量机构手动变量机构Fig.3-6

结构简单，通常只能在停机或压力较低时才能实现变量。手动伺服式用手操纵伺服阀，通过变量油缸活塞带动变量机构动作。液压外控式Fig.3-9

由外部的压力油驱动变量机构动作。电控式通过控制电机驱动变量机构。液压内控式Fig.3-13

由泵体本身的液压力来驱动变量机构动作。3.变量机构手动变量机构Fig.3-6704.变量泵的形式限压式变量泵Fig.3-13

流量随压力升高而降低，当达到限定压力时，流量小到仅够维持系统的泄漏，压力不会再升高，所以这种泵不需要溢流阀保护。可用在具有快进和快退工作循环的机械加工中（如组合机床、冲压机等）。

泵的输出压力与流量关系如Fig.3-14(b)。4.变量泵的形式限压式变量泵Fig.3-1371第二章液压泵培训课程课件72第二章液压泵培训课程课件73

恒压式变量泵

当压力达到调定压力后，输出流量减少到最小值（仅供维持系统的泄漏），压力不再升高。由于流量急剧变化时会产生压力高峰，须设置溢流阀进行保护。

恒压式变量泵当压力达到调定压力后，输出74恒压式变量泵恒压式变量泵75

恒功率变量泵Fig.3-9恒功率变量泵Fig.3-976例题【例1】选择题

1)液压泵进口处的压力称为

；泵的实际工作压力称为

；泵在连续运转时允许使用的最高工作压力称为

；泵短时间内超载所允许的极限压力称为

。

A．工作压力B．最大压力

C．额定压力D．吸入压力

2)泵在没有泄漏的情况下，根据几何尺寸计算得到的流量称为

；在规定转速和额定压力下输出的流量称为

；在某工作压力下实际排出的流量称为

。

A．实际流量B．额定流量C．理论流量DACBCBA例题【例1】选择题DACBCBA77【例2】图示为齿轮泵示意图。液体按图示箭头方向流入、流出泵体，试标出这时的齿轮转动方向。答：上齿轮逆时针旋转；下齿轮顺时针旋转。【例2】图示为齿轮泵示意图。液体按图示箭头方向流答：上齿轮逆78【例3】双作用叶片泵的转子转向如图所示，试说明a、

b、c、d四个油口中的吸油口和出油口。答：吸油口：b、d口；出油口：a、c口。【例3】双作用叶片泵的转子转向如图所示，试说明a、答：吸油口79【例4】图示为斜盘式轴向柱塞泵示意图。转子转向如图所示，试说明它的吸油口和出油口。【例4】图示为斜盘式轴向柱塞泵示意图。转子转向如80答：配油盘A-Aa安装：a为吸油口，b为出油口；配油盘A-Ab安装：高低压腔没有分开，泵不能

正常工作。答：81【例5】图示为组合机床动力滑台采用的双联叶片泵

YB-40/6(泵2的流量为40L/min，泵1的流量为6L/min)供油回路。快速进给时两泵同时供油，这时的工作压力为1MPa；工作进给时仅泵1以4.5MPa的工作压力向系统供油，泵2

输出的油液经元件3直接流回油箱，出口压力为0.3MPa。如果泵的总效率ηop=0.8，求该双联泵所需的最大驱动功率。【例5】图示为组合机床动力滑台采用的双联叶片泵82第二章液压泵培训课程课件83解：设泵1出口压力为p1，流量为q1；泵2出口压力为p2，流量为q2。快进时双联泵输出的功率为：解：84

工进时双泵输出功率为因此，双联泵输出的最大功率为767W，其所需的最大驱动功率为工进时双泵输出功率为85作业见上传教案。（下周上课时交）作业见上传教案。（下周上课时交）86课后思考题

如果将限压式变量叶片泵的偏心距e

调大，或将调压弹簧的压缩量增加，试分析其压力——流量特性曲线如何变化?

