柱塞泵工作原理

精品 柱塞泵工作原理 柱塞泵是通過柱塞在柱塞孔內(nèi)往復運動時密封工作容積的變化來實現(xiàn)吸油 和排油的。由于柱塞與缸體內(nèi)孔均為圓柱表面， 滑動表面配合精度高，所以這類 泵的特點是泄漏小，容積效率高，可以在高壓下工作。 1 斜盤式軸向柱塞泵 Swash Plate Axial Piston Pumps 軸向柱塞泵可分為斜盤式(Swash Plate Type)和斜軸式(Bent-axial Type), 圖1為斜盤式軸向柱塞泵的工作原理。泵由斜盤 1、柱塞2、缸體3、配油盤4 等主要零件組成，斜盤1和配油盤4是不動的，傳動軸5帶動缸體3,柱塞2 一起轉(zhuǎn)動，柱塞2靠機械裝置或在低壓油作用壓緊在斜盤上。當傳動軸按圖示方 向旋轉(zhuǎn)時，柱塞2在其沿斜盤自下而上回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)逐漸向缸體外伸出， 使缸體 孔內(nèi)密封工作腔容積不斷增加，產(chǎn)生局部真空，從而將油液經(jīng)配油盤4上的配油 窗口 a吸入；柱塞在其自上而下回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)又逐漸向里推入， 使密封工作腔容 積不斷減小，將油液從配油盤窗口 b向外排出，缸體每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個柱塞往復 運動一次，完成一次吸油動作。改變斜盤的傾角 g,就可以改變密封工作容積的 有效變化量，實現(xiàn)泵的變量。 圖1斜盤式軸向柱塞泵的工作原理 1—斜盤(Swash Plate) ; 2一柱塞(Piston) ; 3一缸體(Block) ; 4—配流盤(Valve Plate) ; 5— 傳動軸(Drive Shaft) ; a一吸油窗口(Inlet Port) ; b—壓油窗口 (Outlet Port); 2 .斜盤式軸向柱塞泵的排量和流量 如圖1 ,若柱塞數(shù)目為z ,柱塞直徑為d ,柱塞孔分布圓直徑為D ,斜盤傾 角為,則泵的排量為 V — d 2zD tan 4 則泵的輸出流量為 .2 q — d zDn vtan 4 實際上，柱塞泵的排量是轉(zhuǎn)角的函數(shù)，其輸出流量是脈動的，就柱塞數(shù)而言， 柱塞數(shù)為奇數(shù)時的脈動率比偶數(shù)柱塞小， 且柱塞數(shù)越多，脈動越小，故柱塞泵的 柱塞數(shù)一般都為奇數(shù)。從結構工藝性和脈動率綜合考慮，常取 Z=7或Z=9。 3.斜盤式軸向柱塞的結構特點 (1)端面間隙的自動補償 由圖1可見，使缸體緊壓配流盤端面的作用力，除機械裝置或彈簧作為預密 封的推力外，還有柱塞孔底部臺階面上所受的液壓力，此液壓力比彈簧力大得多， 而且隨泵的工作壓力增大而增大。由于缸體始終受液壓力緊貼著配流盤，就使端 面間隙得到了自動補償。 (2)滑靴的靜壓支撐結構 在斜盤式軸向柱塞泵中，若各柱塞以球形頭部直接接觸斜盤而滑動，這種泵 稱為點接觸式軸向柱塞泵。點接觸式軸向柱塞泵在工作時，由于柱塞球頭與斜盤 平面理論上為點接觸，因而接觸應力大，極易磨損。一般軸向柱塞泵都在柱塞頭 部裝一滑靴，如圖2所示，滑靴是按靜壓軸承原理設計的，缸體中的壓力油經(jīng)過 柱塞球頭中間小孔流入滑靴油室，使滑靴和斜盤間形成液體潤滑，改善了柱塞頭 部和斜盤的接觸情況。有利于提高軸向柱塞泵的壓力和其它參數(shù)，使其在高壓、 高速下工作。 圖2滑靴的靜壓支承原理 (3)變量機構 在斜盤式軸向柱塞泵中，通過改變斜盤傾角 的大小就可調(diào)節(jié)泵的排量，變 量機構的結構型式是多種多樣的，這里以手動伺服變量機構為例說明變量機構的 工作原理。 如圖 3是手動伺服變量機構 (Manual Servo Variable Displacement Mechanism)簡圖，該機構由缸筒1,活塞2和伺服閥組成。活塞2的內(nèi)腔構成 了伺服閥的閥體，并有c、d和e三個孔道分別溝通缸筒1下腔a、上腔b和油 箱。泵上的斜盤4通過撥叉機構與活塞2下端錢接，利用活塞2的上下移動來 改變斜盤傾角。當用手柄使伺服閥芯3向下移動時，上面的閥口打開，a腔中 的壓力油經(jīng)孔道c通向b腔，活塞因上腔有效面積大于下腔的有效面積而移動， 活塞2移動時又使伺服閥上的閥口關閉，最終使活塞 2自身停止運動。同理， 當手柄使伺服閥芯3向上移動時，下面的閥口大開，b和e接通油箱，活塞2在 a腔壓力油的作用下向上移動，并在該閥口關閉時自行停止運動。變量控制機構 就是這樣依照伺服閥的動作來實現(xiàn)其控制的0 -9 圖3手動伺服變量機構圖 -可編輯-