一、葉片泵的工作原理
葉片泵,是轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)槽內的(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)片與(yu)泵(beng)(beng)殼(定(ding)子(zi)(zi)環)相接(jie)觸,將吸(xi)(xi)(xi)入的(de)(de)液體由(you)進油(you)側壓向排油(you)側的(de)(de)泵(beng)(beng)。葉(xie)(xie)(xie)片泵(beng)(beng)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)時,葉(xie)(xie)(xie)片在(zai)離(li)心力(li)和壓力(li)油(you)的(de)(de)作用下(xia),尖部緊貼在(zai)定(ding)子(zi)(zi)內表面(mian)上。這(zhe)樣(yang)兩個(ge)葉(xie)(xie)(xie)片與(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)和定(ding)子(zi)(zi)內表面(mian)所構成的(de)(de)工作容積,先由(you)小(xiao)到大吸(xi)(xi)(xi)油(you)后(hou)再由(you)大到小(xiao)排油(you),葉(xie)(xie)(xie)片旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)一(yi)周時,完成一(yi)次吸(xi)(xi)(xi)油(you)與(yu)排油(you)。按(an)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)一(yi)周吸(xi)(xi)(xi)排次數的(de)(de)不同(tong),分為單(dan)作用葉(xie)(xie)(xie)片泵(beng)(beng)和雙作用葉(xie)(xie)(xie)片泵(beng)(beng)。
1、單作用葉片泵的工作原理
泵(beng)(beng)由轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)1、定子(zi)(zi)(zi)2、葉片(pian)3、配油盤(pan)和(he)端蓋(gai)等部件(jian)所組成。定子(zi)(zi)(zi)的(de)內表面是(shi)圓柱形孔。轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)和(he)定子(zi)(zi)(zi)之間存在(zai)著(zhu)偏心。葉片(pian)在(zai)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)槽內可(ke)靈活滑動,在(zai)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)動時的(de)離心力以及通入葉片(pian)根部壓力油的(de)作(zuo)(zuo)用下,葉片(pian)頂部貼緊(jin)在(zai)定子(zi)(zi)(zi)內表面上(shang),于(yu)是(shi)兩相鄰葉片(pian)、配油盤(pan)、定子(zi)(zi)(zi)和(he)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)間便(bian)形成了一(yi)個(ge)個(ge)密(mi)封(feng)的(de)工作(zuo)(zuo)腔(qiang)。當轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)按逆時針(zhen)方向(xiang)(xiang)旋轉(zhuan)(zhuan)時,右側的(de)葉片(pian)向(xiang)(xiang)外伸出(chu),密(mi)封(feng)工作(zuo)(zuo)腔(qiang)容積逐漸增大,產生真(zhen)空,于(yu)是(shi)通過吸(xi)(xi)油口6和(he)配油盤(pan)5上(shang)窗口將油吸(xi)(xi)入。而在(zai)左側,葉片(pian)往里縮進,密(mi)封(feng)腔(qiang)的(de)容積逐漸縮小,密(mi)封(feng)腔(qiang)中(zhong)(zhong)的(de)油液經配油盤(pan)另(ling)一(yi)窗口和(he)壓油口1被(bei)壓出(chu)而輸出(chu)到(dao)系統(tong)中(zhong)(zhong)去。這(zhe)種泵(beng)(beng)在(zai)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)一(yi)轉(zhuan)(zhuan)過程(cheng)中(zhong)(zhong),吸(xi)(xi)油壓油各(ge)一(yi)次,故(gu)稱單作(zuo)(zuo)用泵(beng)(beng)。轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)受到(dao)徑向(xiang)(xiang)液壓不平衡作(zuo)(zuo)用力,故(gu)又稱非平衡式(shi)泵(beng)(beng),其軸承負載(zai)較大。改變定子(zi)(zi)(zi)和(he)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)間的(de)偏心量,便(bian)可(ke)改變泵(beng)(beng)的(de)排量,故(gu)這(zhe)種泵(beng)(beng)都是(shi)變量泵(beng)(beng)。