课后思考题如果将限压式87第二章液压泵培训课程课件88答：调大限压式变量叶片泵的偏心距e，将使曲线的AB段上移（至A′B′位置），输出流量增大；当调压弹簧的压缩量增加时，临界压力pB

上升，BC段曲线右移（至B″C″位置）。答：调大限压式变量叶片泵的偏心距e，将使曲线89答：

调大限压式变量叶片泵的偏心距e，将使曲线的AB段上移（至A′B′位置），输出流量增大；当调压弹簧的压缩量增加时，临界压力pB上升，BC段曲线右移（至B″C″位置）。答：调大限压式变量叶片泵的偏心距e，将使90第二章液压泵培训课程课件91第二章液压泵第二章液压泵923.1

Introductions概述1.Functions作用

TransformMechanicalEnergyintoHydraulicEnergy

把机械能转化为液体的压力能。（能量转化元件）

M

p

M.E.H.E

ωqPump（液压泵）

2.Operatingprinciple工作原理3.1Introductions概述1.Functio93Fig.3-1OperatingprincipleofasinglepistonpumpFig.3-1Operatingprinciple94Formingoiltightchamber

密封工作容积的形成Changingtheoiltightchamber

密封容积变化

（increasing:suctionoil;decreasing:deliveryoil）（容积变大:吸油；容积变小:压油）Separatinginletportfromoutletport

高、低压工作腔分开

Conclusion结论

Workingbasedontheoiltightchambervariation

密闭工作腔容积的变化进行工作－－Displacementpumps

容积式液压泵Conditions工作条件Formingoiltightchamber密封工作953.Mainperformanceparameters基本参数Pressure压力（Pa，MPa）Suctionpressure进口压力Workingpressure工作压力p

Operatingpressuredependsontheoverallloads

工作压力取决于外负载。Ratedpressure额定压力pr

Themaximumoperatingpressureonpump

life

长期工作所允许的最高工作压力。Maximumworkingpressure

最高工作压力pmax

Limitpressureinshorttimeoverload

短时间超载允许的极限压力。3.Mainperformanceparameters96Displacementandflowrate排量、流量Delivery:Variablevolumeperrevolution排量V：每转可变容积的变化体积（m3/r,mL/r）Theoreticalflowrate:Variablevolumeperunit

理论流量qt

：单位时间可变容积变化的几何体积（m3/s、L/min）—rotatingspeed（转速）

Displacementandflowrate排97Practicalflowrate:Outputoilvolumeperunit

实际流量q

：单位时间内输出的液体体积量由于泄漏、压缩等，输出的液体体积比理论值小。Ratedflowrate：theflowrateunderratedpressureandratedrotatingspeed

额定流量qr

：在额定压力和额定转速下的实际流量Practicalflowrate:Outputo980099

Powerandefficiency

功率、效率Outputpower：输出功率

Po则柱塞单位时间里对液体作的功，即功率：

设柱塞以力F，速度v推动液体排出，则Δt时间里柱塞对液体作的功为：

Inputpower：输入功率

Pτ

Themechanicalpowerofthedrivingshaft.

泵的输入功率即偏心轮的驱动功率：Powerandefficiency功率、效率O100Volumetricefficiency：容积效率ηvVolumetricefficiencyduetoleakage因泄漏引起Mechanicalefficiency：机械效率ηmMechanical

efficiencyduetofriction因摩擦引起Volumetricefficiency：容积效率ηv101限压式变量泵Fig.TransformMechanicalEnergyintoHydraulicEnergy单作用叶片泵（Single-actingvanepumps）Practicalflowrate:Outputoilvolumeperunit密闭工作腔容积的变化进行工作液体的压力急剧升高和降低的现象称为困油单、双作用叶片泵比较表Externalmeshed（改变偏心距e可改变输出流量q，制成变量泵）柱塞端面、柱塞孔内表面、配流盘。配油盘A-Aa安装：a为吸油口，b为出油口；结构简单，通常只能在停机或压力较低时才能实现变量。转子旋转，柱塞在斜盘强迫下往复额定流量qr：在额定压力和额定转速下的实际流量手动变量机构Fig.4Gearpumps齿轮泵Overallefficiencyofpump：泵的总效率η

泵的实际输出不等于输入volumetricefficiencytimesmechanicalefficiency

容积效率乘机械效率限压式变量泵Fig.Overallefficiency1024.Performancecurves性能曲线Fig.3-24.Performancecurves性能曲线Fig.103

Accordingtothetypesofdelivery

根据每转输出的液体体积能否调节Fixeddeliverypump定量泵

Variabledeliverypump变量泵5.Classification分类

按油液流动方向是否可变化

Non-returnpump单向泵

Reversiblepump双向泵

按结构形式的不同Accordingtothetypesofde104Pumps泵Geartype齿轮式Vanetype叶片式PistonType柱塞式Externalmeshed外啮合Innermeshed内啮合Double-acting双作用式Single-acting单作用式Axial轴向式Radial径向式Swashplate斜盘式Bentaxis斜轴式定量式变、定量式Pumps泵GeartypeVanetypePiston105Graphsymbols

