液压-第02章3叶片泵.
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第2 章 叶片泵
（2-5）
因此，液体进入叶片流道的相对速度������1可由下式确定
������1 = ���Ԧ���1 − ������1 已知������1和������1，就可由绘制的进口速度三角形，求得相对速度������1，
如图2-26所示。
2.叶轮出口速度三角形
在叶轮出口处，液体除具有和叶片相切方向的相对速度������2外，还具 有圆周速度������2
������1——进口断面的环形有效面积；
（2-4）
2.2 叶片泵的基本工作理论
因为A1对一定的叶轮是不变的，所以，������1的大小取决于流量������������ℎ。 对于泵轴转速一定的叶轮，其进口处的圆周速度������1是已知的，即
������1
=
������������1������ 60
分别用符号[HS]或[Δh]表示，单位是米水柱。在泵站设计时，用以确定叶 片泵的安装高度。
上述六个性能参数之间的关系，通常用性能曲线来表示。不同类型 的泵具有不同的性能曲线，各种泵的性能曲线将在以后章节中加以介绍。
2.2 叶片泵的基本工作理论
2.2.1 叶轮流道投形图及主要尺寸
图2-24中所采用的符号为： D0 — 叶轮的进口直径； D1，D2 — 叶轮的叶片进、出口 直径； b1，b2 — 叶轮的叶片进、出口宽 度； ������1������，������2������ — 叶轮的叶片进、出 口的结构角，是叶片进、出口端 部中线的切线和圆周切线的夹角 ，在叶片泵中，������1������ ，������2������ 一般小于 400； t — 节距。
导流器的水流运动情况
分段式多级离心泵的平衡盘装置
2.1 叶片泵概述 2.1.2 轴流泵的工作原理与结构
第二章 液压泵
的措施：
▪ 采用浮动配流盘实现端面
间隙补偿
▪ 减小通往吸油区叶片根部
的油液压力（↓p）
▪ 减小吸油区叶片根部的有
效作用面积 –阶梯式叶片（↓s ） –子母叶片（↓b ） –柱销式叶片 （↓b ）
单作用叶片泵
工作原理
• 定子 内环为圆
• 转子 与定子存在 偏心e，铣有z 个叶 片槽
• 叶片 在转子叶片 槽内自由滑动，宽度 为B
• 转子 铣有Z个叶片 槽，且与定子同心， 宽度为B
• 叶片 在叶片槽内 能自由滑动
• 左、右配流盘 开 有对称布置的吸、压 油窗口
• 传动轴
双作用叶片泵工作原理
工作原理 由定子内环、
转子外圆和左右配流盘组成的 密闭工作容积被叶片分割为四 部分，传动轴带动转子旋转， 叶片在离心力作用下紧贴定子 内表面，因定子内环由两段大 半径圆弧、两段小半径圆弧和 四段过渡曲线组成，故有两部 分密闭容积将减小，受挤压的 油液经配流窗口排出，两部分 密闭容积将增大形成真空，经
• 齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵 • 叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵和凸轮转子泵 • 柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵
按排量能否变量分定量泵和变量泵。
• 单作用叶片泵，径向柱塞泵和轴向柱塞泵可以作变量泵
选用原则：
• 是否要求变量 要求变量选用变量泵。 • 工作压力 柱塞泵的额定压力最高。 • 工作环境 齿轮泵的抗污能力最好。 • 噪声指标 双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵。 • 效率 轴向柱塞泵的总效率最高。
• 容积效率ηv：ηv= q /q t =（q t - Δq）/ q t
=1-Δq /qt=1-kp /nV 式中 k 为泄漏系数。
泵的功率和效率
▪ 采用浮动配流盘实现端面
间隙补偿
▪ 减小通往吸油区叶片根部
的油液压力（↓p）
▪ 减小吸油区叶片根部的有
效作用面积 –阶梯式叶片（↓s ） –子母叶片（↓b ） –柱销式叶片 （↓b ）
单作用叶片泵
工作原理
• 定子 内环为圆
• 转子 与定子存在 偏心e，铣有z 个叶 片槽
• 叶片 在转子叶片 槽内自由滑动，宽度 为B
