单作用叶片泵
叶片泵工作原理及应用
排量与流量计算
双作用叶片泵的排量为
式中，R，r-分别为定子圆弧部分的长短半径 θ-叶片的倾角 S-叶片的厚度
排量与流量计算
双作用叶片泵的实际流量为
叶片与流量脉动关系
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。
柱销叶片方式
因此，为减小定子内表面的磨损及提高工作压力，采用以下措施：
02
03
04
01
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
一、单作用叶片泵
1－压油口 2－转子 3－定子 4-叶片 5—吸油口
叶片泵的工作原理如图1所示。泵的结构包括：转子、定子、叶片、配油盘和端盖等。定子的内表面是圆柱形孔。转子和定子之间存在偏心。
图1 双作用叶片泵工作原理
1.单作用叶片泵的工作原理
1.单作用叶片泵的工作原理
图1 双作用叶片泵工作原理
双作用叶片泵的工作原理
(二)双作用叶片泵的结构特点
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
（1）定子和转子是同心的
（2）转子每转一周，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵
（3）泵的两个吸油区和两个压油区径向对称，作用在转子上的液压力径向平衡，所以又称作平衡式叶片泵
单作用叶片泵
3.3.2 单作用叶片泵教学目标：单作用叶片泵的定义、结构及工作原理，变量特性，结构问题和应用特点14G电维5班程丁元一.单作用叶片泵1.定义：它与双作用泵的主要差别在于它的定子是一个与转子偏心放置的内圆柱面，转子每转一周，每个密封工作腔吸油、压油各一次，故称单做用叶片泵。
（泵只有一个吸油区，和一个压油区，因而作用在转子上的径向液压力不平衡，所以又称为非平衡式叶片泵）由于转子于定子偏心距e和偏心方向可调，所以单作用叶片泵也可作为双向变量泵使用。
2.结构1-配油盘，2-转动轴，3-转子，4-定子，5-叶片3.结构特点及工作原理由转、定子，叶片，转动轴，配油盘组成。
转子有径向斜槽，内装叶片，配油盘装在转子两边，旋转时惯性和油压力的作用使叶片紧靠定子，使其形成多个密封空间。
配油盘有吸油口和压油口，工作时叶片伸出，密封容积增大行成真空从吸油口吸油，叶片逐渐压入，油从压油口出。
二.变量特性（了解内容）1.限压式变量叶片泵结构：1-转子，2-定子，3-限压弹簧4-调节螺钉5-反馈缸柱塞4.工作过程2.工作原理及特性曲线①工作原理：限压式变量叶片泵是单作用叶片泵根据前面介绍的单作用叶片泵的工作原理改变定子和转子间的偏心距e,就能改变泵的输出流量限压式变量叶片泵能借助输出压力的大小自动改变偏心距e的大小来改变输出流量②特性曲线：曲线AB段稍有下降是泵的泄露引起的，当泵的工作压力升高而大于限定压力Pb是，PA≥Fs（左侧限压弹簧的预紧力），定子左移，偏心量减小，泵的流量也减小。
当泵的压力达到极限压力Pc时，偏心量接近零，泵不再有流量输出。
3.流量计算①定义：所谓流量，是指单位时间内流经封闭管道或明渠有效截面的流体量，又称瞬时流量。
②计算：（排量，平均实际流量）如果不考虑叶片厚度，设定子内径为D，定子与转子的偏心量为e，叶片宽度为b，转子转速为n，则泵的排量近似为2π=V beD单作用叶片泵的平均实际流量为π=qηbeDnv24.结构问题1）叶片底部单作用叶片泵底部的油液是自动切换的，即当叶片在压油区时，其底部通压力油；在吸油区时则与吸油腔接通。
叶片泵分为单作用
叶 片泵分为单 作用叶片泵 和双作用叶 片泵两种。 前者为变量 泵，后者为 定量泵。 2、工作原 理
泵体
组成：主要由泵体、转子、定子、叶片、配油盘等组成。 组成：主要由泵体、转子、定子、叶片、配油盘等组成。
• 工作过程：转子上开有均布的径向倾斜沟槽，装在沟槽内 工作过程： 的叶片能在槽内自由滑动，转子装在定子内，两者轴线有 一偏心距ｅ，转子的两侧装有固定的配油盘。当转子回转 时，由于惯性力和叶片根部压力油的作用，使叶片顶部紧 靠在定子的内表面上，这样就在定子、转子、叶片和配油 盘、端盖间形成若干个密封容积，配油盘上开有两个互不 相通的油窗，吸油窗与泵的压油口相通，当转子按图示方 向回转时，在吸油区一侧叶片逐渐伸出，密封容积增大， 形成局部真空，从吸油窗吸油，在压油区的一侧，叶片逐 渐被定子内表面压进转子沟槽内，密封容积逐渐减小，将 油液从压油窗压出，在吸油区和压油区之间，有一段封油 区将它们分开。