2、雙作用葉片泵的工作原理
它的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)原(yuan)理和(he)(he)單作(zuo)用(yong)葉(xie)片泵(beng)(beng)相似(si),不同(tong)之(zhi)處只在(zai)(zai)于定子表(biao)面是(shi)(shi)由兩(liang)段(duan)長半徑(jing)圓弧、兩(liang)段(duan)短(duan)半徑(jing)圓弧和(he)(he)四段(duan)過渡(du)曲線(xian)八(ba)個部分組成(cheng),且定子和(he)(he)轉(zhuan)子是(shi)(shi)同(tong)心的(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)(zai)轉(zhuan)子順時針方(fang)向(xiang)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia),密封工作(zuo)腔(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)容積在(zai)(zai)左上角(jiao)(jiao)和(he)(he)右下(xia)角(jiao)(jiao)處逐漸(jian)(jian)增(zeng)大,為吸油(you)(you)區(qu),在(zai)(zai)左下(xia)角(jiao)(jiao)和(he)(he)右上角(jiao)(jiao)處逐漸(jian)(jian)減小,為壓(ya)油(you)(you)區(qu);吸油(you)(you)區(qu)和(he)(he)壓(ya)油(you)(you)區(qu)之(zhi)間有一段(duan)封油(you)(you)區(qu)把它們隔開。這種泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)子每(mei)轉(zhuan)一轉(zhuan),每(mei)個密封工作(zuo)腔(qiang)完(wan)成(cheng)吸油(you)(you)和(he)(he)壓(ya)油(you)(you)動(dong)作(zuo)各兩(liang)次(ci),所以稱(cheng)為雙作(zuo)用(yong)葉(xie)片泵(beng)(beng)。泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)個吸油(you)(you)區(qu)和(he)(he)兩(liang)個壓(ya)油(you)(you)區(qu)是(shi)(shi)徑(jing)向(xiang)對(dui)稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de),作(zuo)用(yong)在(zai)(zai)轉(zhuan)子上的(de)(de)(de)(de)(de)液壓(ya)力徑(jing)向(xiang)平(ping)衡,所以又(you)稱(cheng)為平(ping)衡式葉(xie)片泵(beng)(beng)。
雙作用葉(xie)片泵(beng)的(de)瞬時流量是脈(mo)動(dong)的(de),當葉(xie)片數(shu)為(wei)4的(de)倍數(shu)時脈(mo)動(dong)率小。為(wei)此,雙作用葉(xie)片泵(beng)的(de)葉(xie)片數(shu)一般都取12或(huo)16。
二、葉片泵的性能參數有哪些
葉片(pian)泵的主(zhu)(zhu)要性能有壓力、排量、轉速、效(xiao)率和(he)壽命等(deng),主(zhu)(zhu)要結(jie)構參數有定子滑道曲面的長、短半徑(雙作用葉片(pian)泵)。
1、壓力
單作(zuo)(zuo)用變量葉(xie)片泵的工作(zuo)(zuo)壓力一般不超(chao)過17.5MPa。雙(shuang)作(zuo)(zuo)用定量葉(xie)片泵的最高工作(zuo)(zuo)壓力現已(yi)達(da)28~30MPa,略低于(yu)齒輪泵。凸輪轉子(zi)葉(xie)片泵的工作(zuo)(zuo)壓力可達(da)21MPa。
2、排量的估算及范圍
葉片泵的排量主要取決于(yu)定子和(he)轉子的寬(kuan)度、定子的內徑及偏心距(ju)(單作用(yong)葉片(pian)(pian)泵)、定子滑道曲面的長(chang)、短(duan)半(ban)徑(雙作用(yong)葉片(pian)(pian)泵)及葉片(pian)(pian)數、葉片(pian)(pian)厚度、葉片(pian)(pian)傾角(jiao)等(deng)。
已知常見(jian)變量葉片(pian)泵產(chan)品(pin)排(pai)量范(fan)圍(wei)為6~120mL/r。雙(shuang)作用(yong)葉片(pian)泵產(chan)品(pin)的排(pai)量范(fan)圍(wei)為0.5~4200mL/r,但常用(yong)排(pai)量為2.5~300mL/r。