• 转子 铣有Z个叶片 槽，且与定子同心， 宽度为B
• 叶片 在叶片槽内 能自由滑动
• 左、右配流盘 开 有对称布置的吸、压 油窗口
• 传动轴
双作用叶片泵工作原理
工作原理 由定子内环、
转子外圆和左右配流盘组成的 密闭工作容积被叶片分割为四 部分，传动轴带动转子旋转， 叶片在离心力作用下紧贴定子 内表面，因定子内环由两段大 半径圆弧、两段小半径圆弧和 四段过渡曲线组成，故有两部 分密闭容积将减小，受挤压的 油液经配流窗口排出，两部分 密闭容积将增大形成真空，经
• 齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵 • 叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵和凸轮转子泵 • 柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵
按排量能否变量分定量泵和变量泵。
• 单作用叶片泵，径向柱塞泵和轴向柱塞泵可以作变量泵
选用原则：
• 是否要求变量 要求变量选用变量泵。 • 工作压力 柱塞泵的额定压力最高。 • 工作环境 齿轮泵的抗污能力最好。 • 噪声指标 双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵。 • 效率 轴向柱塞泵的总效率最高。
• 容积效率ηv：ηv= q /q t =（q t - Δq）/ q t
=1-Δq /qt=1-kp /nV 式中 k 为泄漏系数。
泵的功率和效率
叶片泵设计资料
叶片泵的结构设计及造型叶片泵在液压系统中应用非常广泛，它具有结构紧凑、体积小、运转平稳、噪声小、使用寿命长等优点，但也存在着结构复杂、吸油性能差、对油液污染比较敏感等缺点。
在此次课题设计过程中通过学习了解它的分类、结构特点、工作原理、应用场合等，在对流量，压力等技术参数进行计算的基础上，运用UG软件完成了一种典型叶片泵的设计，包括实体造型、装配图、工程图。
第一章叶片泵概述1.1叶片泵的分类液压泵是液压系统的动力装置，它将原动机输入的机械能转化为液体的压力能。
按不同的分类原则，划分如下：1.按工作原理可分为（1）叶片式泵、容积式泵、其它类泵。
其中叶片式泵有立式泵、高速泵等；容积式泵有往复泵，如活塞（柱塞）泵、隔膜泵等；回转泵如齿轮泵、螺杆泵等。
2．叶片泵按结构分为单作用泵和双作用泵。
单作用式叶片泵主要做变量泵使用，双作用式叶片泵主要做定量泵使用。
1.2叶片泵工作原理1.2.1 双作用式叶片泵的原理当电机带动转子沿转动时，叶片在离心力和叶片底部压力油的双重作用下向外伸出，其顶部紧贴在定子内表面上。
处于四段同心圆弧上的四个叶片分别与转子外表面、定子内表面及两个配流盘组成四个密封工作油腔。
这些油腔随着转子的转动，密封工作油腔产生由小到大或由大到小的变化，可以通过配流盘的吸油窗口（与吸油口相连）或排油窗口（与排油口相连）将油液吸入或压出。
在转子每转过程中，每个工作油腔完成两次吸油和压油，所以称为双作用式叶片泵，由于高低压腔相互对称，轴受力平衡，为卸荷式。
由于改善了机件的受力情况，所以双作用叶片泵可承受的工作压力比普通齿轮泵高，一般国产双作用叶片泵的公称5压力为63 10 pa。
图 1.1 双作用叶片泵工作原理1—定子； 2—压油口； 3—转子； 4—叶片； 5—吸油口1.2.2 单作用叶片泵的原理单作用叶片泵的工作原理如图所示，单作用叶片泵由转子1、定子2、叶片 3 和端盖等组成。
定子具有圆柱形内表面，定子和转子间有偏心距。
§2-3叶片泵
叶片泵分类： 叶片泵分类：
叶片泵根据作用次数的不同，可分为单作用和双作用两种。 叶片泵根据作用次数的不同，可分为单作用和双作用两种。 单作用叶片泵：转子每转一周完成吸、排油各一次。 单作用叶片泵：转子每转一周完成吸、排油各一次。 完成吸 双作用叶片泵：转子每转一周完成吸、排油各二次。 双作用叶片泵：转子每转一周完成吸、排油各二次。 完成吸 双作用叶片泵与单作用叶片泵相比，其流量均匀性好， 双作用叶片泵与单作用叶片泵相比 ， 其流量均匀性好 ， 转子体所受径向液压力基本平 衡。 双作用叶片泵一般为定量泵 双作用叶片泵一般为定量泵； 叶片泵一般为定量 叶片泵一般为变量泵 单作用叶片泵一般为变量 单作用叶片泵一般为变量泵。
