关于柱塞泵的结构分析

关于柱塞泵的结构分析

一.摘要

讲述斜盘式柱塞泵的工作原理与分类以及特点，对缸体，柱塞，滑靴，配流盘的结构进行简单的分析。

二.概述

原理

图1 斜盘式柱塞泵二维图

缸体上均布有若干个轴向排列的柱塞，柱塞与缸体孔以很精密的间隙配合,一端顶在斜盘上，当泵轴与缸体固连在一起旋转时，柱塞既能随缸体在泵轴的带动下一起转动，又能在缸体的孔内灵活往复移动，柱塞在缸体内自下而上旋转的左上半周内逐渐向左伸出，使缸体孔右端的T作腔体积不断增加。产生局部真空。油液经配油盘上吸油腔被吸进来，反之，当柱塞在其自上而下回转的右下半周内逐渐向右缩回缸内，使密封工作腔体积不

断减小，将油从配油盘上的排油胶向外坏出。缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，完成一次压油和一次吸油。缸体连续旋转，则每个柱塞不断吸油和压油，给液压系统提供连续的压力油。另外，在滑靴与斜盘相接触的部分有一个油室，压力油通过柱塞中间的小孔进人油室，在滑靴与斜盘之间形成一个油膜，起着相互支承作用，从而减少了磨损。

分类

按照不同的分类方式

●配流方式：端面配流、轴配流、阀配流

●结构特点：斜盘式和斜轴式（连杆）

●柱塞排列形式：轴向、径向

特点

●优点：结构紧凑、比功率大、压力高、易变量

●缺点：对油液污染敏感、滤油精度高、加工精度高、使用维护要求高、价格高三.结构分析

缸体

缸体的材料通常为ZCuPb15Sn8,ZQSn10-1

或ZQAlFe9-4，此外也可用耐磨铸铁或球墨铸

铁等。为了节省铜，常用20Cr、12CrNi3A或

GCr15作基体而在柱塞孔处镶嵌铜套或真空

炉扩散焊接工艺。

尺寸与斜盘倾角、柱塞直径、柱塞数量

和柱塞分布圆直径有关。

图2 斜盘式柱塞泵缸体

柱塞

硬的柱塞材料通常为18CrMnTiA、20Cr、12CrNi、40Cr、GCr15、9SiCr、CrWMn、T7A、T8A及氮化钢38CrMoAlA等。

内套里有一根小弹簧顶着，这根小弹簧通过内套、钢球和回程盘就保证了滑履贴紧斜盘。

图3 斜盘式柱塞泵柱塞a 图4 斜盘式柱塞泵柱塞b

滑靴

此泵现则b结构的形式原理设计。

两种设计思想：静压支承原理，剩余压紧力原理。

静压支承原理：阻尼孔的直径要选得很小。这一方面增

加了阻尼孔堵塞的可能性，同时也必须增大滑靴直径以获

得必要的液压反推力。显然，这将加大柱塞分布圆直径，

增加了泵的径向尺寸。

图5 斜盘式柱塞滑靴

图6 斜盘式柱塞泵滑靴形式

配流盘

在配流盘上开设减震三角槽或减震阻

尼小孔可以减缓压力冲击的大致原理：当

吸油还未结束时，通过减振槽或阻尼小孔

已经使柱塞底部的密封工作腔与排油腔

微微相通，排油腔油液经过这条通道进入

密封工作腔，使工作腔压力上升。随着缸

体的转动，减振槽或减振孔的通流面积逐

渐增大，阻尼作用逐渐减小，密封工作腔

压力上升速度加快。当密封工作腔进入排

油腔时其压力已经基本上与排油腔压力相等了。图7 斜盘式柱塞泵配流盘

两个通孔c（相当于叶片泵的配流盘上的三角槽）起减少冲击、降低噪音的作用。

自位机构

对通轴式斜盘泵来讲，主轴的挠曲变形也有可能造成缸体倾斜。为了使缸体和配流盘能很好贴紧，在结构上可采用自位措施，使配流表面能自动适应缸体端面的微量倾斜。常用自位机构有：球面配流盘、浮动缸体、浮动式配流盘。

四.总结

柱塞泵主要存在三中摩擦副，分别为：滑靴与斜盘，柱塞与缸体，配流盘与缸体。所以，其结构设计也应该在原理的基础上主要考虑这几个部分。

MHJ