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1、特点：构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，在高压工作仍有较高的容积效率和总效率；只需要改变柱塞的工作行程就能改变流量-易实现变量；柱塞泵中的主要零件均受压应力作用，材料强度性能可得到充分利用，压力高，结构紧凑。应用于高压、大流量、大功率的系统和流量需要调节场合，如刨床、液压机、工程机械、矿山冶金机械等。柱塞泵按柱塞的排列和运动方向与主轴相对位置的不同，可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵。第1页/共29页 轴向柱塞泵可分为轴向柱塞泵可分为斜盘式斜盘式和和斜轴式斜轴式两大类。两大类。第2页/共29页第3页/共29页斜盘1和配油盘4不动，传动轴5带动缸体3、
2、柱塞2一起转动。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4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 斜盘式轴向柱塞泵吸油口压油口1.1.工作原理工作原理第4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。改变斜盘的倾角，就可以改变密封工作容积的有效变化量，实现泵的变量。演示演示压油口吸油口第5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
3、泵的排量和流量 如图，若柱塞数目为 ，柱塞直径为 ，柱塞孔分布圆直径为 ，斜盘倾角为 ，则泵的排量为：（2.25）泵的输出流量为：（2.26）斜盘1柱塞2缸体3配油盘4第6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。从结构工艺性和脉动率综合考虑，常取Z=7或Z=9。第7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特点(1)结构 通轴结构 第8页/共29页9 配流盘 缸体 斜盘 手动变量机械 柱塞 半轴结构 输入轴 壳体 回程盘 第9页/
4、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 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。斜盘1柱塞2缸体3配油盘4第10页/共29页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。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。图2.19滑靴
5、的静压支承原理 1-缸体2-柱塞3-滑靴4-斜盘5-油室第11页/共29页变量机构(1)(1)手动变量机构转动手轮1 1，使丝杠2 2转动，带动变量活塞4 4作轴向移动(因导向键的作用,变量活塞只能作轴向移动,不能转动)。通过轴销5 5使斜盘6 6绕变量机构壳体上的圆弧导轨面的中心(即钢球中心O)O)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。这种变量机构结构简单,但操纵不轻便,且不能在工作过程中变量。第12页/共29页(2)手手动伺服伺服变量机构量机构 泵输出的出的压力油由力油由单向向阀a进入腔入腔d，液，液压力作用在力作用在活塞活塞4的下端。当与的下端。当
6、与阀芯芯1相相连结的拉杆不的拉杆不动时(图示状示状态)，活塞，活塞4上腔上腔g处于封于封闭状状态，活塞不，活塞不动。当拉杆下移。当拉杆下移时，推，推动阀芯芯1下移，下移，d腔油腔油经通通道道e进入上腔入上腔g。由于。由于变量活塞上端的有效面量活塞上端的有效面积大大于下端，向下的液于下端，向下的液压力大于向上的，力大于向上的，变量活塞量活塞4也随之向下移也随之向下移动，直到将通道，直到将通道e的油口封的油口封闭。变量活塞下移，量活塞下移，带动斜斜盘3摆动，斜，斜盘倾斜角增加，斜角增加，泵的的输出流入随之增加；出流入随之增加；当拉杆当拉杆带动伺服伺服阀阀芯上移，芯上移，阀芯将通道芯将通道f打开，上
7、打开，上腔腔g通通过卸卸压通道接通油箱，通道接通油箱，变量活塞向上移量活塞向上移动，直到将卸直到将卸压通道关通道关闭。斜。斜盘作相作相应的的摆动，倾斜斜角减小，角减小，泵的流量也随之相的流量也随之相应地减小。地减小。伺服伺服变量机构是通量机构是通过操作液操作液压伺服伺服阀动作，利用作，利用泵输出的出的压力油推力油推动变量活塞来量活塞来实现变量的。故加量的。故加在拉杆上的力很小，控制灵敏。拉杆可用手在拉杆上的力很小，控制灵敏。拉杆可用手动方方式或机械方式操作，斜式或机械方式操作，斜盘可以可以倾斜斜18,故在工作故在工作过程中程中泵的吸的吸压油方向可以油方向可以变换，因而，因而这种种泵就就成成为双
8、向双向变量液量液压泵。1阀芯2铰链3斜盘4活塞5壳体 第13页/共29页变量机构 手动伺服变量机构图 2.20 手动伺服变量机构图 变量机构由缸筒1，活塞2和伺服阀3 3组成。斜盘4通过拨叉机构与活塞2下端铰接，利用活塞2的上下移动来改变斜盘倾角。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2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。同理，当手柄使伺服阀芯3向上移动时，变量活塞向上移动。第14页/共29页3.4.2 斜轴式轴向柱塞泵斜轴式轴向柱塞泵 传动轴5的轴线相对于缸体3有倾角g ，柱塞2与传动轴圆盘之间用相互铰接的连杆4相连。轴5旋转时，连杆4就
9、带动柱塞2连同缸体3一起绕缸体轴线旋转，柱塞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，通过配流盘1上的窗口 6 和 7 实现吸油和压油。图 2.211-流盘；2-柱塞；3-缸体；4-连杆；5-传动轴；6-吸油窗口；7-压油窗口 第15页/共29页第16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18页/共29页3.4.3 径向柱塞泵径向柱塞泵 第19页/共29页第20
10、页/共29页3.4.3 径向柱塞泵径向柱塞泵 转子2的中心与定子1的中心之间有一个偏心量e。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。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 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。图2.22径向柱塞泵的工作原理图1-定子；2-转子；3-配流轴；4-出衬套；5-柱塞；a-吸油腔；b-压油腔 为了流量脉动率尽可能小，通常采用奇数
11、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。第22页/共29页径向径向泵的流量的流量计算：算：泵的平均排量为：（3.26）泵的输出流量：（3.27）第23页/共29页243.5 液压泵的选用液压泵的选用考虑以下三个方面的因素：使用性能、价格和维修。液压泵的选用主要包括液压泵的类型和型号。1.液压泵的工作特点液压泵的吸油腔压力过低将会产生吸油不足，异常噪声，甚至无法工作。液压泵的工作压力取决于外负载，若负载为零，则泵的工作压力为零。定量泵只有用改变转速的办法来调节流量，但是转速的增大受到吸油性能、泵的使用寿命、效率等的限制。液压泵的流量具有某种程度的脉动性质，其脉动情况取决于泵的形式及结构设计参数。如果工作腔在吸、排油之间的过渡密封区时存在容积变化，就会产生困油现象，从而影响容积效率。第24页/共29页252.各种液压泵的技术性能和应用范围第25页/共29页26第26页/共29页27第27页/共29页28作作 业业3.2 液压泵完成吸油和压油必须具备什么条件？3.4齿轮泵的困油现象是怎么引起的，对其正常工作有何影响？如何解决？第28页/共29页感谢您的观看！第29页/共29页