QINGDAO AGRICULTRAL UNIVERSITY
§2－3 叶片泵
双作用叶片泵的工作原理
双作用叶片泵由于有两个 双作用叶片泵由于有两个 吸油腔和压油腔， 吸油腔和压油腔，并且各自的 中心夹角是对称的 所以作用 中心夹角是对称的，所以作用 对称 在转子上的油液压力相互平衡， 在转子上的油液压力相互平衡， 因此双作用叶片泵又称为卸荷 因此双作用叶片泵又称为卸荷 式叶片泵。 式叶片泵。 为了要使径向力完全平衡， 为了要使径向力完全平衡， 密封空间数（即叶片数） 密封空间数（即叶片数）应当 是双数。 是双数。
排量: 排量:
考虑泵的容积效率，双作用叶片泵的流量为： 考虑泵的容积效率，双作用叶片泵的流量为 泵的容积效率 流量
Qt = qn = 2 B[π ( R 2 − r 2 ) −
R−r bz ]n cosθ R−r Q = Qtηv = 2 B[π ( R 2 − r 2 ) − bz ]nηv cosθ
考虑流量的脉动, 双作用叶片泵的叶片数 均 考虑流量的脉动 , 双作用叶片泵的 叶片数均 叶片数 为偶数，一般为12或16片。 为偶数， 一般为12或16片 12
气压传动基本回路(第2章(3))
41
2.2.1 外啮合齿轮泵 5.提高外啮合齿轮泵压力的措施
端面间隙自动补偿原理：
浮动侧板 浮动轴套
利用特制的通道把齿轮泵内压油腔的压力油引到 浮动轴套的外侧，作用在一定形状和大小的面积上， 产生液压作用力，使轴套压向齿轮端面，这个力必须 大于齿轮端面作用在轴套内侧的作用力，才能保证在 各种压力下，轴套始终自动贴紧齿轮端面，减小齿轮 泵内通过端面的泄漏，达到提高压力的目的。
Tω
pΔq ΔT
ω
15
2.1.2
液压泵的基本性能参数
（2）液压泵的功率损失
液压泵的功率损失：
容积损失 机械损失
16
2.1.2
液压泵的基本性能参数
（2）液压泵的功率损失
①容积损失和容积效率 容积损失主要是液体泄漏造成的功率损失。 液压泵的容积损失用容积效率来表征。
q qt q q v 1 qt qt qt
泵吸、压油口压差
实际输出功率 P
P pq
输出流量
在实际的计算中若油箱通大气，液压泵吸油口和压 油口之间的压力差△p往往用液压泵出口压力p代入。
14
2.1.2
液压泵的基本性能参数
（1）液压泵的功率
理论输入功率 P i t 理论输出功率 Pt
Pit Tt P t pqt
∆p q
29
2.2.1 外啮合齿轮泵
2.外啮合齿轮泵的排量和流量的计算 排量：
V DhB 2m 2 zB
实际上齿间槽容积比轮 齿的体积稍大些，所以 通常取 =3.33， 则有: V 6.66m2 zB
流量：
q Vn v 6.66 zm 2 Bn v
30
2.2.1 外啮合齿轮泵
液压与气动技术第二节常见液压泵的原理结构
2）转子每转一周，每个柱塞吸排油一次，配油轴受着径向 不平衡力。
3）柱塞顶部与定子内表面为点接触，易磨损。 4）径向尺寸大、结构复杂、自吸能力差，目前使用的很少，
逐渐被轴向柱塞泵所代替。
液压与气动技术 机械工程系
各类液压泵的性能比较与应用
齿轮泵
外啮：自吸性能好，对油污染不敏感，结构简单，造价低；但脉动大，噪声大，泄漏 大，效率低；输出低压。
液压与气动技术 机械工程系
双作用叶片泵的应用
由于双作用叶片泵不仅作用在转子上的力 平衡，且运转平稳、输油量均匀、噪声 小。 但结构较复杂，自吸能力差，对油的污染 较敏感，一般用于要求运动平稳、噪声 小，工作环境较好的中等压液压系统。
液压与气动技术 机械工程系
3.单作用叶片泵
单作用叶片工作原理; 限压压变量泵工和特性。
C→b时 密封容积最小，隔开吸
具体措施：在泵盖（或轴承座）上开两个卸荷槽以消除困 油，CB-B形泵将卸荷槽整个向吸油腔侧平
移一段距离，效果更好。
液压与气动技术 机械工程系
消除困油的措施
液压与气动技术 机械工程系
径向作用力不平衡
径向不平衡力的产生和改善 液压力分布规律： 沿圆周从高压腔到低压腔，压力
沿齿轮外圆逐齿降低。p↑，径向 不平衡力增大，齿轮和轴承受到很 大的冲击载荷，产生振动 和噪声。 改善措施：①缩小压油口，以减小 压力油作用面积；②增大泵体内表 面和齿顶间隙和③开压力平衡槽， 都会使容积效率降低。
液压与气动技术 机械工程系