• 叶片泵的优缺点
优点： 、输出流量比齿轮泵均匀，运转平衡，噪声小。 优点：1、输出流量比齿轮泵均匀，运转平衡，噪声小。 2、工作压力高，容积效率也高。 、工作压力高，容积效率也高。 3、单作用叶片泵易实现流量调节，双作用叶片泵使 、单作用叶片泵易实现流量调节， 用寿命长。 用寿命长。 4、结构紧凑，轮廓尺寸小，流量大。 、结构紧凑，轮廓尺寸小，流量大。 缺点： 、自吸性能较齿轮泵差。 缺点：1、自吸性能较齿轮泵差。 2、对油液污染敏感，工作可靠性差。 、对油液污染敏感，工作可靠性差。 3、结构复杂，价格高。 、结构复杂，价格高。 应用场合：一般用于中压（ 应用场合：一般用于中压（6.3MPa）液压系统中。 ）液压系统中。
双作用叶片泵
其工作原理与单作用叶片泵相似，只是结构 上，双作用式叶片泵的转子、定子中心重合，定 子内表面是两段长半径圆弧，两段短半径圆弧及 连接它们的四段过渡曲线组成，两端侧盖上分别 开两个吸油窗口和压油窗口。在图示转子旋转下， 右上角、左下角密封工作腔容积变大为吸油腔， 左上角、右下角则为压油腔。这样转子转一周， 每个工作腔则完成两次吸压油动作，由此称为双 作用式叶片泵。这种叶片泵由于有两个吸油腔和 两个压油腔,并且各自的中心夹角是对称的,所以作 用在转子上的油液压力相互平衡,因此双作用叶片 叶片 泵又称为卸荷式叶片泵,为了要使径向力完全平衡, 叶片泵 密封空间数(即叶片数 应当是双数 。 叶片数)应当是双 叶片数 双作用叶片泵为定量泵。 双作用叶片泵为定量泵。
单作用叶片泵排量计算公式
单作用叶片泵排量计算公式单作用叶片泵排量计算公式这事儿，说起来还挺有意思的。
咱先来说说啥是单作用叶片泵。
想象一下，有一个泵，就像一个勤劳的小工，不断地把液体从这边运到那边。
单作用叶片泵呢，它的工作方式就有点特别，就像一个有点“偏心”的小伙伴。
这单作用叶片泵的排量计算公式啊，其实就是它工作能力的一种量化表达。
就好比你知道自己一天能吃多少个包子，这排量计算公式就是告诉咱们这个泵在一定时间内能够输送多少液体。
比如说，我之前在工厂里实习的时候，就碰到过和单作用叶片泵相关的情况。
那时候，厂里的一台设备出了点小毛病，维修师傅们在那围着研究。
我好奇地凑过去看，发现问题就出在这个单作用叶片泵上。
师傅们就在那讨论排量的事儿，嘴里不停地念叨着那个计算公式。
那公式是：V = πD²eb/2 。
这里面的 V 表示排量，π 大家都熟悉，圆周率嘛。
D 是定子的内径，e 是转子和定子之间的偏心距，b 是叶片的宽度。
这个公式看起来简单，可实际用起来还真得仔细琢磨。
就像做数学题，一个数字错了，结果可能就差之千里。
咱再深入聊聊这个公式里的各个元素。
定子的内径 D ，这就好比是一个大桶的直径，直径越大，装的东西自然就可能越多。
偏心距e 呢，它决定了泵工作时的“偏心程度”，就像人的性格特点一样，影响着泵的工作表现。
叶片的宽度 b ，宽一点窄一点，也会对排量产生影响。
在实际应用中，要准确地测量和计算这些参数可不容易。
有时候，哪怕是一点点的误差，都可能导致整个系统的运行出现问题。
我还记得有一次，我们在实验室里做实验，就是为了验证这个单作用叶片泵排量计算公式的准确性。
大家都特别认真，拿着各种测量工具，一遍又一遍地测量、计算。
那紧张的气氛，就好像在参加一场重要的考试。
总之，单作用叶片泵排量计算公式虽然看起来只是几个字母和数字的组合，但背后却蕴含着复杂的原理和实际的应用价值。
无论是在工业生产中，还是在学术研究里，搞清楚这个公式，都能让我们更好地理解和运用单作用叶片泵，让它为我们的工作和生活服务。
叶片泵介绍
wangke
第三节 叶片泵 vane pump
二、 叶片泵的结构
T N
R
β
压力角β：定子对叶片作用力方 向与叶片伸缩方向之Байду номын сангаас的夹角。
N：定子对叶片的作用力； T：侧向力（垂直于叶片，使叶片产 生弯曲； R：内滑力（使叶片向内滑移）