3、轉速
常用(yong)(yong)單(dan)作用(yong)(yong)變量(liang)泵的(de)最高(gao)轉速(su)約3000r/min,其同(tong)時還有最低轉速(su)的(de)限制(一般為600~900r/min),以保證有足(zu)夠的(de)離心力(li)可靠地甩(shuai)出葉片(pian)(pian)。小排量(liang)的(de)雙作用(yong)(yong)定量(liang)葉片(pian)(pian)泵的(de)最高(gao)轉速(su)達8000~10000r/min,但一般產(chan)品只(zhi)有1500~2000r/min,一般低于(yu)齒輪泵。
4、效率
單作用定(ding)量葉片泵在額(e)定(ding)工(gong)況(kuang)下的容積效(xiao)(xiao)率(lv)可達(da)92%;雙(shuang)作用定(ding)量葉片泵在額(e)定(ding)工(gong)況(kuang)下的容積效(xiao)(xiao)率(lv)可超過94%,均略低于齒輪泵,但(dan)葉片泵的機械效(xiao)(xiao)率(lv)一般較(jiao)高。故(gu)兩者的總效(xiao)(xiao)率(lv)相差無幾。
5、壽命
由于軸承(cheng)負荷較小(xiao)和配流盤受力均衡等原(yuan)因,高壓葉片泵的(de)使用壽(shou)命一般(ban)均比齒(chi)輪(lun)泵長,可達5000h以上。
6、噪聲
單作用(yong)變(bian)量(liang)葉片泵(beng)的噪(zao)聲(sheng)比較(jiao)高,僅(jin)略(lve)低于變(bian)量(liang)柱塞(sai)泵(beng)。雙作用(yong)定量(liang)葉片泵(beng)的噪(zao)聲(sheng)很低,與內齒輪泵(beng)水平相當。
7、功率密度
由于雙作(zuo)用(yong)(yong)葉(xie)片泵(beng)單位結構(gou)體積中(zhong)可(ke)設(she)置的工作(zuo)容(rong)積較(jiao)大(da)(“雙作(zuo)用(yong)(yong)”的特點),因此(ci)在(zai)排量相同時,尺寸有可(ke)能比齒(chi)輪泵(beng)更小;但后者許用(yong)(yong)壓力和(he)轉速較(jiao)高,且外齒(chi)輪泵(beng)多用(yong)(yong)鋁合(he)金殼體,故在(zai)功率密(mi)度(du)方面仍然(ran)是齒(chi)輪泵(beng)占(zhan)優勢。
8、主要結構參數
對于(yu)雙作(zuo)用定(ding)量(liang)葉片泵(beng),定(ding)子滑道曲面大、小半徑(jing)之比一般(ban)為(wei)R/r=1.06~1.15。增大轉、定(ding)子寬度B可減(jian)少沿(yan)端面的(de)泄(xie)漏占(zhan)總輸出流量(liang)的(de)比例,對提(ti)高(gao)容積效率(lv)有利,但(dan)B值過大時將使配(pei)流窗口中流速(su)過高(gao),壓力(li)損失增大,對于(yu)單作(zuo)用泵(beng)還會使軸承(cheng)受力(li)惡化(hua),一般(ban)為(wei)B/r=0.45~1。例如,流量(liang)為(wei)25~200L/min的(de)YB系(xi)列葉片泵(beng)B=20~40mm。單作(zuo)用泵(beng)的(de)偏心距一般(ban)為(wei)e/D=0.025~0.03。
滿足分隔工作(zuo)容積密(mi)封條件的(de)最小(xiao)葉(xie)片數(shu)(應(ying)取偶數(shu))Zmin=6,從轉(zhuan)子(zi)(zi)強度考慮,葉(xie)片數(shu)以(yi)少為好,但為了(le)(le)減小(xiao)流量(liang)脈動等,Z值尚須(xu)與定(ding)子(zi)(zi)滑道曲面(mian)中過渡段的(de)形狀相匹配,一般取2=8~18,并以(yi)Z=10和12者為多。為了(le)(le)降低流量(liang)脈動,單作(zuo)用泵的(de)葉(xie)片數(shu)則應(ying)為奇數(shu)(常取Z=9~21)。
葉片(pian)(pian)厚度(du)在滿足強度(du)要求(qiu)和工(gong)藝可(ke)(ke)能性(xing)的(de)前提下應(ying)盡(jin)可(ke)(ke)能地(di)薄,一般為(wei)b=1.8~2.5mm。例(li)如,流量為(wei)12~200L/min的(de)YB系(xi)列(lie)葉片(pian)(pian)泵(beng)的(de)葉片(pian)(pian)厚度(du)b=2.25mm。
單作(zuo)用(yong)泵的后(hou)傾(qing)(qing)角一般(ban)為(wei)(wei)(wei)θ=O°~24°。雙作(zuo)用(yong)泵的葉片(pian)前傾(qing)(qing)角通常(chang)為(wei)(wei)(wei)θ=0°~14°。例如(ru),流量為(wei)(wei)(wei)10~100L/min的YB系列葉片(pian)泵的葉片(pian)前傾(qing)(qing)角為(wei)(wei)(wei)θ-13°。