泄漏三种途径
啮合线泄漏— 约占齿轮泵总泄漏量的 5% 径向泄漏—约占齿轮泵总泄漏量的 20%～25% 端面泄漏* —约占齿轮泵总泄漏量的 75%～80% 结论：泵工作压力愈高，泄漏量愈大。要提高齿轮泵的
3）柱塞顶部与定子内表面为点接触，易磨损。 4）径向尺寸大、结构复杂、自吸能力差，目前使用的很少，
逐渐被轴向柱塞泵所代替。
液压与气动技术 机械工程系
各类液压泵的性能比较与应用
齿轮泵
外啮：自吸性能好，对油污染不敏感，结构简单，造价低；但脉动大，噪声大，泄漏 大，效率低；输出低压。
液压与气动技术 机械工程系
双作用叶片泵的应用
由于双作用叶片泵不仅作用在转子上的力 平衡，且运转平稳、输油量均匀、噪声 小。 但结构较复杂，自吸能力差，对油的污染 较敏感，一般用于要求运动平稳、噪声 小，工作环境较好的中等压液压系统。
液压与气动技术 机械工程系
3.单作用叶片泵
单作用叶片工作原理; 限压压变量泵工和特性。
C→b时 密封容积最小，隔开吸
具体措施：在泵盖（或轴承座）上开两个卸荷槽以消除困 油，CB-B形泵将卸荷槽整个向吸油腔侧平
移一段距离，效果更好。
液压与气动技术 机械工程系
消除困油的措施
液压与气动技术 机械工程系
径向作用力不平衡
径向不平衡力的产生和改善 液压力分布规律： 沿圆周从高压腔到低压腔，压力
沿齿轮外圆逐齿降低。p↑，径向 不平衡力增大，齿轮和轴承受到很 大的冲击载荷，产生振动 和噪声。 改善措施：①缩小压油口，以减小 压力油作用面积；②增大泵体内表 面和齿顶间隙和③开压力平衡槽， 都会使容积效率降低。
液压与气动技术 机械工程系
泄漏三种途径
啮合线泄漏— 约占齿轮泵总泄漏量的 5% 径向泄漏—约占齿轮泵总泄漏量的 20%～25% 端面泄漏* —约占齿轮泵总泄漏量的 75%～80% 结论：泵工作压力愈高，泄漏量愈大。要提高齿轮泵的
《液压叶片泵》课件
液压叶片泵的优点和缺点
优点
具有高效率、紧凑、轻量化、响应速度快等优点。
缺点
容易受污染、泵的噪音相对较高等一些缺点需要注意。
液压叶片泵的注意事项
1 日常维护
要定期检查液压叶片泵的工作状态，保持泵的清洁和润滑。
2 使用注意事项
在使用液压叶片泵时，要遵守操作规程，注意安全防护。
液压叶片泵的结论
液压叶片泵在工业和农业领域有着广泛的应用前景，它的发展趋势是高效、 节能、智能化等方向。
《液压叶片泵》PPT课件
通过这个PPT课件，我们将深入了解液压叶片泵的原理、性能和应用领域。 让我们一起探索这个令人着迷的液压设备。
液压叶片泵简介
液压叶片泵是一种常见的液压设备，由叶片、转子、泵体等组成。它广泛应 用于工业、农业、汽车工业和船舶工业等领域。
液压叶片泵工作原理
1
组成
液压叶片泵由叶片、转子、泵体、进出口等部分组成。
噪声
液压叶片泵工作时 产生的声音级别。
液压叶片泵的应用领域
工业领域
液压叶片泵在工业机械中被广泛应用，如冶金 设备、压力机、挖掘设备等。
农业领域
液压叶片泵在农业机械中起着重要作用，如农 业收割机、灌溉系统等。
汽车工业
在汽车工业中，液压叶片泵用于发动机润滑系 统、传动系统等。
船舶工业
液压叶片泵在船舶的液压传动系统、舵机系统 中起着重要作用。
2
工作原理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
当泵的叶片旋转时，液压液被吸入泵腔，然后通过压力差驱动液压液流出泵腔。
3
工作流程
进口吸入液压液 - 叶片旋转 - 压力差形成 - 液压液流出泵腔。
液压叶片泵的性能参数
流量
液压叶片泵能够提 供的液体流量。
3叶片泵
7
8
⑶叶片倾角
叶片底部压力油的作用，在压油区， 叶片底部压力油的作用 ， 在压油区 ， 定子内表面迫使叶 产生径向力，分解成一个侧向力F 片推向转子中心 ，产生径向力，分解成一个侧向力FT 。
9
危害：使叶片弯曲甚至折断。 危害：使叶片弯曲甚至折断。 压力角： 定子对叶片的法向反力F 压力角 ： 定子对叶片的法向反力 FN与叶片 运动方向的夹角。 运动方向的夹角。 倾角：叶片与径向半径的夹角。 倾角：叶片与径向半径的夹角。 前倾一个角度 叶片前倾 一个角度θ 减小侧向力F 叶片 前倾 一个角度 θ， 减小侧向力 FT， 使叶片在槽中移动灵活，并可减少磨损。 使叶片在槽中移动灵活，并可减少磨损。叶 片倾角一般取为10° 14° 片倾角一般取为10°～14°。
