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1、,單擊此處編輯母版標題樣式,,,*,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,3.3,,葉片泵,目的任務,,,重點難點,,,提問作業(yè),,目的任務,:,了解葉片泵的分類、結(jié)構(gòu),,,,掌握葉片泵的工作原理、計算和特性曲線,,重點難點,:,雙作用葉片泵的工作原理,,,,,限壓式變量葉片泵的工作原理、特性曲線和應用,,,提問作業(yè),1.,容積式泵工作的必要條件是什么？,,,2.,困油現(xiàn)象的實質(zhì)是什么？齒輪泵困油現(xiàn)象是怎樣,,產(chǎn)生的？,,3.,外嚙合齒輪泵能否做高壓泵？為什么？,,,3.3,,葉片泵,3.3.1,單作用葉片泵,,,3.3.2,雙作用葉片泵,,3.3,,葉片泵,,單
2、作用非卸荷式,—,變量泵,,分,類,<,,,雙作用卸荷式,—,定量泵,,3.3.1,,單作用葉片泵,單作用葉片泵的工作原理流量計算,,限壓式變量葉片泵的工作原理和特性,,,單作用葉片泵的工作原理,,組 成,,工作原理,,特 點,,單作用葉片泵的組成,組成：,,定子、轉(zhuǎn)子、葉片等。,,單作用葉片泵的工作原理,v,密,形成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤圍成,,,,,,葉片伸出，,v,密,↑，吸油,,,v,密,變化，轉(zhuǎn)子順轉(zhuǎn),<,,,葉片縮回，,v,密,↓，壓油,,,,吸壓油腔隔開：配油盤上封油區(qū)和葉片,,,單作用葉片泵特點,1. ∵,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸壓油各一次。,,∴稱單作用式,,,,2.
3、∵,吸壓油口各半，徑向力不平衡。,,∴稱非卸荷式,,單作用葉片泵流量計算,,排 量,,流 量,,,,單作用葉片泵的排量,∵ 兩葉片處于定子最右邊，,v,密,max,,,,處于定子最左邊，,v,密,min,,∴,（,V,密,max,-V,密,min,）,Z,,,即一轉(zhuǎn)壓出油液的體積，,,等于一環(huán)形體積,,,故,V = π[(R+e),2,-( R-e),2,] B,,= 4πR,eB,,,= 2πDeB,,,單作用葉片泵的流量,,理論流量：,q,t,=,vn,= 2πB e D n,,,,實際流量：,,q,,= q,t,η,v,= 2πBeDnη,v,,,結(jié) 論：,1),q,T
4、,,= f(,幾何參數(shù)、,n,、,e),,,2)∵ n = c e,變化,q≠C,,,∴,變量泵,e=0 q=0,,,大小變化，流量大小變化,,,e,｛,,,,方向變化，輸油方向變化,,,故單作用葉片泵可做雙向變量泵,,,單作用葉片泵的流量脈動,∵ 單作用葉片泵定、轉(zhuǎn)偏心安裝,,∴ 其容積變化不均勻,,故 有流量脈動，葉片應取奇數(shù) 一般,13∽15,,雙作用葉片泵工作原理,組成,,工作原理,,特點,,雙作用葉片泵組成,,組成：,定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤、 傳動軸、殼體等,,葉片泵,,,泵的組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤、傳動軸和泵體。,,,雙作用葉片泵工作原理,V,密,形成：定子、轉(zhuǎn)
5、子和相鄰兩葉片、配油盤圍成,,,,,,,,右上、左下，葉片伸出，,V,密,↑吸油,,V,密,變化：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),<,,,左上、右下，葉片縮回，,V,密,↓壓油,,,,吸壓油口隔開： 配油盤上封油區(qū)及葉片,,,雙作用葉片泵特點,1,）∵ 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸、壓油各兩次。,,∴稱雙作用式,,,,2,）∵ 吸、壓油口對稱，徑向力平衡。,,∴稱卸荷式,,雙作用葉片泵流量計算,排 量,,流 量,,,雙作用葉片泵排量,∵ 葉片每伸縮一次，每兩葉片間油液的排出量為：,,V,密,max,-V,密,min,,,∴,（,V,密,max,-V,密,min,）,Z,即一轉(zhuǎn)壓出油液的體積，即等于一環(huán)形體積。,,,雙作
