叶片泵(学生课件版) 共53页
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在图的左部，叶片被定子内壁逐渐 压进槽内，工作空间逐渐缩小，将 油液从压油口压出，这是压油腔， 在吸油腔和压油腔之间，有一段封 油区，把吸油腔和压油腔隔开，这 种叶片泵在转子每转一周，每个工 作空间完成一次吸油和压油，因此 称为单作用叶片泵。转子不停地旋 转，泵就不断地吸油和排
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叶片倾角
图2.12 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
叶片倾角
叶片在工作过程中,受离心力和叶片根部压力油 的作用,使叶片和定子紧密接触。当叶片转至压油区时, 定子内表面迫使叶片推向转子中心,它的工作情况和凸 轮相似,叶片与定子内表面接触有一压力角为β,且大小 是变化的,其变化规律与叶片径向速度变化规律相同, 即从零逐渐增加到最大,又从最大逐渐减小到零,因而 在双作用叶片泵中,将叶片顺着转子回转方向前倾一个 θ 角，使压力角减小到β′,这样就可以减小侧向力FT,使 叶片在槽中移动灵活,并可减少磨损,如图3-16所示,根 据双作用叶片泵定子内表面的几何参数,其压力角的最 大值βmax≈24°。一般取θ =(1/2)βmax,因而叶片泵 叶片的倾角θ 一般10°～14°。YB型叶片泵叶片相对 于转子径向连线前倾13°。但近年的研究表明,叶片倾 角并非完全必要,某些高压双作用叶片泵的转子槽是径 向的,且使用情况良好。
(3)由于转子受到不平衡的径向液压作用力,所以这种泵一 般不宜用于高压。
(4)为了更有利于叶片在惯性力作用下向外伸出，而使叶片 有一个与旋转方向相反的倾斜角，称后倾角，一般为24°。
双作用叶片泵
工作原理 受力分析 流量计算 变量原理
工作原理
这种泵的转子每转 一转，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。
图2.12 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
双作用叶片泵的工作原理如图3-12所示,泵也是由定子2、 转子3、叶片4和配油盘等组成。转子和定子中心重合, 定子内表面近 似为椭圆柱形,该椭圆形由两段长半径R、 两段短半径r和四段过渡曲线所组成。
当转子转动时,叶片在离心力和(建压后)根部压力 油的作用下,在转子槽内作径向移动而压向定子内 表,由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧 配油盘间形成若干个密封空间,当转子按图示方向 旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运 动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增 大,要吸入油液;再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆 弧的过程中,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,密封空 间容积变小,将油液从压油口压出,因而,当转子每 转一周,每个工作空间要完成两次吸油和压油,所以 称之为双作用叶片泵,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 叶片泵又称为卸荷式叶片泵,为了要使径向力完全 平衡,密封空间数(即叶片数)应当是双数。
重庆大学
叶片泵
成员： 董申智 黄兴 周航 黄超
叶片泵的分类
叶片泵根据转子每转一转吸、压油次数的 不同，分为双作用叶片泵和单作用叶片泵； 两种。前者为定量泵，后者一般为变量泵。
单作用叶片泵
工作原理 受力分析 流量计算 变量原理
工作原理
压油窗口
吸油窗口
泵由
转子(Rotor)2
定子(Cam Ring)3
叶片(Vane)4 压油口
配流盘(Port
Plates)
等组成
转子
吸油口 定子
图2.7 单作用叶片泵工作原理 1—压油口;2 —转子;3 —定子;4 —叶片;5 —吸油口