图形符号Variable定量泵变量泵双向定量泵DoubleSingle双向变量泵FixedGraphsymbols图形符号Variable定量泵变1061.径向柱塞泵（Radialpistonpump）结构Fig.3-5

泵体Body

输入轴

Driveshift花键联接转子（缸体）Rotor

定子Stator偏心

e

安装柱塞Piston：可在缸体径向柱塞孔中作伸缩运动配流轴Valveshaft：位于缸体中心，固定不动

（变量机构：改变定子与转子间的偏心距)3.2

柱塞泵（Pistonpumps

）1.径向柱塞泵（Radialpistonpump）结构107Ratedflowrate：theflowrateunderrated额定流量qr：在额定压力和额定转速下的实际流量Themaximumoperatingpressureonpumplife结构及工作原理Fig.当调压弹簧的压缩量增加时，临界压力pB配流盘有四个油口轴对称分布分析其压力——流量特性曲线如何变化?结构及工作原理Fig.供油，这时的工作压力为1MPa；缩→容积变小（液压泵）称为；当调压弹簧的压缩量增加时，临界压力pBPhenomenonofsurroundedoil困油现象ThemaximumoperatingpressureonpumplifeChangingtheoiltightchamber密封容积变化Ratedpressure额定压力pr因此，双联泵输出的最大功率为767W，其所需的最大驱动功率为开压力平衡槽（泄漏量增大）Ratedflowrate：theflowrate108径向柱塞泵工作原理示意图径向柱塞泵工作原理示意图109

类似于单作用叶片泵。

配油轴固定不动，输入轴经花键带动转子旋转。定子与转子偏心安装，柱塞在离心力或低压油作用下，抵紧定子内壁，形成往复运动。改变定子与转子偏心距e，即可实现变量。如能改变e

的方向，就可做成双向变量泵。

工作原理类似于单作用叶片泵。工作原理110第二章液压泵培训课程课件1112.斜盘式轴向柱塞泵

Swashplateaxialpistonpumps

结构Fig.3-7

泵体Housing：有进出油口驱动轴Driveshaft：花键联接缸体Cylinder:内有z个柱塞孔(均布)

柱塞Pistons：共有z个轴向相对伸缩配流盘Valveplate:有两油口分别与泵体进、出口端面接触，相对转动。斜盘Swashplate：倾斜α角安装（变量机构Controller：控制斜盘倾角）2.斜盘式轴向柱塞泵Swashplateaxialp112Fig.3-7Fig.3-7113第二章液压泵培训课程课件114第二章液压泵培训课程课件115改变倾斜方向（α-α），泵的转动方向不变，而进、出油口互换。结构及工作原理Fig.根据结构的不同，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。当调压弹簧的压缩量增加时，临界压力pB由于流量急剧变化时会产生压力高峰，须设置溢流阀进行保护。缩→容积变小伸→容积变大当调压弹簧的压缩量增加时，临界压力pB配流盘上过渡区。3叶片泵（Vanepumps）Volumetricefficiencyduetoleakage因泄漏引起转子每转各叶片吸压油各两次（双作用）与单作用叶片泵相似，但带有压力控制弹单、双作用叶片泵比较表由于流量急剧变化时会产生压力高峰，须设置溢流阀进行保护。在规定转速和额定压力下输出的流量卸荷槽。液体的压力急剧升高和降低的现象称为困油定子内表面曲线是一完整的圆。2)泵在没有泄漏的情况下，根据几何尺寸计算得到的定子Stator偏心e安装改变倾斜方向（α-α），泵的转动方向不变，而进、出油116

工作原理

密封容积形成柱塞端面、柱塞孔内表面、配流盘。密封体积变化转子旋转，柱塞在斜盘强迫下往复伸（容积变大）、缩（容积变小）。高、低压油腔分开配流盘上过渡区。工作原理密封容积形成117

特点

压力高，流量大（→功率大）改变斜盘倾角α即可改变泵的排量，可制成变量泵改变倾斜方向（α-α），泵的转动方向不变，而进、出油口互换。

——

双向变量泵特点压力高，流量大（→功率大）1183.