6、用葉片泵排量,,又∵ 雙作用式,,,∴ 應為兩倍的環(huán)形體積,,,,即,V,t,,= 2π(R,2,-r,2,)B,,,還∵ 葉片有一定厚度,,,∴ 葉片所占體積為,,,,V’=2BSZ,（,R-r,）,/COSθ,,,故 雙作用葉片泵的實際排量為,,,V =,V,t,,– V’ = 2B[π(R,2,-r,2,)-,（,R-r,）,Z/COSθ],,雙作用葉片泵流量,,雙作用葉片泵的理論流量為：,,,,,q,t,= 2B[π(R,2,-r,2,)-,（,R-r,）,SZ/COSθ]n,,,,,泵輸出的實際流量為：,,,,,,q,,= 2B[π(R,2,-r,2,)-,
7、（,R-r,）,Z/COSθ]nη,v,,,結(jié) 論,1.,q,T,,= f(,幾何參數(shù)、,n),,2. ∵ n = c,q,T,,= C,,∴,雙作用葉片泵為定量泵，雙作用葉片泵仍存在流量脈動，當葉片數(shù)為,4,的整數(shù)倍、且大于,8,時的流量脈動較小，故通常取葉片數(shù)為,12,或,16,。,,,,雙作用,葉片泵的,結(jié)構(gòu)和特點,定子內(nèi)曲線,:,等加速等減速曲線,,配流盤,:,三角槽,,,葉片的傾角,:,前傾角,,,端面間隙,:,間隙自動補償措施,,,高壓葉片泵的結(jié)構(gòu),:,為了提高壓力，必須在結(jié)構(gòu)上采取措施，使吸油區(qū)葉片壓向定子的作用力減小。,,可以采取的措施有多種，一般采用復合葉片結(jié)構(gòu)如雙葉片結(jié)構(gòu)
8、和子母葉片結(jié)構(gòu)等,,,,,,配流盤,,YB,1,型葉片泵的,結(jié)構(gòu),,,三、提高壓力葉片泵的結(jié)構(gòu),,中高壓葉片泵結(jié)構(gòu)的主要特點是：能減小葉片頂部和過渡曲線的磨損。主要方法是：,,（,1,）雙葉片結(jié)構(gòu)（圖,3,－,10,）,,,,2,、子母葉片式結(jié)構(gòu)（ 如圖,3,－,11,）,,,,,,,,,,,,,,子母葉片泵,,,,,單作用葉片泵變量原理,,限壓式,*,,自動,｛,恒壓式,,,,恒流量式,變量原理,｛,手動,,限壓式變量葉片泵的工作原理和特性,,外反饋限壓式變量葉片泵,,,,限壓式變量葉片泵的流量壓力特性,,,限壓式變量葉片泵的應用,,限壓式變量葉片泵的,作用,當壓力升高到預調(diào)的限定壓力后，,
9、,流量自動減小。,,限壓式變量葉片泵的,分類,,∵ 限壓式變量泵利用壓力反饋作用實現(xiàn)變量,,*外反饋,,∴ 可分為,,限壓式變量葉片泵,,,內(nèi)反饋,,外反饋限壓式變量葉片,泵,,組 成,,,工作原理,,,外反饋限壓式變量葉片泵組成,組成：,變量泵主體、限壓彈簧、調(diào)節(jié)機構(gòu)（螺釘）、反饋液壓缸。,,,,,,,,,外反饋限壓式變量葉片泵工作原理,當,pA,< k,s,x,0,時，定子不動，,e=e,0,，,q=,,q,max,,當,pA,= k,s,x,0,時，定子即將移動，,p =,p,B,，,,即為限定壓力。,,當,pA,> k,s,x,0,時，定子右移，,,e↓,，,q↓,,,限壓式變量
10、葉片泵的流量壓力特性,特性曲線,,,調(diào)節(jié)過程,,限壓式變量葉片泵的特性曲線,當,p <,p,b,時，,pA,< k,s,x,0,,定量泵,,,當,p >,p,b,時，,pA,=,k,s,（,x,0,+x,）變量泵,,外反饋限壓式變量葉片泵的工作原理,p,B,A,<,kx,0,,e,max,,q,max,,p,B,A,=,kx,0,,,e=e,0,-x,,,pA,=K(x,0,+x),,e=e,0,-A(p-p,B,)/K (p>=P,B,),,,,,p,? e? q ?,,當,p,c,=K(e,0,+x,0,)/A, e=0 q=0,,限壓式變量葉片泵的調(diào)節(jié)過程,調(diào)節(jié)螺釘,1,，可改變,
