叶片泵与马达 ppt课件

当两相邻叶片同时进入大半经圆弧区 时，工作容腔脱离吸油窗口而又未与 排油窗口相通，容腔容积最大，吸油 过程结束；叶片继续转动便进入过渡 区向小半径圆弧滑动，由于定子的强 制作用叶片向槽内缩回，两相邻叶片 所形成的工作容腔容积不断变小，液 压油被强迫通过排油配流窗口、排油 口进入液压系统，实现排油；
目前生产的双作用叶片泵广泛应用综合性 能较好等加速等减速曲线。所谓等加速等 减速是指当转子速度恒定时，叶片在两段 曲线上作径向运动的加速度或减速度值恒 定，即径向惯性力恒定。
曲线分为两部分，前半部分为等加速曲线， 后半部分为等减速曲线。这种曲线允许选 用较大的R/r值，故在同样的体积下可获得 较大的排量。当转速稳定，在该曲线上滑 动的叶片数为偶数时，可得到均匀的瞬时 流量。这种曲线的缺点是在过渡曲线与圆 弧的连接点及过渡曲线的中点加速度有突 变，而发生“软冲现象”。泵工作时间较 长后会在三个软冲点有三道清晰的痕迹。
叶片泵与马达
1、定子的过渡曲线 定子的内表面的曲线是由四段圆弧和四段
过渡曲线组成的。理想的过渡曲线不仅使 叶片在槽内滑动时的径向速度和加速度变 化均匀，而且使叶片在过渡曲线与圆弧的 交接点处的径向速度无突变、径向加速度 无大的突变。
如果径向速度有突变，则径向加速度为无 穷大，径向惯性力也会无穷大，这样便发 生“硬冲”或脱空现象；如果径向加速度 突变不大，则径向力也会发生突变但不大， 这种情况称为“软冲”。
2、叶片的安放角
当叶片在压油腔工作时，叶片从过渡曲线 上由大半径R圆弧向小半径r圆弧滑动，定 子的内表面强行将叶片压入转子槽内。若 叶片在转子内径向安放，定子内表面对叶 片的反作用力F的方向与叶片成一夹角β′ （即压力角），如图3-18所示 。这个力可 以分解成两个力，一是使叶片径向运动的 分力Fn，另一个是与叶片垂直的分力Ft。
当两相邻叶片同时进入小半经圆 弧区时，工作容腔脱离排油窗口 而又与排油窗口不相通，容腔容 积最小，排油过程结束；叶片再 继续转动到一周处又会完成一次 吸油和一次排油。由此看出，任 意两相邻叶片每转动一周即实现 两次吸油和两次排油，因而称其 为双作用叶片泵。
Hale Waihona Puke 叶片泵与马达从叶片泵的工作原理可知，当叶片每伸缩一次时， 每两叶片间油液的排出量等于大半经R圆弧段的 容积与小半径r圆弧段的容积差；又因叶片间的 容积在转子每转一周中都要变化两次，若叶片个 数为z，则双作用叶片泵的单转排量应等于上述 容积差的两倍。假设叶片的宽度为b，当忽略叶 片本身所占的体积时，
叶片泵与马达
（一） 组成与工作原理 如图3-14所示为双作用叶片泵的工作原理图。
定子2的内表面由两段大半径的圆弧面、两 段小半径圆弧面以及四段过渡曲面组成； 转子3与定子同心，转子上铣有叶片槽，槽 内装有叶片4；定子与转子两侧有配流盘， 配流盘与定子通过定位销定位于泵体上， 配流盘上开设两个相对的进油窗口和两个 相对的排油窗口，泵壳体上的进、排油口 通过两对配流窗口与叶片的工作腔连通。
3、径向液压力
由于双作用叶片泵的吸、压油窗口 对称布置，作用在转子以及轴承上 的径向液压力时平衡的，因此，双 作用叶片泵又称卸荷式或平衡式叶 片泵。
qq0q2b(R2r2)(Rcor)sz
如果不考虑叶片厚度，理论上讲双作用叶 片泵无流量脉动。这是因为在压油区位于 压油窗口的叶片前后两个工作腔通过配流 窗口已连通，形成了一个组合密封工作腔。 随着转子的匀速转动，位于大、小半经圆 弧处的叶片均在圆弧上滑动，因此组合密 封工作容腔的容积变化率是均匀的。实际 上由于存在加工误差，两圆弧有不圆度， 也不可能完全同心；又因叶片有一定厚度， 根部又通入高压油，这也会造成密封容积 瞬时变化率不同，引起少量流量脉动。
双作用叶片泵的排量即为 大、小半经圆所围环形容 积的两倍，表达式为：
叶片泵的排量公式：
q02b(R2r2) （3-21）
实际上叶片占有一定的容积空间，并且沿旋 转方向向前倾斜一个角度，其所占空间的容 积变化并不起吸排油作用，因此叶片泵的排 量要小于上述计算。叶片所占容积：
q 2zRrb cos
叶片泵与马达
叶片泵具有结构紧凑、体积小、重量轻、流 量均匀、噪声低、排量可以变化等优点；但 其对油液的污染比较敏感、自吸能力不强、 结构较齿轮泵复杂、对材质的要求较高。叶 片泵常用于工程机械对运动精度要求较高的 转向系统、加工精度高的机床液压系统等。
叶片泵按排量能否改变，分为定量叶 片泵和变量叶片泵两类。定量叶片泵 在工作时转子转动一周，任意相邻两 叶片所形成的工作容腔吸、排油各两 次，因而又称双作用叶片泵；变量叶 片泵的转子每转动一周，相邻两叶片 所形成的工作容腔吸、排油只一次， 所以又称单作用叶片泵。
生的不利影响，一般将叶片沿旋转方向向
前倾斜一个角度θ，使实际压力角β
（β′-θ）减小，以减小切向分力对叶片
运动的影响，一般取β=13º。
由于叶片是沿旋转方向向前倾斜一个 角度安放，所以对已经装配完毕的叶 片泵不能反方向旋转。
现代又从理论上分析了上述推论存在 缺陷，从实践上也证明了当叶片径向 放置时叶片泵仍能正常工作。由于沿 袭了以前的结构，目前中低压叶片泵 多数还是采用叶片槽前倾布置。
图3-14 双作用叶片泵工作原理 1-壳体，2-定子，3-转子，4-叶片
双作用叶片泵工作原理.avi
转子转动时，叶片随转子转动过程中，在 离心力和根部高压油液压力的作用下贴紧 定子内表面，并在内表面上滑动，于是叶 片将定子、转子和配流盘所围成的空间分 割成许多密封工作容腔。当叶片从小半径 圆弧经过度曲线向大半经圆弧运动过程， 叶片不断向外伸出，两相邻叶片所形成的 工作容腔容积不断增大，产生一定的真空 度，液压油箱内的油通过配流窗口进入此 容腔，实现吸油；
图3-18 双作用叶片泵的安放角
分力Fn克服叶片底部的液压力和滑动摩擦 力使叶片缩回，而Ft则会使叶片产生弯曲， 同时使叶片压紧在叶片槽的壁面上，增大
了叶片缩回时的摩擦力，使叶片运动不灵
活。压力角β′越大Ft也越大，当Ft达到一 定程度，会造成叶片在槽内运动困难甚至
卡死。为了避免压力角过大对叶片运动产