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单作用式力士乐叶片泵的工作原理以及结构特点

发布时间:2016-11-22 浏览次数:2383
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       不管是力士乐叶片泵还是其他品牌的叶片泵,我们所知道的,只要是叶片泵,就有单作用与双作用之分。那么,何为单作用叶片泵呢?澳托士以单作用式力士乐叶片泵来做例子,诠释下单作用式力士乐叶片泵的工作原理以及结构特点是怎样的。

单作用式力士乐叶片泵工作原理图

(1)工作原理。如图13-7所示为单作用叶片泵工作原理图。泵主要由配油盘1、传动轴2、转子3、定子4、叶片5和泵体6等零件组成。定子的内表面为圆柱形孔,转子上有均匀分布的窄槽,叶片安装在槽内,并可在槽内滑动。转子和定子之间存在着偏心,偏心距为e 。转子转动时,叶片在离心力和通入叶片根部压力油的压力作用下,其顶部紧紧贴在定子4内表面上。这样,两相邻的叶片、定子内表面、转子外表面和两端配油盘间便构成了若干个密封的工作容积。当传动轴带动转子按图示方向旋转时,右侧的叶片逐渐向外伸出,密封工作容积逐渐增大,产生局部真空,于是通过吸油口和配油盘上的窗口将油吸入,完成了泵的吸油过程。而左侧的叶片被定子内表面逐渐压回槽中,密封工作容积逐渐减小,密封工作容积内的油液经配油盘上的另一窗口和压油口被压出,完成了泵的压油过程。该泵的转子每转一转,则每个工作容积完成一次吸、压油过程,故称为单作用叶片泵。由于该泵的吸油腔和压油腔各占一侧,转子上承受着单方向的径向不平衡力,故又称为非平衡式叶片泵或非卸荷式叶片泵,轴承负荷较大。

(2)流量计算。单作用叶片泵的流量可以用图解法近似求出,此处不再进行推导。单作用叶片泵的实际输出流量用下式计算q = 4 π ReB nηv。式中,q 为实际输出流量;R 为定子内圆半径;B 为转子轴向宽度;e 为定子与转子之间的偏心距;n为转子转速;ηv 为叶片泵的容积效率。从公式可以看出,若增大偏心距e ,则流量q 增加;反之,则流量q 减小。当偏心距e 为零时,流量q 也为零。所以单作用叶片泵为变量泵。

限压式变量叶片泵的结构图

(3)结构特点。
① 单作用叶片泵可以通过改变定子和转子间的偏心距e 调节泵的流量。偏心反向时,吸油、压油方向也相反。
② 单作用叶片泵叶片槽根部分别通油。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。
③ 转子承受径向不平衡力的作用。

(4)限压式变量叶片泵。如图13-8所示为限压式变量叶片泵的结构图,图13-9所示为其简化原理图。在图13-9中,转子1的中心是固定不动的,定子3可以左右移动。当转子按图示方向旋转时,转子上部为压油腔,下部为吸油腔,压力油把定子向上压在滑块滚针支撑4上。定子右边反馈柱塞5的右端油腔与压油腔相连通。若柱塞右端的液压推力小于弹簧的弹簧力,弹簧把定子推向最右边,使柱塞和流量调节螺钉6相接触,此时定子与转子间偏心距达到预调的最大值,泵输出流量最大。当泵的工作压力增大到某一数值后,柱塞右端的液压推力大于弹簧力,定子便向左移动,偏心距减小,泵输出流量就随之减小。压力越高,偏心距越小,泵输出流量也越小。当压力增高到一定数值时,泵的输出流量为零,此时,负载再加大,泵的输出压力也不会再升高。因此,这种泵称为限压式变量叶片泵。

限压式变量叶片泵简化原理图

限压式变量叶片泵的流量随压力的变化而变化,这一特性在生产中(特别是组合机床的进给系统中)经常用到。当工作部件承受较小负载而要求快速运动时,油泵相应地输出低压大流量的压力油;当工作部件承受较大负载而要求慢速运动时,油泵又能相应地输出高压小流量的压力油。在机床液压系统中采用限压式变量叶片泵,可简化油路系统,节省液压元件的数量,降低功率损耗,减小油液发热;但该泵存在结构复杂、泄漏量大、径向不平衡力影响轴承的使用寿命等缺点。

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