单作用叶片泵由转子2、定子3、叶片4和端盖等组成。定子具有 圆柱形内表面，定子和转子间有偏心距。叶片装在转子槽中，并 可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠 在定子内壁，这样在钉子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若 干个密封的工作空间，当转子按图示的方向回转时，在图的右部， 叶片逐渐伸出，叶片间的工作空间逐渐增大，从吸油口吸油，这 是吸油腔。
3．结构紧凑，尺寸较小而流量较大。
4．对工作条件要求较严。叶片抗冲击较差，较容易卡住，对油液 的清洁程度和粘度都比较敏感。端面间隙或叶槽间隙不合适都会 影响正常工作。转速一般在500～2000r／min范围内，太低则叶 片可能因离心力不够而不能压紧在定子表面，而太高则吸人时会 产生“气穴现象”；
(1)改变定子和转子之间的偏心便可改变流量。偏心反向时, 吸油压油方向也相反;
(2)处在压油腔的叶片顶部受到压力油的作用,该作用要把 叶片推入转子槽内。为了使叶片顶部可靠地和定子内表面 相接触，压油腔一侧的叶片底部要通过特殊的沟槽和压油 腔相通。吸油腔一侧的叶片底部要和吸油腔相通,这里的叶 片仅靠离心力的作用顶在定子内表面上;
单作用的受力不平衡所以向 后能减小作用力，为了更有利 于叶片在惯性力作用下向外伸 出，而使叶片有一个与旋转方 向相反的倾斜角，称后倾角。
后倾24度
受力分析
单作用叶片泵转子受到的径 向力由两部分组成一部分是 直接作用在转子圆周上的液 压力；另一部分则是作用于 封油区叶片上的液压。
排量计算
总体特点
排量计算
双叶片泵的排量为
式中，r，R分别为定子内表面圆 弧部分的小、大半径，cm。
理论流量为
性能特点
叶片泵压力脉动小，因磨损而产生的工作压力下降 较小，运转平稳、噪音较小，结构紧凑，起动转矩小。 但吸入条件较差，运动部件的工作可靠性较低。
1．流量较均匀，运转平稳，噪声较低。
2．双作用叶片泵转子所受径向力是平衡的，轴承寿命长；它的内 部密封性也较好，容积效率较高；因此，一般额定排出压力较高， 可达7MPa左右。
受力分析
若转子顺时针转动，当两相邻叶片间的油腔 从吸油区进入大圆弧区时，油腔中的压力保持 为低压。当此油腔转到开始与排油区接通时， 高压油流入此密闭容腔并压缩其中的油液，因 此压力骤升。这个过程会发生压力冲击，并因 而产生噪声。为了解决这个问题，一般采用设 置上述减振槽的方法，使高、低压油进入密闭 容腔时受到节流阻尼，从而减缓了压力冲击现 象
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叶片倾角
图2.12 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
叶片倾角
叶片在工作过程中,受离心力和叶片根部压力油 的作用,使叶片和定子紧密接触。当叶片转至压油区时, 定子内表面迫使叶片推向转子中心,它的工作情况和凸 轮相似,叶片与定子内表面接触有一压力角为β,且大小 是变化的,其变化规律与叶片径向速度变化规律相同, 即从零逐渐增加到最大,又从最大逐渐减小到零,因而 在双作用叶片泵中,将叶片顺着转子回转方向前倾一个 θ 角，使压力角减小到β′,这样就可以减小侧向力FT,使 叶片在槽中移动灵活,并可减少磨损,如图3-16所示,根 据双作用叶片泵定子内表面的几何参数,其压力角的最 大值βmax≈24°。一般取θ =(1/2)βmax,因而叶片泵 叶片的倾角θ 一般10°～14°。YB型叶片泵叶片相对 于转子径向连线前倾13°。但近年的研究表明,叶片倾 角并非完全必要,某些高压双作用叶片泵的转子槽是径 向的,且使用情况良好。
(3)由于转子受到不平衡的径向液压作用力,所以这种泵一 般不宜用于高压。
(4)为了更有利于叶片在惯性力作用下向外伸出，而使叶片 有一个与旋转方向相反的倾斜角，称后倾角，一般为24°。
双作用叶片泵
工作原理 受力分析 流量计算 变量原理
工作原理
这种泵的转子每转 一转，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。
图2.12 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
双作用叶片泵的工作原理如图3-12所示,泵也是由定子2、 转子3、叶片4和配油盘等组成。转子和定子中心重合, 定子内表面近 似为椭圆柱形,该椭圆形由两段长半径R、 两段短半径r和四段过渡曲线所组成。
