第三章 液压泵

改变斜盘倾角δ方向,就可改变泵吸油、压油方向—双
向泵。
斜盘式（直轴式）轴向柱塞泵
缸 体
配 流 盘
柱 塞 滑 履 组
（4） 轴 向 柱 塞 泵 的 典 型 结 构
手动变量斜盘式轴向柱塞泵 1.中间泵体 2.滑履 3.中心弹簧 4.大轴承内圈 5.缸体 6.配油盘 7.前泵体 8.轴 9.柱塞10.弹簧套 筒11.大轴承 12.活塞13.钢球 14.压盘 15.斜盘 16.销 17.变量活塞 18. 螺杆 19.手轮
• 若按液压泵的吸、排油方向能否改变，可分为单 向泵和双向泵。 • 单向泵是指吸、排油方向不能改变的泵，符号 为 ；而吸、排油方向可以改变的泵称为双向 泵，其符号为 • 若按泵的排量是否能够调整，又可分为定量泵和 变量泵。 • 以双向泵为例，定量泵和变量泵的符号分别为
三、职能符号
第二节 齿轮泵
内啮合齿轮泵
主动小齿轮
第三节 叶片泵
• 一、叶片泵的特点与分类
• 1、特点
• 叶片泵在机床液压泵中应用最广泛。
• 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。 • 一般叶片泵工作压力为7.0MPa，高压叶片泵可达 14.0MPa、28MPa。
•
值得指出的是，以上四个基本条件尽管是 由单柱塞泵吸液和排液过程中总结出来的，但 它完全适合于其他结构形式的容积式液压泵。
• 二、液压泵的主要性能参数
• 1.压力 • 液压泵的压力通常指泵的排液口排出液体所具有的相对压 力值，常用单位为帕(Pa或MPa)。 • 在液压泵中，常提到的压力有额定压力、最高压力和实际 压力三种形式。 • ⑴额定压力 --是指根据试验标准规定，液压泵在正常工作
一、轴向柱塞泵 4.结构特点
⑴ 端面间隙的自动补偿 柱塞孔底部台阶面受液压力作用而紧贴配油盘 ⑵ 滑靴结构 改善了柱塞头部和斜盘的接触情况, 有利于泵 在高压下工作 ⑶ 变量机构 改变斜盘倾角δ大小, 从而调节泵的流量
a)柱塞和滑履
为减小瞬时理论流量的脉动性，柱塞数量通常 为奇数，取7，9，11。 油室A，为了减小滑履与斜盘的接触应力。
kx0 + Fx
_
G泵
p、Fx→e→q
第四节 柱塞泵
一、轴向柱塞泵
斜盘1
柱塞2
缸体3
配油盘4
吸油口6 压油口7

径向式
轴向式
一、轴向柱塞泵
⒈ 结构 缸体、柱塞、斜盘和配油盘组成，斜盘和配油盘不动。
⒉ 工作原理
当缸体转动时,柱塞在缸体孔内往复运动，封闭工作腔容 积发生变化，通过配油盘上的吸油窗口和压油窗口实 现吸油和压油。 ⒊ 改变斜盘倾角δ大小，就可改变泵的排量—变量泵；
所以作用在转子上的油液压力相互平衡，因此双作用
叶片泵又称为卸荷式叶片泵。
三、限压式变量叶片泵
限压式变量叶片泵－
利用泵的工作压力的反馈作用来实现变量的
⒈ 外反馈式变量叶片泵－
通过限定泵的工作压力来调节e，从而
调节q
限压式变量叶片泵
⒈ 限压式外反馈变量叶片泵
kx0
+
_
G泵 G缸
p→e→q
pAx
外反馈限压式变量叶片泵
2）输出功率NBO 输出功率是指在考虑泵的容积损失前提下，输出液体 所具有的实际液压功率，即
N Bo pB QB pB QBt Bv N Bt Bv N Bi Bm Bv N Bi B
式中:pB—泵输出液体的压力，Pa； QB——泵的实际流量，m3/s； ηBv——泵的容积效率； ηBm——泵的机械功率； ηB——泵的总效率； NBo——泵的输出功率，W； NBt——泵的理论功率，W； NBi——泵的输入功率，W。
• 二、叶片泵的分类
• 1、按其排量是否可变分为定量泵和变量泵。
• 2、按作用次数的不同分为单作用泵和双作用泵。 • 单作用叶片泵：转子每转一周完成吸、排油各一次。 • 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;
双作用叶片泵工作原理
1—定子；2 —压油口；3 封闭工作腔：
由两相邻叶片、定子内表面、转子外表
面、配油盘形成；
⑵ 吸油：叶片从小半径圆弧→大半径圆弧 压油：叶片从大半径圆弧→小半径圆弧 ⑶ 泵每转一转，各吸油、压油两次—双作用泵 ⑷ 定量泵
双作用叶片泵由于有两个对称的吸油腔和压油腔，
四、双作用叶片泵
⒈ 结构 ⑴ 由定子、转子、叶片、配油盘组成；
⑵ 定子内表面由两大半径圆弧、两小半径圆弧 和四段过渡曲线组成；
⑶ 定子、转子同心； ⑷ 在配油盘上开有四个配油窗口，两个与吸油 口相通，两个与压油口相通。