弯(斜)轴式柱塞泵

Bent-axisaxialpistonpumps结构及工作原理Fig.3-8

与斜盘式类似。与斜盘式轴向柱塞泵相比有以下特点：驱动轴与缸体轴线成一定角度，最大可达到

25°，排量大。驱动轴通过万向节带动缸体旋转，柱塞只传递轴向力。3.弯(斜)轴式柱塞泵Bent-axisaxialp119第二章液压泵培训课程课件120第二章液压泵培训课程课件121第二章液压泵培训课程课件122第二章液压泵培训课程课件123

工作压力高，流量大，单位功率重量小，寿命长，易于实现变量；但噪声大，抗油液污染能力差。4.

Specialty特点工作压力高，流量大，单位功率重量1243.3

叶片泵（Vanepumps）1.单作用叶片泵（Single-acting

vanepumps）结构

定子Stater

偏心

e

安装转子Rotor

：有叶片槽

可径向伸缩叶片Vane

：在叶片槽中

配流盘Valveplate

：共两块，有吸、压油口，固定在转子的两端泵体：有进、出油口分别与配流盘上油口相通。3.3叶片泵（Vanepumps）1.单作用叶片泵（S125第二章液压泵培训课程课件126第二章液压泵培训课程课件127第二章液压泵培训课程课件128

工作原理密封容积形成定子内表面、转子外表面、叶片与配油盘组成。

（有多个）密封体积变化转子转动时,叶片在作用力和定子强迫下：伸→容积变大缩→容积变小高、低压油腔分开过渡区中有叶片。（过渡区的长度应略大于两相邻叶片间的最大距离)工作原理密封容积形成129

特点每转各叶片吸压油各一次（单作用）转子径向受力不平衡为消除困油，配流盘上开有三角槽（卸荷槽）叶片沿旋转方向后倾，利于叶片甩出（改变偏心距

e

可改变输出流量

q，制成变量泵）特点每转各叶片吸压油各一次（单作用）1302.双作用叶片泵（Double-acting

vanepumps）结构类似于单作用式，区别在于：定子内表面由圆弧面(四段)和过渡曲面组成配流盘有四个油口轴对称分布转子与定子同心安装工作原理同单作用式。2.双作用叶片泵（Double-actingvanep131第二章液压泵培训课程课件132第二章液压泵培训课程课件133第二章液压泵培训课程课件134第二章液压泵培训课程课件135一腔分开容积变大。为6L/min)供油回路。供油，这时的工作压力为1MPa；3叶片泵（Vanepumps）课后思考题恒压式变量泵—rotatingspeed（转速）调大，或将调压弹簧的压缩量增加，试Outputpower：输出功率Po如果泵的总效率ηop=0.分析其压力——流量特性曲线如何变化?Inputpower：输入功率Pτ根据结构的不同，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。驱动轴Driveshaft：花键联接缩→容积变小由于泄漏、压缩等，输出的液体体积比理论值小。为0.Ratedflowrate：theflowrateunderrated斜盘式轴向柱塞泵Swashplateaxialpistonpumps结构简单、体积小、重量轻、工作可靠、自吸性能好、抗油污能力强；

特点

转子每转各叶片吸压油各两次（双作用）转子径向受力平衡定子曲线保证流量脉动小叶片前倾以减小压力角

压力角：叶片伸缩运动方向与定子曲线的法线之间夹角。一腔分开容积变大。特点转子每转各叶片吸压136单作用叶片泵双作用叶片泵每转作用次数转子每转一圈，完成一次吸、排油过程。转子每转一圈，完成二次吸、排油过程。叶片安装叶片后倾叶片前倾定子内表面曲线定子内表面曲线是一完整的圆。定子内表面由四段圆弧和四段过渡曲线组成定、转子几何中心定子与转子偏心安装同心安装单、双作用叶片泵比较表单作用叶片泵双作用叶片泵每转作转子每转一圈，完成一次吸、排油137单作用叶片泵双作用叶片泵转子径向受力存在不平衡的径向力

径向力相互抵消。变量

调节定子和转子的偏心距e即可变量。如果改变e

的方向出现－e

，就可改变泵的进、出油口(双向泵)不能变量续上表单作用叶片泵双作用叶片泵转子径存在不平衡的径向力径向力相互1383.叶片式变量泵

（Pressure-limitingvariablevanepumps）

结构（Fig.3-13）与单作用叶片泵相似，但带有压力控制弹簧和排量调节螺钉。工作原理（Fig.3-14）液压泵压力油作用于定子上所产生径向力的水平分力与弹簧力进行比较，以决定定子与转子间的偏心距大小。3.叶片式变量泵

（Pressure-limiting139第二章液压泵培训课程课件140第二章液压泵培训课程课件141第二章液压泵培训课程课件142第二章液压泵培训课程课件143第二章液压泵培训课程课件144

结构紧凑、流量脉动小、噪音低，但结构较复杂，对油液精度要求高，可靠性差。

适用于要求运转平稳、流量均匀、低噪声的工作场合。

4.