内表面曲线是由四段圆弧和四段过渡曲线组成。 内表面曲线是由四段圆弧和四段过渡曲线组成。 过渡曲线应满足 a)叶片紧贴在定子内表面上，叶片不发生脱空； a)叶片紧贴在定子内表面上，叶片不发生脱空； 叶片紧贴在定子内表面上 b) 叶片在转子槽中径向运动速度和加速度的变化 均匀，减小流量脉动； 均匀，减小流量脉动； c) 使叶片对定子的内表面冲击尽可能小； 使叶片对定子的内表面冲击尽可能小； d) 获得尽量大的理论排量。 获得尽量大的理论排量。
1
一、双作用叶片泵
1.双作用叶片泵 双作用叶片泵 的工作原理
叶片泵由于有两个吸 油腔和压油腔， 油腔和压油腔，并且 各自的中心夹角是对 称的， 称的，所以作用在转 子上的油液压力相互 平衡， 平衡，因此双作用叶 片泵又称为卸荷式叶 片泵。 片泵。
排 油 口 吸 油 口
2
2.双作用叶片泵的流量计算 双作用叶片泵的流量计算
11
12
2--液压泵
※
困油现象采取的措施
• 卸荷措施 在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽 • 开设卸荷槽的原则 两槽间距a为最小闭死容积，而使闭死容积 由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与吸油腔相通； • 一般两槽间距a向吸油侧偏移，但必须保证任何时候吸油腔不得 与压油腔串通。
（2）泄漏
间隙过大，泄漏量增多，容积效率降低。 间隙过小，机械摩擦过大，机械效率降低
外啮 合齿 轮运 转时 泄漏 途径 有三
①通过齿轮啮合处的间隙 ②齿顶与齿轮壳内壁的径向间隙 ③ 齿端面与侧板之间的轴向间
隙（端面泄漏占80％—85％）
端面泄漏
（80％—85％）
※
采取的措施：
端面间隙补偿采用静压平 衡措施：在齿轮和盖板之间增 加一个补偿零件，如浮动轴套、 浮动侧板。在浮动零件的背面 引入压力油，让作用在背面的 液压力稍大于正面的液压力。
•
一、液压泵的工作原理
• ⑵必须具有配流装置
• 该机构保证工作腔容积变大时使工作腔与吸油腔相 连；而变小时使工作腔与排油腔相连。
• (3)有吸压油腔隔开
• 具有相应的配流装置，将吸油过程与排油过程分开。
• (4)外部条件（非必备条件）
• 油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。 也可采用密闭的充压油箱。
2. 流量计算
V V1 V2
V1 (OA1 B1 OA1' B1' )b [( R e) 2 r 2 ]
' ' V2 (OA2 B2 OA2 B2 )b
b 2
开压力平衡槽（泄漏量增大）
优缺点 结构简单、体积小、重量轻、工作可靠、
自吸性能好、抗油污能力强；但效率低，噪音
3 叶片泵讲解
（5）定子短半径和长半径的计算
增大定子曲线的大、小圆弧半径之差（R-r）可以增大泵的排量。 但是，增大值受到以下条件的制约：
a、叶片和转子体强度的制约
（R-r）值越大，则叶片伸出转子体的部分越长，液压力产 生的弯曲力矩越大，因而叶片受力情况恶化，转子体强度下降。
b、叶片对定子不“脱空”条件的制约
为保证叶片不脱空，必须满足式
d 2ρ d 2φ
<。 ρ
-
1 2
L
计算分析表明，当叶片径向运动按等加速等减速规律变化时， 为了满足式不“脱空”条件可以允许选用较大的(R/r)max 值，因 而可得到较大的（R-r）值，产生较大排量。
三、双作用叶片泵的设计要点
（6）配流盘的计算
a、配流盘的封油角取为
式中 S ——叶片厚度；Rc ——减 振槽尖角处的位置半径。
叶片不“脱空”的条件（排油过渡曲线区和吸油过渡曲
线区都适用）
d 2ρ
1
dφ2
< ρ－ 2
L
式中 ——叶片的转角；
ρ ——叶片与过渡曲线接触点的矢径； L——叶片的长度。 上述条件只能是保证排油压力没有建立起来时，依靠离 心力形成高、低压腔之间的可靠密封。
二、双作用叶片泵的结构特点
1、对定子曲线的要求
轴向宽度的增加会加大配油窗口的过流速度，在设计中， 可取B=(0.45~1.0)r
式中 r ——定子曲线的小半径。 最终经验算油窗口的流速不要超过6～9m/s，确定轴向宽度值
三、双作用叶片泵的设计要点
（5）定子短半径和长半径的计算
