一、葉片泵的工作原理
葉片泵,是轉(zhuan)(zhuan)子(zi)槽內的(de)(de)葉(xie)(xie)片(pian)與(yu)(yu)泵(beng)(beng)殼(定(ding)子(zi)環)相接觸,將吸(xi)入的(de)(de)液體由進(jin)油(you)(you)(you)側壓向排油(you)(you)(you)側的(de)(de)泵(beng)(beng)。葉(xie)(xie)片(pian)泵(beng)(beng)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)時,葉(xie)(xie)片(pian)在(zai)離心力(li)和(he)壓力(li)油(you)(you)(you)的(de)(de)作(zuo)用下,尖部緊貼(tie)在(zai)定(ding)子(zi)內表面(mian)上。這樣兩個葉(xie)(xie)片(pian)與(yu)(yu)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)和(he)定(ding)子(zi)內表面(mian)所構成的(de)(de)工作(zuo)容(rong)積,先由小(xiao)到大(da)吸(xi)油(you)(you)(you)后再由大(da)到小(xiao)排油(you)(you)(you),葉(xie)(xie)片(pian)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)一周時,完成一次(ci)吸(xi)油(you)(you)(you)與(yu)(yu)排油(you)(you)(you)。按轉(zhuan)(zhuan)子(zi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)一周吸(xi)排次(ci)數的(de)(de)不同(tong),分為單作(zuo)用葉(xie)(xie)片(pian)泵(beng)(beng)和(he)雙作(zuo)用葉(xie)(xie)片(pian)泵(beng)(beng)。
1、單作用葉片泵的工作原理
泵由轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子1、定(ding)子2、葉(xie)片(pian)(pian)3、配(pei)油(you)(you)盤和(he)(he)端(duan)蓋等(deng)部件所(suo)組成。定(ding)子的(de)(de)(de)(de)內表(biao)面是(shi)(shi)圓柱形孔。轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子和(he)(he)定(ding)子之間(jian)(jian)存在著偏(pian)心。葉(xie)片(pian)(pian)在轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子的(de)(de)(de)(de)槽內可靈(ling)活滑動,在轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動時(shi)的(de)(de)(de)(de)離心力(li)以及通入(ru)(ru)葉(xie)片(pian)(pian)根部壓(ya)(ya)力(li)油(you)(you)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下,葉(xie)片(pian)(pian)頂部貼緊(jin)在定(ding)子內表(biao)面上,于是(shi)(shi)兩相鄰葉(xie)片(pian)(pian)、配(pei)油(you)(you)盤、定(ding)子和(he)(he)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子間(jian)(jian)便形成了一(yi)個(ge)(ge)個(ge)(ge)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)腔。當(dang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子按逆(ni)時(shi)針(zhen)方向旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)時(shi),右側的(de)(de)(de)(de)葉(xie)片(pian)(pian)向外伸出,密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)工(gong)作(zuo)腔容積逐(zhu)漸(jian)增大,產生(sheng)真空(kong),于是(shi)(shi)通過吸油(you)(you)口(kou)(kou)(kou)6和(he)(he)配(pei)油(you)(you)盤5上窗口(kou)(kou)(kou)將(jiang)油(you)(you)吸入(ru)(ru)。而在左側,葉(xie)片(pian)(pian)往里(li)縮進,密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)腔的(de)(de)(de)(de)容積逐(zhu)漸(jian)縮小,密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)腔中的(de)(de)(de)(de)油(you)(you)液經配(pei)油(you)(you)盤另(ling)一(yi)窗口(kou)(kou)(kou)和(he)(he)壓(ya)(ya)油(you)(you)口(kou)(kou)(kou)1被壓(ya)(ya)出而輸出到系統中去。