2.工作原理
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。
• 2.泄漏与间隙补偿措施 • 泄漏点：端面间隙、径向间隙、啮合间隙。 • 间隙补偿措施：
• 3.液压径向力及平衡措施 • 液压径向力：影响轴承寿命；齿轮轴变形， 齿顶刮削泵体内圈。
• 径向力平衡措施：开设平衡槽。
• 4.困油现象与卸荷措施
• 困油现象：油泵在某一瞬间，形成的闭死 容积在变化过程中，既不与吸油腔相通， 也不与排油腔相通的现象。
N Bo N Bi M B B M Bt
Bm
B
N Bt
Bm
Bv N Bo Bm B
式中
MB——泵输入的实际转矩，N· ； m ωB——泵的角速度，rad/s；
ηBm——泵的机械效率；
ηBv——泵的容积效率;
ηB——泵的总效率； NBt——泵的理论功率，W； NBo——泵的输出功率，W； NBi——泵的输入功率，W。
内啮合齿轮泵
吸油窗口 从动内齿轮
渐开线齿形 小齿轮和内齿轮 之间要装一块月牙隔 板，以便把吸油腔和 压油腔隔开。
月牙板
压油窗口
主动小齿轮
内啮合齿轮泵
内啮合齿轮泵中 的小齿轮是主动轮， 大齿轮为从动轮，在 工作时大齿轮随小齿 轮同向旋转。
内啮合齿轮泵
吸油窗口 压油窗口 摆线齿形 啮合齿轮泵又称摆线 转子泵。 在这种泵中，小 齿轮和内齿轮只相差 一齿，因而不需设置 隔板。 从动内齿轮
• 单作用叶片泵一般为变量泵。
三、单作用叶片泵
吸油窗口 压油窗口
压油口
吸油口
转子
定子
单作用叶片泵工作原理
⑴ 构成
由定子、转子、叶片、配油盘和端盖组成；定子内表面为
圆柱面，转子偏心； ⑵ 封闭工作腔 由两相邻叶片、定子内表面、转子外表面、配油盘形成； ⑶ 转子每转一转，吸油、压油各一次 —单作用泵； ⑷ 改变定子和转子的偏心距，可改变泵的排量 —变量泵。
• 即
液压泵的总效率等于容积效率与机械效率的乘积，
B Bv Bm
4 液压泵的功率
液压泵是将原动机输入的机械能转换成输出液
体压力能的转换装置。体现机械能的重要参数是
转矩和角速度，反映液体压力能的主要参数则是
液体的压力和流量。 1) 输入功率NBi 输入功率是指在考虑泵机械损失前提下，泵 所输入的实际机械功率，即
（L/min）
• 式中： qB—排量； nB —转数。
• ⑶ 实际流量QB：
QB = QBt -ΔQB
（L/min）
• 由于泄漏量ΔQB随着压力p的增大而增大，所以实际流量QB随 着压力p的增大而减小。
• 3. 效率
• 液压泵的效率是表征液压泵在能量转换过程中
功率损耗的一个系数，可用ηB 表示。
• 液压泵的效率包括容积效率(记为ηBv )和机械
• 液压泵正常工作时，其工作压力p≤pH
qB A h
•
2. 排量和流量
• ⑴ 排量qB（ mL/r或L/r） 在不考虑泄漏的情况下，液压泵 每转一转所排出的液体体积。它只与液压泵的工作容积的几何 尺寸有关。 qB = A·h (A—柱塞截面积； h—柱塞行程） • ⑵ 理论流量QBt：
QBt = qB · B n
条件下所允许的连续运转情况下的最大压力值，即液压泵铭牌
标注的压力值(亦称公称压力)，通常用pH 表示。
• ⑵ 最高压力—是指根据试验标准规定，液压泵超过额 定压力后所允许的短暂运转情况下的最大压力值，常用
pk表示。显然，同一台泵的pH<pk 。液压泵的最高压力
通常要受强度和密封条件的限制。 • ⑶ 实际工作压力—是指液压泵在实际工作条件下，排 液口所具有的具体压力值，简称为工作压力。通常所提 液压泵的压力就是指实际工作压力。
•
当泵的工作压力愈高，泄漏系数愈大，泵的
排量愈小，转速愈低，零件之间隙愈大，油液黏
度愈低，泵的容积效率就愈低，容积损失就愈
大。
• 液压泵的机械效率ηBm是指理论功率与实际输入功率之 比值，即 N Bt N Bi N m M Bt Bm N Bi N Bi MB • 式中
△Nm——机械磨损所消耗的机械功率；
效率(记为ηBm )。
• 液压泵的容积效率—是指实际流量QB与理论流 量QBt的比值，即
Bv
QB QBt QB QB 1 QBt QBt QBt
Bv
•
QB QBt QB QB 1 QBt QBt QBt
可见，液压泵的容积效率ηBv反映出泵容积 损失大小。
•
• • • •
NBt——泵的理论机械功率；
NBi——泵的输入机械功率； MBt——泵的理论输入扭矩； MB——泵的实际输入扭矩； ηBm——泵的机械效率。