小圆弧半径一般取r=rz+(0.5~1) mm，
根据选用的过渡曲线不“脱空”条件的最大 值(R/r)max ，可初步确定长半径，然后由排量 计算公式校核设计排量与要求达到排量（设计 参数）的误差不超过5%。
液压泵和液压马达—叶片泵
3.3片泵
3.3 叶片泵
02 特点介绍
单作用叶片泵的定子内表面为圆形，定子和转子偏心安装， 供油流量可以调节，即为变量泵。泵轴每转一周，叶片泵完成一 次吸油、一次压油，故称为单作用叶片泵。吸、压油区不对称分 布，径向受力不平衡。
3.3 叶片泵
03 变量特性
➢ 一般系统压力较低时，定子和转子偏心距较大，泵供油量大，当压力 增大至限定工作压力时，泵的供油流量会随压力的增大而减小。
3.3 叶片泵
3.3 叶片泵
教学 内容
1 双作用叶片泵 2 单作用叶片泵
3.3 叶片泵
一 双作用叶片泵
➢ 叶片泵有双作用和单作用叶片泵两类，双作用叶片泵是定量泵，单 作用叶片泵往往是变量泵。
01 工作原理
3.3 叶片泵
02 特点介绍
✓ 双作用叶片泵的定子内表面形似椭圆，定子和转子同 心安装，供油流量不能调节。泵轴每转一周，叶片泵 完成两次吸油、两次压油。吸、压油区对称分布，径 向受力平衡。
叶片泵工作原理及应用
第三节 叶片泵
叶片泵按叶片在泵轴每转过程中在叶片小室的吸排油次数可分为单作用叶片泵、双作用叶片泵和多作用叶片泵；按排量是否可变，分为定量泵和变量泵；按叶片设置的部位不同，分为普遍叶片泵（叶片在转子上）和凸轮转子叶片泵（叶片在定子上）；按压力等级不同，分为中低压叶片泵（7MPa以下）、中高压叶片泵（16MPa以下）和高压叶片泵（20-30MPa以下）。
01
02
03
04
字母叶片方式
双叶片方式
柱销叶片方式
2 改善叶片受力状况
某单作用叶片泵转子外径d=80mm,定子内径D=85mm，叶片宽度B=28mm，调节变量时定子和转子之间的最小间隙为0.5mm。求
该泵排量为V1=15mL/r时的偏心量e1
该泵的最大可能排量Vmax
练习3-3
1.单作用叶片泵的工作原理
图1 双作用叶片泵工作原理
单作用泵的结构特点：
（1）转子和定子间存在偏心
（2）泵在转子转一转的过程中，吸压油各一次
（3）转子受到径向液压不平衡作用力，故又称非平衡式泵
单作用叶片泵的工作原理
单作用泵的结构特点：
改变转子和定子间的偏心距，可以改变泵的排量。故单作用叶片泵都是变量泵。
BC段是泵的变量段，泵的实际输出流量随工作压力额增加而迅速减小。
二、双作用叶片泵
(一)双作用叶片泵的工作原理
图3.3.4 双作用叶片泵工作原理 1－定子 2－压油口 3－转子 4-叶片 5-吸油口
作用原理跟单作用叶片泵相似，不同之处在于定子表面由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线等八个部分组成，且定子和转子式同心的。
3
叶片泵流量脉动率与叶片数、叶片厚度及叶片在槽内运动的加、减速度成正比。从转子强度与降低流量脉动两方面考虑，叶片数应该越少越好。但叶片数必须同过渡曲线形状匹配，且满足密封容腔的分隔要求，一般取8-18，以12、16为最佳。
叶片泵按叶片在泵轴每转过程中在叶片小室的吸排油次数可分为单作用叶片泵、双作用叶片泵和多作用叶片泵；按排量是否可变，分为定量泵和变量泵；按叶片设置的部位不同，分为普遍叶片泵（叶片在转子上）和凸轮转子叶片泵（叶片在定子上）；按压力等级不同，分为中低压叶片泵（7MPa以下）、中高压叶片泵（16MPa以下）和高压叶片泵（20-30MPa以下）。
01
02
03
04
字母叶片方式
双叶片方式
柱销叶片方式
2 改善叶片受力状况
某单作用叶片泵转子外径d=80mm,定子内径D=85mm，叶片宽度B=28mm，调节变量时定子和转子之间的最小间隙为0.5mm。求
该泵排量为V1=15mL/r时的偏心量e1
该泵的最大可能排量Vmax
练习3-3
1.单作用叶片泵的工作原理
图1 双作用叶片泵工作原理
单作用泵的结构特点：
（1）转子和定子间存在偏心
（2）泵在转子转一转的过程中，吸压油各一次
（3）转子受到径向液压不平衡作用力，故又称非平衡式泵
单作用叶片泵的工作原理
单作用泵的结构特点：
改变转子和定子间的偏心距，可以改变泵的排量。故单作用叶片泵都是变量泵。
BC段是泵的变量段，泵的实际输出流量随工作压力额增加而迅速减小。
