第三节 叶片泵

调节流量调节螺钉， 可以改变定子的最大 偏心距emax，即改变泵 的最大流量，使曲线 AB上下平移；
改变弹簧刚度K，可以改变BC的斜率： K , C点向外移动
K , C点向内移动
因泵的最高压力限定为pC，故命名为限压式变量泵。
3、限压式变量叶片泵的典型结构 1）吸、压油区叶片根部的压力油是自动切换的； 2）叶片向后倾斜； 3）采用滑块+滚针，提高了定子移动的灵敏度； 4）采用浮动配流盘，减小了泄漏。 4、限压式变量叶片泵的应用 1）广泛应用于金属切削机床或压力机等快速轻载、 慢速重载变化频繁的系统中； 2）与高压大流量泵相比，减小了功耗和发热；与双 联叶片泵相比，简化了油路，节省了元件。
2）双作用叶片泵的流量为：
zS ( R r ) q 2 B[ ( R r ) ] n v cos
2 2
考虑流量的脉动（叶片厚度及叶片底部槽通 油影响），双作用叶片泵的叶片数为4的整数倍 时流量脉动率最小 ，一般为12或16片。
3.双作用叶片泵的结构特点 1）转子旋转一周, 吸压油各两次 吸压油腔两两对称，径向力平衡 双作用 卸荷式
4）配流盘 ①吸压油窗口：定子曲线圆 弧段圆心角β≥叶片间夹角 α（= 2π/z,封油角 ）。 ②减振槽：在吸压油腔转换 时，减少两叶片间的密闭容 积因压力突变而引起的压力 冲击，在配流盘的配流窗口 前端开有三角形减振槽。 ③环槽。
二、单作用叶片泵
（一）工作原理 1、单作用叶片泵的组成及工作原理
F pA
当F<Ft时，定子处于右极限位置，e=emax，泵输出 最大流量； 若泵的工作压力p随负载增大，导致F>Ft，定子将 向偏心减小的方向移动，泵的输出流量q减小。即：
p e q
2、限压式变量叶片泵特性曲线
Kx0 限定压力：pB A K ( x0 emax ) 极限压力：pC A
AB段：定量段，p＜pB，保持定量泵的流量特性η V， 快速轻载； BC段：变量段，p＞pB ，p e q 其斜率与K有关，慢速重载。
B点为拐点
2、限压式变量叶片泵特性曲线
调节压力调节螺钉， 可以改变弹簧的预压缩 量，即改变特性曲线中 拐点B的压力pB，使曲线 BC左右平移； 压力调 节螺钉 流量 调节 螺钉
2、双级叶片泵
两个普通压力的 单级叶片泵装在一 个泵体内，由同一 传动轴驱动，在油 路上串联而成的。 如果单级泵的压 力可达7.0MPa，双 级泵的工作压力就 可达14.0MPa。
定子：内环为圆
转子：与定子偏心
压油窗口
吸油窗口
配 流 盘
工作原理动画
叶 片
2、单作用叶片泵的排量
V 4 Bz Re sin( ) z
式中：B——转子的轴向宽度（叶片宽度）； z——叶片数； R——定子内圆表面； e——定子与转子之间的偏心距。 当转速为n,泵的容积效率为ηv时的泵的理论流量 和实际流量分别为：
2）合理设计过渡曲线形状和叶片数（z≥8），可使 理论流量均匀，噪声低。
定子内表面曲线 是由四段圆弧和四段 过渡曲线组成的。 常用过渡曲线有： 阿基米德曲线，正弦 曲线，等加速-等减 速曲线，高次曲线等。 柔性冲击
3）为保证叶片紧贴定子内环，叶片槽根部全部通 压力油 吸油区叶片刮研定子表面 叶片泵工作压力提高的主要限制条件是叶片和定 子内表面的磨损。 阶梯叶片 高压叶片泵的结构措施：
一、双作用叶片泵
1、结构组成
定 子 叶 片 其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
转 子
左配流盘
右配流盘
叶片沿叶片槽 滑动
转子与定子 同心
1、双作用叶片泵的工作过程 1)密闭容积的组成 2)密闭容积体积的变化
3)闭容积增大形 成真空，吸油
（二）限压式变量叶片泵 1）内反馈式限压式变量叶片泵：
泵内压油腔的液压作用力直接与弹簧力相比 较控制定子移动。 2）外反馈式限压式变量叶片泵：
出口压力油对控制活塞的液压作用力与弹簧 力相比较控制定子移动。
1、外反馈式限压式变量叶片泵的变量原理
调压弹簧2的 预压缩力： 控制活塞1上 的液压力：
Ft Kx0

qt 4 Bz Re sin( ) n z q 4 Bz Re sin( ) n v z

3、单作用叶片泵的结构特点
1）转子旋转一周, 吸压油各一次 在转子和轴上存在着单方向的径向力 单作用 非卸荷式
2）改变定子的偏心距e来调节泵的排量和流量。 在变量叶片泵中，限压式变量泵是一种较常用的泵。 3）吸、压油区叶片槽根部分别通油，叶片厚度对排量无 影响。 4）为了更利于叶片在离心力的作用下向外伸出，叶片沿 旋转方向后倾，一般24°。 5）因叶片矢径是转角的函数，瞬时理论流量是脉动的。 叶片数取为奇数，一般为13或15片，以减小流量的脉动。
第三节
1）叶片泵的分类： 双作用叶片泵 (定量泵)
叶片泵
转子每转一周吸、压油各两次
单作用叶片泵
(变量泵)
转子每转一周吸、压油各一次
2）两者的不同点 双作用叶片泵与单作用叶片泵相比，其流量 均匀性好，转子所受径向液压力基本平衡。一般 为定量泵，工作压力最大为7.0Mpa。 单作用叶片泵一般为变量泵，一般最大工作 压力亦为7.0Mpa。 结构经改进的高压叶片泵最大的工作压力可 达16.0～21.0Mpa 。
2、双作用叶片泵的排量、流量计算 1）双作用叶片泵的排量
2 zBS ( R r ) V 2B( R r ) cos
2 2
式中：s——叶片厚度，1.8～2.5mm； θ——叶片槽相对于径向的倾斜角。 公式第一项为半径分别为R和r,厚度为B的两 圆柱体积之差（不考虑叶片厚s及倾角θ）。 公式右边第二项为叶片槽根部全部通压力油 对排量的影响，如果叶片槽根部分别通油，则此 项为零。
三、双联叶片泵和双级叶片泵
1、双联叶片泵 两个双作用叶片泵装 在一个泵体内，由同一传 动轴驱动，在油路上并联 而成。
双联叶片泵常用于有快速进给和工作进给要求的机械加工 的专用机床中，此时双联泵由一小流量和一大流量泵组成。 快速进给时，两个泵同时供油(此时压力较低)； 工作进给时，仅由小流量泵供油(此时压力较高)，而大流 量泵卸荷。 这种双联叶片泵也常用于机床液压系统中需要两个互不 影响的独立油路中。
始终通 ①减小叶片底部 高压 承压面积： 子母叶片 阶梯叶片 柱销式叶片
始终连接顶端 子母叶片
②减小作用在叶片底部的油液压力 通过阻尼槽或内装式小 减压阀通油。
③另外高压叶片泵还 采用浮动配流盘实现 端面间隙补偿。
3）叶片倾角
为了防止叶片卡住或折断，叶片前倾θ 角。 一般13°。
力的作用 角变小