這種(zhong)泵在轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)一(yi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)過程中,吸油(you)(you)壓(ya)(ya)油(you)(you)各(ge)一(yi)次,故(gu)(gu)(gu)稱單作(zuo)用(yong)泵。轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子受到徑向液壓(ya)(ya)不平衡(heng)作(zuo)用(yong)力(li),故(gu)(gu)(gu)又(you)稱非(fei)平衡(heng)式泵,其軸承負載較大。改變定(ding)子和(he)(he)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)偏(pian)心量(liang),便可改變泵的(de)(de)(de)(de)排量(liang),故(gu)(gu)(gu)這種(zhong)泵都是(shi)(shi)變量(liang)泵。
2、雙作用葉片泵的工作原理
它的(de)作用原理和(he)(he)(he)單作用葉(xie)(xie)片泵相似,不(bu)同之處(chu)只在于(yu)定子表面是由兩段(duan)(duan)(duan)長半(ban)(ban)徑圓弧、兩段(duan)(duan)(duan)短半(ban)(ban)徑圓弧和(he)(he)(he)四段(duan)(duan)(duan)過渡曲線八個(ge)(ge)部(bu)分組成,且定子和(he)(he)(he)轉(zhuan)子是同心的(de)。在轉(zhuan)子順時針(zhen)方向旋轉(zhuan)的(de)情(qing)況下(xia),密封工(gong)作腔的(de)容積在左上角(jiao)和(he)(he)(he)右(you)下(xia)角(jiao)處(chu)逐(zhu)漸(jian)增大,為吸(xi)油(you)區(qu),在左下(xia)角(jiao)和(he)(he)(he)右(you)上角(jiao)處(chu)逐(zhu)漸(jian)減小(xiao),為壓(ya)油(you)區(qu);吸(xi)油(you)區(qu)和(he)(he)(he)壓(ya)油(you)區(qu)之間有一段(duan)(duan)(duan)封油(you)區(qu)把它們隔(ge)開。這(zhe)種泵的(de)轉(zhuan)子每(mei)轉(zhuan)一轉(zhuan),每(mei)個(ge)(ge)密封工(gong)作腔完成吸(xi)油(you)和(he)(he)(he)壓(ya)油(you)動作各兩次(ci),所以稱為雙作用葉(xie)(xie)片泵。泵的(de)兩個(ge)(ge)吸(xi)油(you)區(qu)和(he)(he)(he)兩個(ge)(ge)壓(ya)油(you)區(qu)是徑向對(dui)稱的(de),作用在轉(zhuan)子上的(de)液壓(ya)力徑向平(ping)衡,所以又稱為平(ping)衡式(shi)葉(xie)(xie)片泵。
雙(shuang)作(zuo)用(yong)(yong)葉(xie)片泵(beng)的瞬時流(liu)量是脈動的,當葉(xie)片數(shu)為(wei)4的倍數(shu)時脈動率小(xiao)。為(wei)此,雙(shuang)作(zuo)用(yong)(yong)葉(xie)片泵(beng)的葉(xie)片數(shu)一(yi)般都(dou)取12或16。
二、葉片泵的性能參數有哪些
葉片泵(beng)的主要性能有壓力、排量、轉速(su)、效率(lv)和(he)壽命等(deng),主要結(jie)構參(can)數有定(ding)子滑(hua)道曲(qu)面的長、短半徑(雙(shuang)作用葉片泵(beng))。
1、壓力
單作(zuo)(zuo)用變量葉(xie)片(pian)泵(beng)(beng)的(de)工作(zuo)(zuo)壓(ya)(ya)力一般不超(chao)過17.5MPa。雙作(zuo)(zuo)用定量葉(xie)片(pian)泵(beng)(beng)的(de)最(zui)高工作(zuo)(zuo)壓(ya)(ya)力現(xian)已達(da)28~30MPa,略低(di)于齒輪泵(beng)(beng)。凸輪轉子(zi)葉(xie)片(pian)泵(beng)(beng)的(de)工作(zuo)(zuo)壓(ya)(ya)力可達(da)21MPa。
2、排量的估算及范圍
葉片泵的排量主要取決(jue)于定(ding)(ding)(ding)子和轉(zhuan)子的寬度(du)、定(ding)(ding)(ding)子的內徑及偏心距(單作(zuo)用葉(xie)片(pian)泵(beng))、定(ding)(ding)(ding)子滑道曲面的長、短(duan)半徑(雙作(zuo)用葉(xie)片(pian)泵(beng))及葉(xie)片(pian)數、葉(xie)片(pian)厚度(du)、葉(xie)片(pian)傾角等。
已知常(chang)見變量葉片泵產品(pin)(pin)排量范圍(wei)為(wei)6~120mL/r。雙作用(yong)葉片泵產品(pin)(pin)的排量范圍(wei)為(wei)0.5~4200mL/r,但常(chang)用(yong)排量為(wei)2.5~300mL/r。
3、轉速
