第四章 叶片泵

第四章 叶片泵
叶片泵又分为双作用叶片 泵和单作用叶片泵。双作用叶 片泵因转子旋转一周，叶片在 转子叶片槽内滑动两次，完成 两次吸油和压油而得名;单作 用叶片泵转子每转一周，吸、 压油各一次，故称为单作用。 双作用叶片泵只能作定量 叶片泵，单作用叶片泵可用作 变量泵。
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双作用叶片泵

单作用叶片泵
注：在推导中没用考虑叶片厚度s对泵流量的影响
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变量叶片泵（限压式）

结构特点：
定子右边控制活塞作 用着泵的出口压力油， 左边作用着调压弹簧 力。当F<Fs时，定子 处于右极限位置， e=emax；若泵的压力 随负载增大，导致 F>Fs，定子将向偏心 减小的方向移动。
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工作原理: 由定子内环、转子外圆 和左右配流盘组成的密闭 工作容积被叶片分割为四 部分，传动轴带动转子旋 转，叶片在离心力作用下 紧贴于定子内表面，因定 子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，故有两部分 密闭容积将减小，受挤压 的油液经配流窗口排出， 两部分密闭容积将增大形 成真空，经配流窗口从油 箱吸油。
根部的油液压力以 减小吸油
区叶片根部的有效作用面积， 如：采用阶梯式叶片、子母 叶片、弹簧叶片、双叶片等。
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单作用叶片泵

结构组成：




定子： 内环为圆 转子： 与定子存在偏心 e，转子内有Z个叶片槽 叶片： 在转子叶片槽内 自由滑动，宽度为B 左、右配流盘： 铣有吸、 压油窗口 传动轴
→ F
X
← PA
X
当P<Pc时 q=f(emax) p —q不变 AB段 当P>Pc时 q=f(e) p —q减小 BC段 当P>Pc时 q=0 调节定子右边的螺钉，改变emax AB线上下平移 调节压力调节螺钉的预压缩量x0 BC线左右平移 更换弹簧 BC线斜率变化
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q A B
C
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高压叶片泵特点：
叶片槽根部全部通压力油会带来以下负作用：定子的吸油腔 部被叶片刮研，造成磨损，减少了泵的理论排量，可能引起瞬 时理论流量脉动。这样，影响了泵的寿命和额定压力的提高。

提高双作用叶片泵额定压力的措施：采用浮动配流盘实现端面
间隙补偿； 减小通吸油区叶片
注：式中θ为叶片的倾角
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双作用叶片泵的结构特点： 定子曲线：由八段弧线组成，两段半径为r的圆弧，两段长 半径为R的圆弧，四段夹角为α的过渡曲线：等加（减） 速曲线 阿基米德螺旋线 叶片倾角：为保证叶片所受合力与运动方向一致，减少叶 片受弯的力，叶片前倾θ角 径向力：转轴所受径向力平衡，无径向不平衡力 根部通油：为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内表面， 叶片槽根部全部通压力油 叶片数：合理设计叶片数（Z≥8，偶数），可使理论流量 均匀，噪声低 定量泵：双作用叶片泵转子转一转，吸、压油各两次，为 定量泵 叶片伸出主要靠离心力和压力油作用
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变量叶片泵分类：
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单作用叶片泵的流量计算
V Z(V1 V2 ) D d 2 1 2 V1 π [( e) ( ) ] b 2 2 Z D d 2 1 2 V2 π [( e) ( ) ] b 2 2 Z V v 1 v 2 π(2De)b q 2 πDebηv n
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工作原理：
由定子内环、转子外圆
和左右配流盘组成的密闭 工作容积被叶片分割为四
部分。传动轴带动转子旋
转，叶片在离心力作用下 紧贴定子内表面，因定子 与转子之间有偏心，故有 一部分密闭容积将减小， 受挤压的油液经配流窗口 排出，一部分密闭容积将 增大形成真空，经配流窗 口从油箱吸油。
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双作用叶片泵的流量计算：
V 2Z(V1 V2 ) (R r0 ) 2 1 V1 π(R2 r0 ) b sb z cosθ (r r0 ) 2 1 2 V2 π(r r0 ) b sb z cosθ (R r) 2 2 V 2b[ π(R r ) sZ] cosθ (R r) 2 2 q 2b[ π(R r ) sZ]nηv cosθ
q s s 1 x q
0 max 1
p
max
(x e k k k A k
s s x q
)
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限压式变量叶片泵工作原 理： 当PAx<Fs时

e=emax q=qmax……定量泵
Fs
当PAx＞Fs时

→
←
PAX
e=emax–x
q=qmax–pf(x)……变量泵
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特性曲线
e emax x PAx k s ( x0 x) P A k x s 0 c x Ax ( P Pc ) e emax ks
P
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PC
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泵实际输出流量关系式：
q k q e k1 p kq——泵的流量常数，k1——泵的泄漏常数 当pAx<Fs时，定子处于极右端 q k q emax k 1 p 当pAx>Fs时，定子左移，泵的流量减小，流量为：
q k q ( x0 emax)
k ( k k )p A k k
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单作用叶片泵的特点：






定子曲线：单作用叶片泵定子内表面为圆面; 叶片倾角：为保证叶片所受合力与运动方向一致，减少叶 片受弯的力，叶片前倾θ角; 径向力：转轴所受径向力不平衡，有径向不平衡力; 根部通油：叶片槽根部分别接通吸、压油腔，叶片厚度对 排量无影响; 叶片数：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，以减小流量的脉动; 变量泵：可以通过改变定子的偏心距 e 来调节泵的排量和 流量; 叶片伸出：主要靠离心力作用。
变量叶片泵

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双作用叶片泵

结构组成： 定子: 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:转子内有Z个 叶片槽，且与定子同 心，宽度为B 叶片: 在叶片槽内 能自由滑动 左、右配流盘: 开 有对称布置的吸、压 油窗口 传动轴：带有花键 槽，由轴承支撑