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1、ZW 主编第四章叶片泵第一节双作用叶片泵的工作原理和工作特点第二节双作用叶片泵的排量、流量计算第三节双作用叶片泵的定子曲线第四节高压双作用叶片泵的结构特点第五节双作用叶片泵主要结构参数的确定第六节变量叶片泵第一节双作用叶片泵的工作原理和工作特点一、双作用叶片泵的工作原理二、双作用叶片泵的工作特点一、双作用叶片泵的工作原理图4-1YB1型双作用叶片泵简图1、9轴承2、7配流盘3传动轴4转子5定子6、8泵体10盖板11密封圈12叶片一、双作用叶片泵的工作原理图4-2双作用叶片泵的工作原理图二、双作用叶片泵的工作特点1)由于定子内表面采用了两对不等径的圆弧工作曲线，很好地保证了双作用叶片泵输出流量的
2、均匀性，因而振动和噪声小，工作平稳。2)高、低压腔各自成对地对称分布，转子受到的径向力是平衡的，轴承的工作寿命长。3)叶片顶部在定子表面滑动，产生磨损后可以自动补偿，可以长时间保持较高的容积效率。4)叶片在转子槽中滑动的间隙只有0.010.02mm，如果油液不经过很好的过滤，不仅会使叶片受到磨损，甚至可能导致叶片卡死，造成事故。第二节双作用叶片泵的排量、流量计算一、瞬时流量二、理论流量和理论排量一、瞬时流量(4-1)(4-2)(4-3)(4-4)二、理论流量和理论排量(4-10)(4-11)(4-12)(4-13)第三节双作用叶片泵的定子曲线一、几种过渡曲线的分析对比二、满足低噪声要求的高次方
3、过渡曲线第三节双作用叶片泵的定子曲线图4-3双作用叶片泵的定子曲线一、几种过渡曲线的分析对比1.阿基米德螺旋线(图4-5a)2.等加速等减速曲线(图4-5b)3.正弦加速度曲线1.阿基米德螺旋线(图4-5a)图4-5几种典型的过渡曲线a)阿基米德螺旋线b)等加速等减速曲线c)正弦加速度曲线2.等加速等减速曲线(图4-5b)图4-6工作圆弧与过渡曲线的衔接a)硬冲击的定子曲线b)软冲击的定子曲线3.正弦加速度曲线(4-14)(4-19)(4-26)二、满足低噪声要求的高次方过渡曲线多年来一直在探求在高压叶片泵中使用具有以下特点的过渡曲线：1)有较好的速度特性，其v能保证均匀的流量。2)有较好的加
4、速度特性，其amax小，允许采用较大的R/r值。3)有较好的控制叶片振动的特性，既不允许J值出现，以避免硬冲击和软冲击，也不允许出现J值过大，否则也会激发叶片的振动。1.典型高次方曲线2.非对称6次曲线3.完全无冲击低噪声8次曲线二、满足低噪声要求的高次方过渡曲线1.典型高次方曲线图4-7高次方过渡曲线特性a)典型高次方曲线b)非对称6次曲线c)完全无冲击低噪声8次曲线1.典型高次方曲线(4-36)(4-37)2.非对称6次曲线(4-38)3.完全无冲击低噪声8次曲线(4-39)(4-40)第四节高压双作用叶片泵的结构特点一、叶片泵高压化面临的三个主要问题二、几种采用特殊叶片结构的高压叶片泵三
5、、带减压阀的双作用高压叶片泵一、叶片泵高压化面临的三个主要问题1.吸油区叶片顶部对定子内表面的严重磨损2.减少泄漏，提高叶片泵的容积效率3.降低噪声1.吸油区叶片顶部对定子内表面的严重磨损1)采用子母叶片、柱销叶片、双叶片、阶梯叶片、弹簧叶片等特殊的叶子顶出压紧结构，目的是减小叶片根部承受油压力的有效面积，以减小将叶片顶出的液压推力。2)在叶片泵内设置减压阀，降低作用在吸油区叶片根部的压力。3)改进叶片顶部的轮廓形状，合理选择配对材料，提高叶片-定子这对摩擦副的耐磨性能。图4-8浮动配流盘结构1浮动配流盘2弹簧3定子4转子2.减少泄漏，提高叶片泵的容积效率叶片泵内泄漏主要有三个途径：一是配流盘
6、与转子、叶片之间的轴向间隙，二是叶片与叶片槽的侧面间隙，三是叶片与定子内表面的接触线。其中轴向间隙的泄漏最为主要。3.降低噪声噪声是伴随着叶片泵高压高速化出现的又一严重问题。正如前一节所分析的那样，减轻叶片与定子之间的振动撞击、降低机械噪声的主要措施是改进定子曲线，有效控制叶片的运动。二、几种采用特殊叶片结构的高压叶片泵1.子母叶片式高压叶片泵2.柱销叶片式高压叶片泵3.其他特殊叶片结构的高压叶片泵1.子母叶片式高压叶片泵图4-9子母叶片结构原理图1转子2定子3母叶片4压力油通道5中间压力油腔6压力平衡孔7子叶片2.柱销叶片式高压叶片泵图4-10柱销叶片结构原理图1定子2叶片3径向孔4阻尼孔5