常用(yong)單作用(yong)變量(liang)泵的(de)最高轉(zhuan)速(su)約3000r/min,其同時(shi)還有最低轉(zhuan)速(su)的(de)限制(一般為600~900r/min),以保證有足夠的(de)離(li)心力可靠地甩出葉(xie)片。小(xiao)排量(liang)的(de)雙(shuang)作用(yong)定量(liang)葉(xie)片泵的(de)最高轉(zhuan)速(su)達(da)8000~10000r/min,但一般產品(pin)只(zhi)有1500~2000r/min,一般低于(yu)齒(chi)輪泵。
4、效率
單(dan)作用定量葉(xie)片泵在額定工況下的(de)容積(ji)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)可(ke)達92%;雙作用定量葉(xie)片泵在額定工況下的(de)容積(ji)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)可(ke)超過(guo)94%,均略低于齒輪泵,但葉(xie)片泵的(de)機械效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)一般較高。故兩(liang)者的(de)總效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)相差無幾。
5、壽命
由于軸承負荷較(jiao)小和配流盤受力均(jun)衡等原因(yin),高壓葉片(pian)泵的使用(yong)壽命(ming)一般均(jun)比(bi)齒輪(lun)泵長,可達(da)5000h以上(shang)。
6、噪聲
單作(zuo)用變(bian)量(liang)葉(xie)片(pian)泵(beng)(beng)的噪聲比(bi)較高(gao),僅略(lve)低(di)于變(bian)量(liang)柱塞泵(beng)(beng)。雙作(zuo)用定量(liang)葉(xie)片(pian)泵(beng)(beng)的噪聲很(hen)低(di),與內齒輪泵(beng)(beng)水(shui)平相當。
7、功率密度
由(you)于(yu)雙作用(yong)(yong)葉片泵(beng)(beng)單位結構體(ti)積(ji)中可(ke)設置(zhi)的工作容積(ji)較大(“雙作用(yong)(yong)”的特點),因此在(zai)排(pai)量(liang)相同時(shi),尺(chi)寸有(you)可(ke)能比齒輪泵(beng)(beng)更(geng)小(xiao);但后者(zhe)許用(yong)(yong)壓力和轉速較高,且外齒輪泵(beng)(beng)多用(yong)(yong)鋁合金殼(ke)體(ti),故在(zai)功率密度方面仍然是(shi)齒輪泵(beng)(beng)占優勢。
8、主要結構參數
對(dui)于(yu)雙作用定(ding)量(liang)(liang)葉(xie)片泵(beng),定(ding)子(zi)滑道(dao)曲面大、小半徑之比一(yi)般(ban)(ban)為R/r=1.06~1.15。增大轉、定(ding)子(zi)寬(kuan)度B可減少沿端面的泄漏占總輸出流(liu)(liu)量(liang)(liang)的比例(li),對(dui)提高容積效率有利,但(dan)B值過(guo)大時將使(shi)配(pei)流(liu)(liu)窗(chuang)口(kou)中流(liu)(liu)速過(guo)高,壓力(li)損失增大,對(dui)于(yu)單作用泵(beng)還會使(shi)軸(zhou)承受力(li)惡(e)化(hua),一(yi)般(ban)(ban)為B/r=0.45~1。例(li)如(ru),流(liu)(liu)量(liang)(liang)為25~200L/min的YB系列葉(xie)片泵(beng)B=20~40mm。單作用泵(beng)的偏(pian)心距一(yi)般(ban)(ban)為e/D=0.025~0.03。
滿(man)足分(fen)隔工作(zuo)(zuo)容(rong)積(ji)密封(feng)條件的(de)最小(xiao)葉片數(應(ying)(ying)取偶數)Zmin=6,從轉子(zi)強度考慮,葉片數以少為好,但(dan)為了(le)減小(xiao)流量脈動等,Z值尚須與定子(zi)滑道曲面中過渡段(duan)的(de)形狀(zhuang)相匹配,一般取2=8~18,并以Z=10和(he)12者為多(duo)。為了(le)降(jiang)低流量脈動,單作(zuo)(zuo)用泵的(de)葉片數則應(ying)(ying)為奇數(常(chang)取Z=9~21)。
葉片厚度(du)在滿足強度(du)要求和(he)工藝可能(neng)性的(de)前提下應盡可能(neng)地薄(bo),一般(ban)為b=1.8~2.5mm。例如,流量為12~200L/min的(de)YB系(xi)列葉片泵的(de)葉片厚度(du)b=2.25mm。
單作用(yong)泵的(de)(de)(de)后傾(qing)角(jiao)一般為(wei)(wei)(wei)(wei)θ=O°~24°。雙作用(yong)泵的(de)(de)(de)葉片前(qian)傾(qing)角(jiao)通常為(wei)(wei)(wei)(wei)θ=0°~14°。例如,流(liu)量為(wei)(wei)(wei)(wei)10~100L/min的(de)(de)(de)YB系(xi)列葉片泵的(de)(de)(de)葉片前(qian)傾(qing)角(jiao)為(wei)(wei)(wei)(wei)θ-13°。