Specialty特点结构紧凑、流量脉动小、噪音低，但结构4.1453.4

Gearpumps齿轮泵1.分类根据结构的不同，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。2.Externalgearpumps

外啮合齿轮泵结构（Fig.3-15、16

）由泵体、一对相啮合的齿轮、两块侧板、输入轴等组成。3.4Gearpumps齿轮泵1.分类146第二章液压泵培训课程课件147第二章液压泵培训课程课件148Specialty特点Outputpower：输出功率PoTheoreticalflowrate:VariablevolumeperunitMaximumworkingpressure最高工作压力pmax转子旋转，柱塞在斜盘强迫下往复转子转动时,叶片在作用力和定子强迫下：配流盘有四个油口轴对称分布Single-actingMaximumworkingpressure最高工作压力pmax高、低压工作腔分开类似于单作用叶片泵。结构及工作原理Fig.Ratedpressure额定压力pr但噪声大，抗油液污染能力差。配油盘A-Aa安装：a为吸油口，b为出油口；叶片沿旋转方向后倾，利于叶片甩出斜盘Swashplate：倾斜α角安装可用在具有快进和快退工作循环的机械加工中（如组合机床、冲压机等）。改变定子与转子偏心距e，即可实现变量。压力角：叶片伸缩运动方向与定子曲线的法单、双作用叶片泵比较表

工作原理

密封容积的形成齿面、泵体内表面、两侧板内表面组成封闭的空间。注意：该空间可与泵体上的油口相通。密封容积的变化齿轮旋转，一腔进入啮合容积变小；一腔分开容积变大。高、低压腔分开啮合面及两侧板内表面。Specialty特点工作原理密封容积的形成149

结构要点Phenomenonofsurroundedoil困油现象结构要点Phenomenonofsurrounded150由于闭死容积的变大变小，造成闭死容积中液体的压力急剧升高和降低的现象称为困油现象。消除措施：在齿轮两侧的端盖（侧板）上开设卸荷槽。由于闭死容积的变大变小，造成闭死容积中151第二章液压泵培训课程课件152第二章液压泵培训课程课件153

Unbalancedradialforce

径向力不平衡Unbalancedradialforce

径154解决措施：

缩小压油口直径解决措施：155

开压力平衡槽（泄漏量增大）开压力平衡槽（泄漏量增大）156

Leakage泄漏

有端面泄漏、径向泄漏和啮合泄漏三条途径。

Leakage泄漏

有端面泄漏、径向泄漏和157第二章液压泵培训课程课件158

特点

结构简单、体积小、重量轻、工作可靠、自吸性能好、抗油污能力强；但效率低，噪音大，流量脉动大，不能用做变量泵。特点结构简单、体积小、重量轻、工作159Themaximumoperatingpressureonpumplife上升，BC段曲线右移（至B″C″位置）。分析其压力——流量特性曲线如何变化?3-1Operatingprincipleofasinglepistonpump25°，排量大。配流盘Valveplate：共两块，有吸、压油口，【例5】图示为组合机床动力滑台采用的双联叶片泵称为；Separatinginletportfromoutletport如果泵的总效率ηop=0.斜盘Swashplate：倾斜α角安装【例5】图示为组合机床动力滑台采用的双联叶片泵由于闭死容积的变大变小，造成闭死容积中如果泵的总效率ηop=0.斜盘Swashplate：倾斜α角安装Inputpower：输入功率Pτ固定在转子的两端按油液流动方向是否可变化

Non-returnpump单向泵

Reversiblepump双向泵3.5

变量泵的控制1.被控量两个被控制的量：流量和系统最高压力。2.变量方式轴向柱塞泵改变斜盘倾斜角（Fig.3-7）或缸体与驱动轴的夹角（Fig.3-9）径向柱塞泵与单作用叶片泵改变偏心距（Fig.3-6、3-13）

Themaximumoperatingpressure1