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【液压知识】定量泵和变量泵的结构、工作原理、流量因素(教学版本)非常详细!

2021-08-17 by Jun Tai


一、定量叶片泵的结构、工作原理、流量因素


1.定量叶片泵的结构


从外观上看双作用叶片泵的主要元件有:泵轴,端盖,和泵体,打开泵体,其内部主要元件有,定子,转子,安放于转子叶片槽中的叶片,和放置于定子,两端的配油盘


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动力从泵轴输入带动转子旋转完成吸,压油的过程。他是如何实现吸油和压油的呢?

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2.定量叶片泵工作原理


定子内表面,转子外表面。相邻叶片及两端配油盘形成了密闭空间,由于转子外表面曲线是圆形,而定子内表面是由两段大半径圆弧,两端小半径圆弧和4段过渡曲线组成,所以转子外表面到定子内表面的距离,是不断变化的,大半径圆弧处最远,小半径圆弧处最近,当半径由小半径圆弧,向大半径圆弧处移动时,在离心力作用下不断伸出,当叶片由大半径圆弧处,向小半径圆弧处移动时,在定子内表面压力不断缩回,所有,相邻叶片之间的空间容积,也在不断变化, 若转子顺时针方向转动,则图中绿色区域中,容积空间是变大的,油箱中的油压在外界大气压作用下,由吸油口被压入泵中,完成吸油过程。

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在红色区域中,空间容积是变小的。油液通过出油口被压出,完成压油过程。

image.png在泵轴的旋转一周的过程中,完成了两次的吸油过程,所以叫双作用叶片泵需要注意的是,配油盘上开有腰型孔,是油液进出的通道,在安装的时候一定要将腰型孔与定子的过渡曲线区域相对应。

 

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   当转子选择方向变为逆时针时,吸压油区,绿色区域叶片缩回,是压油区,红色区域叶片伸出,成为吸油区,所以改变转子旋转方向,会改变吸压油区域。

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双作用叶片泵转子上的径向力平衡:由于吸油区和压油区对称分布,所以双作用叶片泵转子上的径向力平衡。


3.定量叶片泵的排量和流量有关的因素

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其中R代表定子长半径,小R代表定子短半径,B代表叶片宽度,从中可以看出,一旦尺寸零件确定,双作用叶片泵的排量就不能再修改了。这种排量不可调的液压泵称为定量泵。

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二、变量叶片泵结构、工作原理、流量因素


1.变量叶片泵的结构

从外观上看,单作用叶片泵组成元件有泵轴  端盖,和泵体,泵体内部由定子,转子,叶片和配油盘,转子上开有叶片槽,叶片安放于叶片槽中,并可在槽中沿径向自由滑动,配油盘有两个分别安装在定子和转子两端,当动力从泵轴输入,带动转子转动时,即可进行吸油和压油。

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具体的吸油和压油过程,定子内表面曲线和转子外表面曲线都是圆形,定子和转子偏心安装,所以,定子内表面和转子外表面间距离在不断变化。


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2.变量叶片泵的工作原理

    分隔界限为两个圆心的连线,转子顺时针方向转动,在圆心连线左侧区域,定子和转子之间的距离不断增大,叶片伸出,两个相邻叶片间所形成的空间容积增大,油液压力降低,油箱中的油液在外界大气压作用下,由吸油口进入泵中,在圆心连接右侧区域,定子和转子之间的距离不断减小,叶片缩回,两个相邻叶片间所形成的空间容积减小,油液压力升高,高压油经压油口输出,所以,左半部分为吸油区,右半部分为压油区。转子旋转一周完成了一次完整的吸压油过程,所以叫单作用叶片泵

 

image.png注意,由于配油盘上的腰型孔,是吸压油通道。所以,一定要将其位置,与吸油区和压油区分别对应


3.变量叶片泵的排量跟流量的相关因素

 

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B为叶片宽度,e为偏心距,由此可知,在不改变零件尺寸的情况下,通过改变变心距e的大小,即可改变泵的排量。这种排量可调的液压泵称为变量泵,偏心距离增大,则流量增大,偏心距离变小,则流量变小,偏心距为0时,流量为0。由于单作用叶片泵一侧为吸油区,压力低,另一侧为压油区,压力高。所以受径向不平衡力,这也是限制其压力提升的因素。

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