当转子转动时,叶片在离心力和(建压后)根部压力 油的作用下,在转子槽内作径向移动而压向定子内 表,由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧 配油盘间形成若干个密封空间,当转子按图示方向 旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运 动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增 大,要吸入油液;再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆 弧的过程中,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,密封空 间容积变小,将油液从压油口压出,因而,当转子每 转一周,每个工作空间要完成两次吸油和压油,所以 称之为双作用叶片泵,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 叶片泵又称为卸荷式叶片泵,为了要使径向力完全 平衡,密封空间数(即叶片数)应当是双数。
重庆大学
叶片泵
成员： 董申智 黄兴 周航 黄超
叶片泵的分类
叶片泵根据转子每转一转吸、压油次数的 不同，分为双作用叶片泵和单作用叶片泵； 两种。前者为定量泵，后者一般为变量泵。
单作用叶片泵
工作原理 受力分析 流量计算 变量原理
工作原理
压油窗口
吸油窗口
泵由
转子(Rotor)2
定子(Cam Ring)3
叶片(Vane)4 压油口
配流盘(Port
Plates)
等组成
转子
吸油口 定子
图2.7 单作用叶片泵工作原理 1—压油口;2 —转子;3 —定子;4 —叶片;5 —吸油口
单作用叶片泵由转子2、定子3、叶片4和端盖等组成。定子具有 圆柱形内表面，定子和转子间有偏心距。叶片装在转子槽中，并 可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠 在定子内壁，这样在钉子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若 干个密封的工作空间，当转子按图示的方向回转时，在图的右部， 叶片逐渐伸出，叶片间的工作空间逐渐增大，从吸油口吸油，这 是吸油腔。
3．结构紧凑，尺寸较小而流量较大。
4．对工作条件要求较严。叶片抗冲击较差，较容易卡住，对油液 的清洁程度和粘度都比较敏感。端面间隙或叶槽间隙不合适都会 影响正常工作。转速一般在500～2000r／min范围内，太低则叶 片可能因离心力不够而不能压紧在定子表面，而太高则吸人时会 产生“气穴现象”；
(1)改变定子和转子之间的偏心便可改变流量。偏心反向时, 吸油压油方向也相反;
(2)处在压油腔的叶片顶部受到压力油的作用,该作用要把 叶片推入转子槽内。为了使叶片顶部可靠地和定子内表面 相接触，压油腔一侧的叶片底部要通过特殊的沟槽和压油 腔相通。吸油腔一侧的叶片底部要和吸油腔相通,这里的叶 片仅靠离心力的作用顶在定子内表面上;
单作用的受力不平衡所以向 后能减小作用力，为了更有利 于叶片在惯性力作用下向外伸 出，而使叶片有一个与旋转方 向相反的倾斜角，称后倾角。
后倾24度
受力分析
单作用叶片泵转子受到的径 向力由两部分组成一部分是 直接作用在转子圆周上的液 压力；另一部分则是作用于 封油区叶片上的液压。
排量计算
总体特点
排量计算
双叶片泵的排量为
式中，r，R分别为定子内表面圆 弧部分的小、大半径，cm。
理论流量为
性能特点
叶片泵压力脉动小，因磨损而产生的工作压力下降 较小，运转平稳、噪音较小，结构紧凑，起动转矩小。 但吸入条件较差，运动部件的工作可靠性较低。
1．流量较均匀，运转平稳，噪声较低。
2．双作用叶片泵转子所受径向力是平衡的，轴承寿命长；它的内 部密封性也较好，容积效率较高；因此，一般额定排出压力较高， 可达7MPa左右。
受力分析
若转子顺时针转动，当两相邻叶片间的油腔 从吸油区进入大圆弧区时，油腔中的压力保持 为低压。当此油腔转到开始与排油区接通时， 高压油流入此密闭容腔并压缩其中的油液，因 此压力骤升。这个过程会发生压力冲击，并因 而产生噪声。为了解决这个问题，一般采用设 置上述减振槽的方法，使高、低压油进入密闭 容腔时受到节流阻尼，从而减缓了压力冲击现 象