柱塞泵

3.1 Introductions 概述
1. Functions 作用
Transform Mechanical Energy into Hydraulic Energy 把机械能转化为液体的压力能。（能量转化元件）
M.E.
M
ω
Pump （液压泵）
p
q
H.E
2. Operating principle 工作原理
Fig. 3-2
5. Classification 分类
According to the types of delivery
根据每转输出的液体体积能否调节 Fixed delivery pump 定量泵
Variable delivery pump 变量泵 按油液流动方向是否可变化 Non-return pump 单向泵 Reversible pump 双向泵
qt V n （m3/s、L/min）
n —rotating speed（转速）
Practical flow rate: Output oil volume per unit 实际流量 q ：单位时间内输出的液体体积量 由于泄漏、压缩等，输出的液体体积比理论值小。
Rated flow rate： the flow rate under rated
P T 2 n T
Output power：输出功率 Po 设柱塞以力F，速度v 推动液体排出，则Δt 时 间里柱塞对液体作的功为： w F l p A l 则柱塞单位时间里对液体作的功，即功率：
w p A l Po p A v p qt t t
Volumetric efficiency：容积效率ηv Volumetric efficiency due to leakage 因泄漏引起
q qt q q v 1 qt qt qt
Mechanical efficiency：机械效率ηm
Mechanical efficiency due to friction 因摩擦引起
（容积变大:吸油；容积变小:压油）
Separating inlet port from outlet port
高、低压工作腔分开 Conclusion 结论 Working based on the oil tight chamber variation 密闭工作腔容积的变化进行工作
－－Displacement pumps 容积式液压泵
Pumps泵
Vane type 叶片式
Piston Type 柱塞式
变 、 定 量 式
Graph symbols 图形符号 Fixed 定量泵 Variable 变量泵
Single
Double
双向定量泵
双向变量泵
3.2
柱塞泵（Piston pumps ）
1. 径向柱塞泵（Radial piston pump）
Chapter 3 Hydraulic pumps 液压泵
3.1 Introduction 概述
3.2 Piston pumps 柱塞泵
3.3 Vane pumps 叶片泵 3.4 Gear pumps 齿轮泵 3.5 Variable displacement control of pumps 泵的变量控制
结构 Fig. 3-5
泵体 Body 输入轴 Drive shift 转子（缸体） Rotor 定子 Stator 偏心 e 安装 花键联接
柱塞 Piston：可在缸体径向柱塞孔中作伸缩运动
配流轴 Valve shaft ：位于缸体中心，固定不动
（变量机构：改变定子与转子间的偏心距)
径向柱塞泵工作原理示意图
按结构形式的不同
Gear type 齿轮式
External meshed 外啮合 Inner meshed 内啮合 Double-acting 双作用式 Single-acting 单作用式 Swash plate Axial 斜盘式 轴向式 Bent axis Radial 斜轴式 径向式
定 量 式
方向不变，而进、出油口互换。
—— 双向变量泵
3. 弯(斜)轴式柱塞泵 Bent-axis axial piston pumps
结构及工作原理 Fig. 3-8 与斜盘式类似。 与斜盘式轴向柱塞泵相比有以下特点： 驱动轴与缸体轴线成一定角度，最大可达到 25°，排量大。 驱动轴通过万向节带动缸体旋转，柱塞只传
Displacement and flow rate 排量、流量
Delivery: Variable volume per revolution 排量V ：每转可变容积的变化体积 （m3/r , mL/r）
1 d 2 e V d 2e 2 4
2

Theoretical flow rate: Variable volume per unit 理论流量 qt ：单位时间可变容积变化的几何体积
Fig. 3-1 Operating principle of a single piston pump
Conditions 工作条件 Forming oil tight chamber 密封工作容积的形成 Changing the oil tight chamber 密封容积变化
（increasing: suction oil; decreasing: delivery oil）
工作原理 类似于单作用叶片泵。 配油轴固定不动，输入轴经花键带动转子旋 转。定子与转子偏心安装，柱塞在离心力或低压 油作用下，抵紧定子内壁，形成往复运动。
改变定子与转子偏心距 e，即可实现变量。
如能改变 e 的方向，就可做成双向变量泵。
2. 斜盘式轴向柱塞泵 Swashplate axial piston pumps
（变量机构 Controller：控制斜盘倾角）
Fig. 3-7
工作原理
密封容积形成
wk.baidu.com柱塞端面、柱塞孔内表面、配流盘。
密封体积变化
转子旋转，柱塞在斜盘强迫下往复
伸（容积变大）、缩（容积变小）。
高、低压油腔分开
配流盘上过渡区。
特点 压力高，流量大 （→功率大）
改变斜盘倾角α即可改变泵的排量，可制成变 量泵 改变倾斜方向（α -α），泵的转动
Tt m T
Overall efficiency of pump：泵的总效率η 泵的实际输出不等于输入
Po v m P
volumetric efficiency times mechanical efficiency
容积效率乘机械效率
4. Performance curves 性能曲线
3. Main performance parameters 基本参数
Pressure 压力（Pa，MPa） Suction pressure 进口压力 Working pressure 工作压力 p Operating pressure depends on the overall loads 工作压力取决于外负载。 Rated pressure 额定压力 pr The maximum operating pressure on pump life 长期工作所允许的最高工作压力。 Maximum working pressure 最高工作压力 pmax Limit pressure in short time overload 短时间超载允许的极限压力。
pressure and rated rotating speed 额定流量qr ：在额定压力和额定转速下的实际流量
q
qt
qp
q
0
pr
qt V n q qr 0
p
Power and efficiency 功率、效率 Input power：输入功率 Pτ The mechanical power of the driving shaft. 泵的输入功率即偏心轮的驱动功率：
结构 Fig. 3-7
泵体 Housing：有进出油口 驱动轴 Drive shaft： 缸体Cylinder:内有z个柱塞孔(均布) 柱塞 Pistons：共有z个 轴向相对伸缩 花键联接
配流盘 Valve plate: 有两油口分别与泵体进、
出口端面接触，相对转动。
斜盘 Swash plate：倾斜α角安装
递轴向力。
4. Specialty 特点
工作压力高，流量大，单位功率重量小，
寿命长，易于实现变量；但噪声大，抗油液污
染能力差。