二、双作用叶片泵
(一)双作用叶片泵的工作原理
图3.3.4 双作用叶片泵工作原理 1－定子 2－压油口 3－转子 4-叶片 5-吸油口
作用原理跟单作用叶片泵相似，不同之处在于定子表面由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线等八个部分组成，且定子和转子式同心的。
3
叶片泵流量脉动率与叶片数、叶片厚度及叶片在槽内运动的加、减速度成正比。从转子强度与降低流量脉动两方面考虑，叶片数应该越少越好。但叶片数必须同过渡曲线形状匹配，且满足密封容腔的分隔要求，一般取8-18，以12、16为最佳。
第三章液压泵叶片泵
单作用叶片泵
《液压与气压传动技术》
双作用叶片泵
3.3.1 单作用叶片泵 结构与工作原理 泵由转子 2、定子3、叶 片4和配流盘等 件组成。 • 泵在转子转一转
的过程中，吸油、 压油各一次，故称 单作用叶片泵。 • 转子单方向受 力，轴承负载大。 • 改变偏心距，可 改变泵排量，形成 变量叶片泵。
压油窗口
图中，当转子 顺时针方向旋转 时，密封工作腔的 容积在左上角和右 下角处逐渐增大， 为吸油区，在左下 角和右上角处逐渐 减小，为压油区； 吸油区和压油区之 间有一段封油区将 吸、压油区隔开。
图2.12 双作用叶片泵工作原理 1—定子；2 —压油口；3 —转子；4 —叶片；5 —吸油口
《液压与气压传动技术》
《液压与气压传动技术》
双作用叶片泵
《液压与气压传动技术》
3.3.2
双作用叶片泵
结构特点： 单（双）作用叶 片泵的原理相似， 不同之处只在于定 子内表面是由两段 长半径圆弧、两段 短半径圆弧和四段 过渡曲线组成，且 定子和转子是同心 的。
《液压与气压传动技术》
双作用叶片泵
3.3.2.1 工作原理
定量段，变 量压力小于 弹簧预压力
《液压与气压传动技术》
优点及应用场合： 1、快进阶段使用AB段。（流量大） 2、工进阶段使用BC段。（流量小，压力大） 可按照负载压力的要求自动调节流量，合理利用功率， 减少油液发热，适用于有快慢速及保压要求的场合。 缺点： 结构复杂，运动部件多，泄漏大，噪音大，容积效率 和机械效率都比定量叶片泵低。且存在径向不平衡力。 工作过程中，由于存在着泄漏，因此偏心距不可能为零。
2 2
随着技术的发展，双作用叶片的最高工作压力已达到
20~30MPa，这是因为双作用叶片泵转子上的径向力基本 上是平衡的，不像齿轮泵和单作用叶片泵那样，工作压
第二章 叶片泵基本理论
第二章 叶片泵基本理论2.1 泵的主要性能的参数1 流量 流量是泵在单位时间内输送出去的液体量(体积或质量)体积流量用q 表示，单位是：m 3／s ，m 3／h ，l ／s 等。
质量流量用m q 表示，单位是：t ／h ， kg ／s 等。
流量和体积流量的关系为 ρq q m =2 扬程 H 扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处(泵进口法兰)到泵出口处兰)能量的增值。
也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。
其单位是m N /m N =⋅，即被抽送液体的液柱高度、习惯简称为米。
根据定义、泵的扬程可以写为s d E E H -= （2-1）式中：d E —在泵出口处单位重量液体的能量(m)；s E —在泵进口处单位重量液体的能量(m)。
单位重量液体的能量在水力学中称为水头，通常由压力水头、速度水头和位置水头三部分组成，即d 2d d d z 2g v g p E ++=ρ，s 2s s s z 2gv g p E ++=ρ，得22d s d d d s p p v v E z z g 2g()ρ--=++- （2-2）式中 p d 、p s ——泵出口、进口处液体的静压力v d 、v s ——泵出口、进口处液体的速度z d 、z s ——泵出口、进口到任选的测量基准面的距离图1—1是计算泵扬程的简图。
泵的扬程表征泵本身的性能，只和泵进、出口法兰处的液体的能量有关，而和泵装置无直接关系。
但是，利用能量方程，可以用泵装置中液体的能量表示泵的扬程。
3 转速n转速是泵轴单位时间的转数，单位：r ／min4 汽蚀余量 NPSH汽蚀余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数。