T=NSin β R=NCos β
在一定的位置上N是不变的，β增大：侧推力 Ｔ减小(减小弯曲）、内滑力Ｒ增大（不被卡 阻）。
武汉理工大学 轮机工程系
wangke
第三节 叶片泵 vane pump
一、叶片泵的工作原理
2. 双作用叶片泵工作原理
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；单作用叶片泵一般为 变量泵。
武汉理工大学 轮机工程系
wangke
第三节 叶片泵 vane pump
θ
叶片和定子间的密封性，减小叶片的伸缩
力，所以使之后倾，加大压力角，使伸缩
力（内滑力）R减小。
武汉理工大学 轮机工程系
wangke
第三节 叶片泵 vane pump
三、 叶片泵的流量
理论排量： 单作用泵
Q 4π Re Bn106 t
L / min
双作用泵
Q t
2BnR
r
π
R
r
σZ cosθ
106
排出口
吸入口
泵的两个吸油区和两个压油区是径向 对称的，作用在转子上的液压力径向 平衡，所以又称为平衡式叶片泵。
武汉理工大学 轮机工程系
wangke
第三节 叶片泵 vane pump
单作用叶片泵的变量原理
单作用叶片泵的变量原理
1.叶轮形状和叶片数量：
2.叶片的角度：
叶片的角度也称为开裂度，它决定了液体从进口到出口的流动路径和速度。
叶片角度的大小直接影响液体的流出速度和泵的效率。
通常来说，叶片角度越小，液体流速越快，但效率会降低，反之亦然。
3.泵体的几何形状：
泵体的几何形状是叶片泵的重要设计参数。
泵体的形状决定了液体在泵内的流动方式和流经叶轮的路径。
泵体几何形状的设计需要考虑到流体力学原理，以减小阻力和压力损失，提高泵的效率。
4.叶轮的转速：
叶轮的转速是单作用叶片泵的一个重要变量。
叶轮的转速越高，泵的流量和扬程也会相应增加。
但是，过高的转速可能导致泵的振动、噪音和磨损增加，因此需要控制在安全合理的范围内。
5.进口压力和出口阻力：
进口压力和出口阻力也是单作用叶片泵的关键变量。
进口压力和出口阻力的大小会影响泵的出口流量和扬程。
通常，进口压力较高且出口阻力较小时，泵的出口流量和扬程也会增加。
否则，出口流量和扬程会减小。
6.密封装置：
泵的密封装置是控制泵内液体漏出的关键组件之一、泵的密封性能会直接影响泵的效率和使用寿命。
常见的密封方式包括机械密封和填料密封等，选择合适的密封方式可以有效减少泵的泄漏量。
综上所述，单作用叶片泵的性能和工作原理受到多个变量的影响，包括叶轮形状和叶片数量、叶片的角度、泵体的几何形状、叶轮的转速、进口压力和出口阻力以及密封装置等。
合理选择和控制这些变量，可以提高单作用叶片泵的效率和可靠性，满足不同工况下的要求。
液气压传动与控制 动力元件(3.3.1)--叶片泵
第三章 动力元件 概述液压泵的性能参数齿轮泵叶片泵柱塞泵叶片泵特 点 优点：结构紧凑，工作压力较高，流量脉动小，工作平稳，噪声 小，寿命较长。
缺点：吸油特性不太好，对油液的污染也比较敏感，结构复杂，制造工艺要求比较高。
广泛用于完成“各种中等负荷工作”的设备中。
分 类按工作原理分单作用式——通常为变量泵；双作用式—— 通常为定量泵；按工作压力分中低压——≤7MPa；中高压—— 7MPa>p≤16MPa；高 压——20~30 MPa；一、 单作用叶片泵1. 定 义 泵的转子每旋转一周，每个密封工作容积吸/排油各一次，称为单作用叶片泵，也称非卸荷式泵。
2. 工作原理 组成:由定子、转子、叶片、配油盘、泵体及传动轴组成。
结构定子内表面为圆柱形；配油盘沿轴线方向对称或不对称布置；定子与转子安装的偏心距为e 。
3.结构特点由叶片、定子内表面、转子外表面与两侧配流盘 密闭容积围成；由于安装时存在偏心距，使密闭容积可变； 配流作用由配油盘和叶片共同作用实现。
叶片将吸、压油腔隔开；配油盘分别与吸、压油腔连通；二、 双作用叶片泵1. 定 义 泵的转子每旋转一周，每个密封工作容积吸/排油各两次，称为双作用叶 片泵，又称为卸荷式/平衡式叶片泵。
2. 工作原理 组成 双作用叶片泵的结构与单作用叶片泵的结构基本相同，也是由定子、转子、叶片、配油盘、壳体及传动轴等组成。