7、叶片底部容腔6柱销7环形油腔8转子3.其他特殊叶片结构的高压叶片泵(1)阶梯叶片泵阶梯叶片的应用早于子母叶片，其原理如图4-11所示。(2)弹簧叶片泵弹簧压紧式叶片也是一种早期开发的叶片顶出压紧结构，其原理如图4-12所示。(3)双叶片泵双叶片的结构原理如图4-13所示。(1)阶梯叶片泵阶梯叶片的应用早于子母叶片，其原理如图4-11所示。图4-11阶梯叶片工作原理图(2)弹簧叶片泵弹簧压紧式叶片也是一种早期开发的叶片顶出压紧结构，其原理如图4-12所示。图4-12弹簧叶片原理图(3)双叶片泵双叶片的结构原理如图4-13所示。图4-13双叶片结构原理图1定子2转子3、4叶片三、带减压阀的双作用高
8、压叶片泵图4-14带减压阀的双作用叶片泵工作原理图第五节双作用叶片泵主要结构参数的确定1.定子2.叶片3.叶片的安放角4.转子5.配流盘1.定子(1)定子小圆弧半径r及大圆弧半径R(2)大、小圆弧的幅角1和2(3)过渡曲线的幅角(1)定子小圆弧半径r及大圆弧半径R(2)大、小圆弧的幅角1和2图4-15定子过渡曲线的延长(3)过渡曲线的幅角(4-46)(4-47)(4-48)2.叶片(1)叶片数z(2)叶片的长度l(沿转子槽辐射方向)(3)叶片厚度s(1)叶片数z通常取z=812。z过小，定子过渡曲线对应的幅角小，吸油腔、压油腔空间小，过流面积小，容易造成吸空并使压油阻力增大。(2)叶片的长度l
9、(沿转子槽辐射方向)为使叶片在转子槽内运动灵活，叶片伸缩时留在转子槽内的最小长度应不小于叶片总长的2/3。所以应取(3)叶片厚度s叶片厚度应保证在最大压力下工作时具有足够的抗弯强度和刚度。在强度和转子槽制造工艺条件允许的前提下，应尽量减小叶片厚度，以减小叶片根部承受压力作用的面积，减轻对定子的压紧力。3.叶片的安放角图4-16叶片前倾时的压力角a)压油区b)吸油区3.叶片的安放角1)忽视了双作用叶片泵的叶片在吸油区和压油区的受力情况大不相同，特别是吸油区叶片受力比压油区大得多，错误地把改善叶片受力的着眼点放在压油区而不是吸油区。2)在分析定子对叶片顶部的作用力时，未考虑摩擦力的影响，计算有害的
10、横向分力Ft时，不是以反作用合力F为依据，而是以法向接触反力Fn为依据，因而得出压力角越小越好的错误结论。4.转子(1)转子半径r0(2)转子轴向宽度B(1)转子半径r0转子半径r0应考虑花键轴孔尺寸和叶片长度l，然后校核转子槽根部的强度。初选时可取（4-50）(2)转子轴向宽度B转子轴向宽度B与流量成正比。进行系列设计时，确定了径向尺寸R、r、r0之后，取不同的宽度B，可获得一组排量规格不同的叶片泵。5.配流盘(1)配流盘封油区夹角0(2)配流窗口及流速限制(1)配流盘封油区夹角0图4-17配流盘的封油区夹角(2)配流窗口及流速限制图4-18V形槽尺寸参数第六节变量叶片泵一、单作用叶片泵的工
11、作原理及排量、流量计算二、单作用变量叶片泵的变量方式及原理一、单作用叶片泵的工作原理及排量、流量计算1.工作原理2.排量及流量计算1.工作原理图4-19单作用叶片泵的工作原理图1转子2定子3叶片2.排量及流量计算图4-20单作用叶片泵排量分析图2.排量及流量计算（4-52）（4-53）（4-54）（4-55）2.排量及流量计算（4-59）（4-60）（4-61）（4-62）二、单作用变量叶片泵的变量方式及原理1.利用定子内侧不平衡液压力实现变量(内反馈式)2.利用叶片泵出口压力和控制活塞实现变量(外反馈式)1.利用定子内侧不平衡液压力实现变量(内反馈式)图4-21内反馈式变量叶片泵原理图1压力调节螺栓2调压弹簧3流量调节螺栓4支承滑块5定子6转子1.利用定子内侧不平衡液压力实现变量(内反馈式)图4-22内反馈式变量叶片泵的q-p特性曲线1.利用定子内侧不平衡液压力实现变量(内反馈式)图4-23改变弹簧刚度时的变量特性2.利用叶片泵出口压力和控制活塞实现变量(外反馈式)图4-24外反馈式变量叶片泵原理图1控制活塞(大活塞)2偏置活塞(小活塞)3弹簧(软弹簧)4压力补偿器5阻尼孔6支承块7定子8转子9调压弹簧10流量调节螺栓