5 功率和效率泵的功率通常指输入功率。
即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率。
用P 表示。
泵的有效功率又称输出功率，用P e 表示。
它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。
因为扬程是泵输出的单位重量液体从泵中获得的有效能量，所以扬程是质量流量及重力加速度的乘积，就是单位时间内从泵中输出液体所获得的有效能量——泵的有效功率。
第三节叶片泵
泵的实际输出流量为
q k q e k lp (4 2 0 )
当pAx<Fs时，定子处于极右端位置，
e e 这时 = max q k q e m a x k lp (4 2 1 )
而当pAx>Fs时，定子开始左移，泵流量减小，由式18、19和20得
qkq(x0em ax)k kq s(A xk k sk ql)p (42 2 )
V2b[(R2r2)cR o srsz]
输出流量也有脉动， 但叶片为4的倍数时
压油
脉动最小，因此叶片 数一般取12或16片。
（4－15）
吸油
图4－12 双作用叶片泵工作原理
根据双作用叶片泵定子内 表面的几何参数，其压力角的
最大值max24。为了减小压
力角过大的不利影响，因此将 叶片相对转子半径向前倾斜一 θ角，这时实际压力角β＝β′－θ。 为了使角β约于βmax之半，故一 般叶片泵叶片的倾角θ可取 10°~14°。YB型叶片泵叶片 相对转子径向连线前倾13°
主1）要改特变点偏：心吸限可排改油压变窗流口式量不。对变称于量水平叶轴线片，在泵水平对方向既产生要一个实推力现快速行程，又要实现工作进给
吸压油区径向对称，作用在转子上的液压力径向平衡，所以称平衡式叶片泵。
主（要特慢点：速吸排移油窗动口不）对称的于水执平轴行线，元在水件平方来向产说生一是个推一力 种合适的油源：快速行程需要大
图4－15 外反馈限压式变 量叶片泵的q-p特性
限压式变量叶片泵
通过调节弹簧预紧力以改变 xo，便可以改变pc和pmax的值，
BC段曲线左右平移。改变e0，从
而改变流量的大小，此时AB曲线 上下平移，但BC段不会左右移动， 而pc值则稍有变化。
如更换刚度不同的弹簧，则 可改变BC段的斜率，ks值越小， BC段越陡，pmax值越小；反之弹 簧越硬（ks值越大），BC段越平 坦，pmax值亦越大。
q k q e k lp (4 2 0 )
当pAx<Fs时，定子处于极右端位置，
e e 这时 = max q k q e m a x k lp (4 2 1 )
而当pAx>Fs时，定子开始左移，泵流量减小，由式18、19和20得
qkq(x0em ax)k kq s(A xk k sk ql)p (42 2 )
V2b[(R2r2)cR o srsz]
输出流量也有脉动， 但叶片为4的倍数时
压油
脉动最小，因此叶片 数一般取12或16片。
（4－15）
吸油
图4－12 双作用叶片泵工作原理
根据双作用叶片泵定子内 表面的几何参数，其压力角的
最大值max24。为了减小压
力角过大的不利影响，因此将 叶片相对转子半径向前倾斜一 θ角，这时实际压力角β＝β′－θ。 为了使角β约于βmax之半，故一 般叶片泵叶片的倾角θ可取 10°~14°。YB型叶片泵叶片 相对转子径向连线前倾13°
主1）要改特变点偏：心吸限可排改油压变窗流口式量不。对变称于量水平叶轴线片，在泵水平对方向既产生要一个实推力现快速行程，又要实现工作进给
吸压油区径向对称，作用在转子上的液压力径向平衡，所以称平衡式叶片泵。
主（要特慢点：速吸排移油窗动口不）对称的于水执平轴行线，元在水件平方来向产说生一是个推一力 种合适的油源：快速行程需要大
图4－15 外反馈限压式变 量叶片泵的q-p特性
限压式变量叶片泵
通过调节弹簧预紧力以改变 xo，便可以改变pc和pmax的值，
BC段曲线左右平移。改变e0，从
而改变流量的大小，此时AB曲线 上下平移，但BC段不会左右移动， 而pc值则稍有变化。
如更换刚度不同的弹簧，则 可改变BC段的斜率，ks值越小， BC段越陡，pmax值越小；反之弹 簧越硬（ks值越大），BC段越平 坦，pmax值亦越大。