叶片泵课件.

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。
定义及分类
• 叶片泵通过叶轮的旋转，将动力机的机械 能转换为水能(势能、动能、压能)的水力机 械。其可分为单作用叶片泵和双作用叶片 泵。 单作用叶片泵可作变量泵用双作用叶 片泵只能作定量泵用。
单作用叶片泵
• 单作用叶片泵转子每转一周，吸、压油各 一次，故称为单作用。
工作原理
：泵由转子1、定子2、叶片3、配油 盘和端盖等部件所组成。叶片在转子的槽内可灵活滑动，在 转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶 片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定 子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子按逆时针 方向旋转时，图右侧的叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐 增大，产生真空，于是通过吸油口6和配油盘5将油吸入。而 在图的左侧。叶片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封 腔中的油液经配油盘另一窗口和压油口1被压出而输出到系统 中去。转子受到径向液压不平衡作用力，故又称非平衡式泵， 其轴承负载较大。
• 第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机 床中有30%应用到了液压泵。50年代后期， 国外出现压力等级为14.0Mpa的叶片泵时， 其噪声值为75dB(A)，噪声值过高成了一个 急需解决的问题。从1960年起国外开始重 视叶片泵噪声问题，到70年代末和80年代 中期，一系列性能优良的低噪声叶片泵相继 问世，噪声值一般可控制在65dB(A)以下， 其中日本油研公司研制的PV2R系列叶片泵， 噪声值甚至低至51-62dB(A)，已达到低于 同等功率电动机噪声的水平。
叶片泵
叶片泵的发展史
• 由1795年英国约瑟夫•布拉曼在伦敦用水作 为工作介质,以水压机的形式将其应用于工 业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年 将工作介质水改为油（液压油缸）,又进一 步得到改善。第一次世界大战(1914-1918) 后液压叶片泵泵被广泛应用。液压站大约 在 19 世纪末 20 世纪初的20年间,才开始进 入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯 (F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代 液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定 了基础
Biblioteka Baidu 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
排量计算
改变定子和转子间的偏心量，便可 改变泵的排量，故这种泵都是变量泵。
特点
• 1) 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; • 2)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。
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
特点
• 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。 • 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”； • 5．结构较复杂，零件制造精度要求较高。
探讨中存在的疑问
• 1.配有盘的工作原理？ • 2.为解决叶片泵径向力问题，是否可以将叶 片泵的整体结构由直立改为平躺？ • 3.为何单作用叶片泵的叶片数为单数最好？
双作用叶片泵
• 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。
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。
叶片倾角
• 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。
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。