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葉片泵的工作原理、計算和特性曲線

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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)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(wù),,,重點難點,,,提問作業(yè),,目的任務(wù),:,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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(dāng)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(fù)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(yīng)用,,限壓式變量葉片泵的,作用,當(dāng)壓力升高到預(yù)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(dāng),pA,< k,s,x,0,時,定子不動,,e=e,0,,,q=,,q,max,,當(dāng),pA,= k,s,x,0,時,定子即將移動,,p =,p,B,,,,即為限定壓力。,,當(dāng),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(dāng),p <,p,b,時,,pA,< k,s,x,0,,定量泵,,,當(dāng),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(dāng),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(yán)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(yīng)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(fù)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(dāng),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(yù)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??;,,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(yán)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),,,

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