11、q,max,，使,AB,段上下平移,,,調(diào)節(jié)螺釘,2,，可改變,p,B,,，,,使,BC,段左右平移,,(x,0,),,,更換彈簧，可改變彈簧剛度，使,BC,段,斜率,,,k,大，曲線平緩,,,變化,<,,k,小，曲線較陡,,限壓式變量葉片泵的結(jié)構(gòu),限壓式變量葉片泵與雙作用葉片泵的區(qū)別：,,定子和轉(zhuǎn)子偏心安置，泵的出口壓力可改變偏心距，從而調(diào)節(jié)泵的輸出流量,(,外反饋,),,在限壓式變量葉片泵中，壓油腔一側(cè)的葉片底部油槽和壓油腔相通，吸油腔一側(cè)的葉片底部油槽與吸油腔相通，這樣，葉片的底部和頂部所受的,液壓力是平衡,的。這就避免了雙作用葉片泵在吸油區(qū)的定子內(nèi)表面出現(xiàn)磨損嚴重的問題,,限壓式變量葉
12、片泵中葉片后傾,,最高調(diào)定壓力一般在,7MPa,左右,,,,限壓式變量葉片泵的應用,執(zhí)行機構(gòu)需要有快、慢速運動的場合，,,,如：組合機床進給系統(tǒng)實現(xiàn)快進、工進、快退等,,,快進或快退： 用,AB,段,,,,<,,,工進：,BC,段,,,定位夾緊：,用,AB,段,,或定位夾緊系統(tǒng),<,,,夾緊結(jié)束保壓：用,C,點,,,限壓式變量葉片泵的特點,減小了△,P,，,減少了油液發(fā)熱， 簡化了系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu)復雜。,,,常用液壓泵的圖形符號如下圖所示。,,3.3.3,限壓式變量,葉片泵,,限壓式變量葉片泵的流量改變是利用壓力的反饋作用實現(xiàn)的,(,外反饋和內(nèi)反饋,),,,外反饋限壓式變量葉片泵的工作原理,,限壓
13、式變量葉片泵的特性曲線,,限壓式變量葉片泵的結(jié)構(gòu),,,外反饋限壓式變量葉片泵的工作原理,p,B,A,<,kx,0,,e,max,,q,max,,p,B,A,=,kx,0,,,e=e,0,-x,,,pA,=K(x,0,+x),,e=e,0,-A(p-p,B,)/K (p>=P,B,),,,,,p,? e? q ?,,當,p,c,=K(e,0,+x,0,)/A, e=0 q=0,,限壓式變量葉片泵的特性曲線,限定壓力,p,B,:,泵在保持最大輸出流量不變時，可達到的最高壓力,,,極限壓力,p,c,:,外載進一步加大時泵的工作壓力不再升高，這時定子和轉(zhuǎn)子間的偏心量為零，泵的實際輸出流量為零,,
14、調(diào)整,:,,,調(diào)整,螺釘,1,可改變原始偏心量,e,0,，,即調(diào)節(jié)泵的最大輸出流量，,,亦即改變,A,點的位置，使,,AB,線段上下平移,,調(diào)整,螺釘,4,可改變,彈簧預壓縮量,，即調(diào)節(jié)限定壓力,p,B,大小，,,亦即改變,B,點的位置，使,BC,線段左右平移,,改變,彈簧剛度,k,，,則可改變,BC,線段的,斜率,，,,彈簧越“軟”（,k,值越?。?BC,線段越陡，,p,c,值越小；,,反之，彈簧越“硬”（,k,值越大），,BC,線段越平坦，,p,c,值越大,,,限壓式變量葉片泵的結(jié)構(gòu),限壓式變量葉片泵與雙作用葉片泵的區(qū)別：,,定子和轉(zhuǎn)子偏心安置，泵的出口壓力可改變偏心距，從而調(diào)節(jié)泵的輸出流量,(,外反饋,),,在限壓式變量葉片泵中，壓油腔一側(cè)的葉片底部油槽和壓油腔相通，吸油腔一側(cè)的葉片底部油槽與吸油腔相通，這樣，葉片的底部和頂部所受的,液壓力是平衡,的。這就避免了雙作用葉片泵在吸油區(qū)的定子內(nèi)表面出現(xiàn)磨損嚴重的問題,,限壓式變量葉片泵中葉片后傾,,最高調(diào)定壓力一般在,7MPa,左右,,,,限壓式變量葉片泵的結(jié)構(gòu),,,
葉片泵的工作原理、計算和特性曲線
