軸向柱塞泵工作原理

軸向柱塞泵工作原理 軸向柱塞泵中的柱塞是軸向排列的。當(dāng)缸體軸線和傳動(dòng)軸軸線重合時(shí)，稱為斜盤(pán)式軸向柱塞泵；當(dāng)缸體軸線和傳動(dòng)軸軸線不在一條直線上，而成一個(gè)夾角時(shí)，稱為斜軸式軸向柱塞泵。軸向柱塞泵具有結(jié)構(gòu)緊湊，工作壓力高，容易實(shí)現(xiàn)變量等優(yōu)點(diǎn)。圖3.28a(動(dòng)畫(huà))和圖3.28b(動(dòng)畫(huà))分別為斜盤(pán)式和斜軸式軸向柱塞泵的工作原理圖。工作原理斜盤(pán)式軸向柱塞泵由傳動(dòng)軸1帶動(dòng)缸體4旋轉(zhuǎn)，斜盤(pán)2和配油盤(pán)5是固定不動(dòng)的。柱塞3均布于缸體4內(nèi)， 柱塞的頭部靠機(jī)械裝置或在低壓油作用下緊壓在斜盤(pán)上。斜盤(pán)法線和缸體軸線的夾角為。當(dāng)傳動(dòng)軸按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞一方面隨缸體轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面，在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。顯然，柱塞相對(duì)缸體左移時(shí)工作容腔是壓油狀態(tài)，油液經(jīng)配油盤(pán)的吸油口a吸入；柱塞相對(duì)缸體右移時(shí)工作容腔是壓油狀態(tài)，油液從配油盤(pán)的壓油口b壓出。缸體每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)柱塞完成吸、壓油一次。 如果可以改變斜角的大小和方向，就能改變泵的排量和吸、壓油的方向，此時(shí)即為雙向變量軸向柱塞泵。在圖3.28b(動(dòng)畫(huà)）中，當(dāng)傳動(dòng)軸1在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連桿2推動(dòng)柱塞4在缸體3中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)連桿的側(cè)面帶動(dòng)活塞連同缸體一同旋轉(zhuǎn)。配油盤(pán)5是固定不動(dòng)的。如果斜角度的大小和方向可以調(diào)節(jié)，就意味著可以改變泵的排量和吸、壓油方向，此時(shí)的泵為雙向變量軸向柱塞泵。 軸向柱塞泵的排量和流量 設(shè)柱塞直徑為d，柱塞數(shù)為Z，柱塞中心分布圓直徑為D， 斜盤(pán)傾角為，則柱塞行程 泵的排量和流量分別為 式中，n一泵的轉(zhuǎn)速；pv一泵的容積效率。軸向柱塞泵的輸出流量是脈動(dòng)的。理論分析和實(shí)驗(yàn)研究表明， 當(dāng)柱塞個(gè)數(shù)多且為奇數(shù)時(shí)流量脈動(dòng)較小。從結(jié)構(gòu)和工藝考慮，柱塞個(gè)數(shù)多采用7或9。表3.3流量脈動(dòng)率與柱塞數(shù)Z的關(guān)系Z 5 6 7 8 9 10 11 12 q(%) 4.98 14 2.53 7.8 1.53 4.98 1.02 3.45 軸向柱塞泵結(jié)構(gòu) 圖3.30滑靴的靜壓支承原理圖1.柱塞 2.滑靴 3.斜盤(pán) （1）斜盤(pán)式軸向柱塞泵圖3.29 是一種軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。傳動(dòng)軸8通過(guò)花鍵帶動(dòng)缸體6旋轉(zhuǎn)。柱塞5(七個(gè))均勻安裝在缸體上。 柱塞的頭部裝有滑靴4，滑靴與柱塞是球鉸連接，可以任意轉(zhuǎn)動(dòng)。由彈簧通過(guò)鋼球和壓板3將滑靴壓靠 在斜盤(pán)2上。這樣，當(dāng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞就可以在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成吸油和壓油過(guò)程。配油盤(pán)7與泵的吸油口和壓油口相通，固定在泵體上。另外，在滑靴與斜盤(pán)相接觸的部分有一個(gè)油室，壓力油通過(guò)柱塞中間的小孔進(jìn)入油室，在滑靴與斜盤(pán)之間形成一個(gè)油膜，起著靜壓支承作用，從而減少了磨損。 滑靴的靜壓支承原理如圖3.30(動(dòng)畫(huà)） 所示。這種泵的變量機(jī)構(gòu)是手動(dòng)的。轉(zhuǎn)動(dòng)手把1，通過(guò)絲杠螺母副可以改變斜盤(pán)的傾角，從而改變泵的輸出流量。 圖3.31A2F型斜軸式軸向柱塞泵1.主軸 2.軸承組 3.連桿柱塞副 4.缸體 5.泵體 6.球面配油盤(pán) 7.后蓋 8.蝶形彈簧 9.中心軸 （2） 斜軸式軸向柱塞泵 圖3.31 是一種斜軸式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。這是一個(gè)定量泵。它由主軸l、軸承組2、連桿柱塞副3、缸體4、 泵體5、球面配油盤(pán)6和后蓋7等組成。由于缸相對(duì)主軸有一個(gè)傾角，故稱斜軸泵。連桿3和中心軸9的兩端都是球鉸結(jié)構(gòu)。中心軸支承著缸體。套在中心軸上的蝶形彈簧8將缸體壓在配油盤(pán)上，保證了缸體在旋轉(zhuǎn)時(shí)具有良好的密封性和自位性。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，連桿與柱塞內(nèi)壁接觸，通過(guò)柱塞帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)，同時(shí)連桿帶動(dòng)柱塞在 缸體柱塞孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使柱塞底部的密封容積發(fā)生周期性的變化，通過(guò)配油盤(pán)的吸、壓窗口完成吸油和壓油過(guò)程。這種泵的流量計(jì)算公式與斜盤(pán)式軸向柱塞泵的形式相同，只不過(guò)要用缸體軸線與主軸之間夾角代替斜盤(pán)傾角。