轴向柱塞泵工作原理

轴向柱塞泵工作原理
轴向柱塞泵中的柱塞是轴向排列的。

当缸体轴线和传动轴轴线重合时，称为斜盘式轴向柱塞泵；当缸体轴线和传动轴轴线不在一条直线上，而成一个夹角丫时，称为斜轴式轴向柱塞泵。

轴向柱塞泵具有结构紧凑，工作压力高，容易实现变量等优点。

图3.28a （动画）和图3.28b （动画）分别为斜盘式和斜轴式轴向柱塞泵的工作原理图。

工作原理
斜盘式轴向柱塞泵由传动轴1带动缸体4旋转，斜盘2和配油盘5是固定不动
的。

柱塞3均布于缸体4内，柱塞的头部靠机械装置或在低压油作用下紧压在斜盘上。

斜盘法线和缸体轴线的夹角为Y。

当传动轴按图示方向旋转时，柱塞一方面随缸体转动，另一方面，在缸体内作往复运动。

显然，柱塞相对缸体左移时工作容腔是压油状态，油液经配油盘的吸油口a吸入；柱塞相对缸体右移时工作容腔是压油状态，
油液从配油盘的压油口b压出。

缸体每转一周，每个柱塞完成吸、压油一次。

如果可以改变斜角丫的大小和方向，就能改变泵的排量和吸、压油的方向，此时即为双向变量轴向柱塞泵。

在图3.28b （动画）中，当传动轴1在电动机的带动下转动时，连杆2推动柱塞4在缸体3中作往复运动，同时连杆的侧面带动活塞连同缸体一同旋转。

配油盘5是固定不动的。

如果斜角度Y的大小和方向可以调节，就意味着可以改变泵的排量和吸、压油方向，此时的泵为双向变量轴向柱塞泵。

轴向柱塞泵的排量和流量
设柱塞直径为d,柱塞数为Z,柱塞中心分布圆直径为D，斜盘倾角为
Y则柱塞行程
& = Z）■ tan y〔3 34）泵的排量和流量分别为
卩詣/ZDmy
(3.35)
cf= 一（1~2D tan n T 冲J 儕
式中，n —泵的转速；m—泵的容积效率。

轴向柱塞泵的输出流量是脉动的。

理论分析和实验研究表明，当柱塞个数多且为奇数时流量脉动较小。

从结构和工艺考虑，柱塞个数多采用7或9。

表3・3 流量脉动率与柱塞数Z的矢系
轴向柱塞泵结构
图3.30 滑靴的静压支承原理图
1 •柱塞
2 •滑靴
3 •斜盘
（1）斜盘式轴向柱塞泵
图3.29是一种轴向柱塞泵的结构简图。

传动轴8通过花键带动缸体6旋转。

柱塞5 （七个）均匀安装在缸体上。

柱塞的头部装有滑靴4,滑靴与柱塞是球较连接，可以任意转动。

由弹簧通过钢球和压板3将滑靴压靠在斜盘2上。

这样，当缸体转动
时，柱塞就可以在缸体中往复运动，完成吸油和压油过程。

配油盘7与泵的吸油口和压油口相通，固定在泵体上。

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入油室，在滑靴与斜盘之间形成一个油膜，起着静压支承作用，从而减少了磨损。

滑靴的静压支承原理如图3.30 （动画）所示。

这种泵的变量机构是手动的。

转动手把1,通过丝杠螺母副可以改变斜盘的
倾角，从而改变泵的输出流量。

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圈3.29直轴斜盘式桂塞泵结构圈「手把旷斜盘”压盘4-滑履血柱塞6■
缸体「配油蠱A传动轴
3 4 5 6 7
图3.31 A2F型斜轴式轴向柱塞泵
1 •主轴
2 •轴承组
3 •连杆柱塞副
4 •缸体
5 •泵体
6 •球面配油盘
7 •后盖
8 •蝶形弹簧9 •中心轴
(2)斜轴式轴向柱塞泵
图3.31是一种斜轴式轴向柱塞泵的结构简图。

这是一个定量泵。

它由主轴
I、轴承组2、连杆柱塞副3、缸体4、泵体5、球面配油盘6和后盖7等组成。

由于缸相对主
轴有一个倾角，故称斜轴泵。

连杆3和中心轴9的两端都是球较结构。

中心
轴支承着缸体。

套在中心轴上的蝶形弹簧8将缸体压在配油盘上，保证了缸体在旋转
时具有良好的密圭寸性和自位性。

当主轴旋转时，连杆与柱塞内壁接触，通过柱塞带动缸体旋转，同时连杆带
动柱塞在缸体柱塞孔内作往复运动，使柱塞底部的密封容积发生周期性的变化，通过
配油盘的吸、压窗口完成吸油和压油过程。

这种泵的流量计算公式与斜盘式轴向柱塞泵的形式相同，只不过要用缸体轴线与主轴之间夹角代替斜盘倾角。

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