☐ 转子和定子同心；☐ 定子内表面的曲线由两段大半径圆弧（R ），两段小半径圆弧（r ）及两段过渡曲线所组成；其不同之处在于： 工作原理以单位时间内相邻叶片间的密封工作容积的变化量为依据。
流量计算 B —— 叶片宽度；δ —— 叶片厚度；θ —— 叶片倾角，叶片与径向半径的夹角222()cos V R r q B R r z n πδηθ-⎡⎤=--⋅⋅⎢⎥⎣⎦高压叶片泵•叶片槽根部全部通压力油会带来以下副作用：•定子的吸油腔部被叶片刮研，造成磨损；减少了泵的理论排量;可能引起瞬时理论流量脉动。
单作用叶片泵
单作用叶片泵单作用叶片泵是一种常用的离心泵，具有简单结构、运行稳定、流量大等特点，广泛应用于工农业生产中的输送水、污水和其他液体的领域。
单作用叶片泵一般由泵体、叶轮、进出口管道、轴承等组成。
其工作原理是通过叶轮的旋转产生离心力，使液体从进口处注入泵体，经过叶轮转动后，液体受到离心力的作用从出口处排出。
泵体通常采用铸铁或不锈钢制造，能够承受一定的压力和温度。
叶轮由叶片固定在轴上，转动时产生离心力，驱动液体流动。
轴承则支撑叶轮轴，保证转动的平稳。
单作用叶片泵的优点之一是具有较大的流量能力。
由于叶轮旋转产生的离心力，使泵体内的液体被迫向出口方向移动，从而形成稳定的流动。
叶片泵的流量通常可达到几千升/分，能够满足大量液体输送的需求。
此外，单作用叶片泵还能够适应不同类型的液体输送。
因为叶片泵的叶轮是靠离心力推动液体流动的，对液体的性质要求较低。
它可以处理含有悬浮物、颗粒物或纤维物等杂质的液体，不会造成堵塞或损坏泵体。
因此，叶片泵适用于污水、河水、海水等各种液体输送。
另外，单作用叶片泵还可以自吸。
这意味着它能够从较低的液位处吸取液体，不需要外部吸入管道。
这对于液体位于较低位置或需要远距离输送时非常方便。
叶片泵的自吸能力通常较强，能够达到5-8米。
然而，单作用叶片泵也存在一些不足之处。
首先，由于叶轮只能产生单向流动，泵体内的液体在流动过程中会产生脉动，需要额外的减振设备来减少振动和噪音。
其次，叶片泵的效率较低，能量损失较大。
因为液体在流经叶轮时，不可避免地与叶片发生摩擦，消耗了一部分能量。
另外，叶轮运动也会带来一定的摩擦损失。
综上所述，单作用叶片泵是一种常用的离心泵，具有简单结构、运行稳定、流量大等特点。
它适用于各种液体输送，能够自吸，但也存在一些不足之处，需要在实际应用中加以注意和改进。
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2、工作原理
当泵的工作压力升高 使p＞弹簧力时，定子左 移，偏心距减小，输出流 量减小。 当压力增大到偏心距 所产生的流量刚好能补偿 泵的内部泄漏时，泵输出 流量为零。
限压：不论外负载如何增加，泵的输出压力不会再增高。 外反馈：反馈是借助于外部的反馈柱塞实现的。
3、应用
限压式变量叶片泵能按外负载和压力的波动来自动调节 流量，节省了能量，减少了油液的发热，对机械动作和变化
的外负载具有一定的自适应调整性。
特别适合于那些要实现空行程快速移动和工作行程慢速进 给（慢速移动）的液压驱动（快进-工进-快退）。
一般快速行程需要快的移动速度和大的工作流量，负载压
力较低，而工作进给是需要较高的压力，同时移动速度较低， 所需流量减少。
《液压传动与控制》
单作用叶片泵
知识回顾
容积式液压泵
依靠密封工作腔容积大小交替变化来实现吸油和压油。
一、单作用叶片泵
1、结构 由转子1、定子2、 叶片3等组成。转子 和定子之间存在着偏心。
当转子转动时，由于离心力作用，叶片顶部始终压 在定子内圆表面上，两相邻叶片间就形成了密封容腔。
2、工作原理
吸油： 当转子按顺时针方向旋转时，左侧的叶片向外伸 出，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，吸油。 压油： 右侧叶片往里缩进，密封腔容积逐渐缩小，压油。
3、结构特点
1）改变偏心距大小即改变了排量； 2）当偏心量为零时，3）转向不变时，改变定子与转子偏心距的方向也 就改变了泵的吸、压油口。 4）叶片数为奇数时流量脉动较小，一般为13或 15片。
二、外反馈式限压式变量叶片泵
1、结构
转子中心固定，定子中心可左右移动。 它在限压弹簧的作用下被推向右端，使定子和转子中 心之间有一个偏心。 柱塞与泵的压油腔相通。