斜盘式轴向柱塞泵-第4组PPT文件格式下载.ppt

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额定压力高，转速高，泵的驱动功率大；

2）效率高：

容积效率95左右，总效率90左右；

3）寿命长；

4）变量方式多；

5）单位功率的重量轻；

6）主要零件受压应力，材料强度性能可充分利用。

缺点：

1）结构较复杂，零件数较多；

2）自吸性差；

3）制造工艺要求较高，成本较贵；

4）油液对的污染较敏感，要求较高的过滤精度，对使用和维护要求较高。

柱塞泵的应用柱塞泵被广泛用于高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、液压机、工程机械等得到广泛的应用。

1.2柱塞泵特点及应用,2.1斜盘式柱塞泵主要组成部分,斜盘式柱塞泵主要部件动作演示,右图为斜盘式轴向柱塞泵的工作原理。

泵由传动轴1、斜盘2、柱塞6、缸体3、配流盘4、弹簧5等主要零件组成，斜盘2和配流盘4是不动的，传动轴1带动缸体3和柱塞6一起转动，柱塞6靠弹簧5等机械装置压紧在斜盘上。

2.2斜盘式柱塞泵工作原理,当传动轴按图示方向旋转时，柱塞6在其沿斜盘自下而上回转的半周内在弹簧作用下逐渐向缸体外伸出，使缸体孔内密封工作腔容积不断增加，产生局部真空，从而将油液经配流盘4上的进油口吸入；

柱塞在其自上而下回转的半周内又被斜盘逐渐向里推入，使密封工作腔容积不断减小，将油液从配流盘出油口向外排出，缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油动作。

改变斜盘的倾角，就可以改变密封工作容积的有效变化量，实现泵的变量。

2.2斜盘式柱塞泵工作原理,以下部分计算所得值都是指泵在旋转一周过程中的平均排量或流量。

根据几何关系,斜盘式轴向柱塞泵的每转排量为：

3.1斜盘式柱塞泵流量计算,斜盘式轴向柱塞泵的输出流量为：

式中h柱塞行程，h=Dtan,m；

D柱塞孔的分布圆直径,m；

转轴和斜盘中心线的夹角；

A柱塞横截面积,m2；

Z柱塞数；

n泵轴转速,r/s;

泵的容积效率。

对柱塞泵进行脉动分析，需要计算单个柱塞在缸体中的瞬时排量及流量，柱塞泵的排量是转角的函数，其输出流量是脉动的。

S为柱塞的轴向位移，为柱塞离开斜盘上死点的转角（即柱塞相对斜盘中心轴线的转角），则柱塞的相对速度为：

3.2斜盘式柱塞泵的脉动分析,S,单个柱塞排油时的瞬时理论流量为,泵有多个柱塞，在同一时刻有几个柱塞处于排油区。

它们离开上死点的转角i各不相同，故泵的瞬时理论流量为所有在排油区柱塞的瞬时流量之和。

泵的柱塞数为Z，则两相邻柱塞间的夹角为,假如排油区中离上死点最近的一个柱塞的转角是1（012/Z），共有m个柱塞处于排油区，则其余柱塞转角分别为2=1+2，i=1+2（i-1）,m=1+2（m-1）,3.2斜盘式柱塞泵的脉动分析,3.2斜盘式柱塞泵的脉动分析,因此，此时所有处于排油区柱塞的总流量为,更详细的讨论，需要针对柱塞数量的奇偶进行分开讨论，此处不赘述，给出如下结论：

1）柱塞数为偶数的泵：

3.2斜盘式柱塞泵的脉动分析,2）柱塞数为奇数的泵：

3）流量脉动与柱塞数量的关系4）a.流量不均匀系数，奇数柱塞明显优于柱塞数相近的偶数柱塞，这就是轴向柱塞泵采用奇数柱塞的原因；

b.当柱塞数量奇偶性确定时，流量不均匀系数随着柱塞数的增加而减小c.实际工程中，柱塞泵的柱塞数一般都为奇数，从结构工艺性和脉动率综合考虑，大多数取z7或z9，有时小排量可采用5个。

斜盘式轴向柱塞泵的重要结构包括静压平衡滑履、配流盘、柱塞的回程机构和变量机构。

其中存在三对重要摩擦副滑靴与斜盘、缸体与配流盘以及柱塞与缸体,4斜盘式轴向柱塞泵重要结构及特点,若柱塞球头与斜盘之间直接以点接触，则接触应力大，极易磨损，故一般轴向柱塞泵都在柱塞头部装一滑履，改点接触为面接触；

同时柱塞和滑履上开有轴向小孔，使柱塞和滑履、滑履和斜盘的接触面间隙形成油膜，起静压润滑支承作用，减小了相对运动零件表面的磨损，以利于泵在高压下工作。

4.1静压平衡滑履,因此，保证滑履和斜盘有一个最佳油膜厚度，既能减少磨损，又能保证有较高的容积效率，对于斜盘式轴向柱塞泵十分重要,滑靴的静压支承原理,滑靴的静压支撑结构,为防止磨损，一般轴向柱塞泵都在柱塞头部装一滑靴。

滑靴是按静压轴承原理设计的，缸体中的压力油经过柱塞球头中间小孔流入滑靴油室，使滑靴和斜盘间形成液体润滑。

改善了柱塞头部和斜盘的接触情况。

有利于提高轴向柱塞泵的压力。

右图中的配流盘结构特点：

1）配流盘除了有配流窗口a、b外，还有一条环形卸荷槽f，卸荷槽f经若干径向槽与泵体上的泄油口相通，使直径超过卸荷槽的配流盘端面上的压力降低到零，保证配流盘端面可靠贴合。

2）两个通孔c（相当于叶片泵的配流盘上的三角槽）起减少冲击、降低噪音的作用。

四个盲孔起储油润滑作用。

4.2配流盘结构,配流盘解决困油问题的工艺措施,为了保证密封，配油盘吸、排油槽的间隔角应该等于或略大于缸体底部腰形孔所对应的中心角。

柱塞在偏离上、下死点位置时，柱塞在缸孔中的往复运动会使工作容积发生变化。

如果配流盘吸、排油槽的间隔角大于缸体底部腰形的中心角，就会在这一区域内产生困油现象。

为防止密闭容积在吸、压油转换时因压力突变引起的压力冲击，在配流盘的配流窗口前端开有减振槽（阻尼槽、眉毛槽以及三角槽）或减振孔。

在配流盘上开设减震三角槽或减震阻尼小孔可以减缓压力冲击的大致原理：

当吸油还未结束时，通过减振槽或阻尼小孔已经使柱塞底部的密封工作腔与排油腔微微相通，排油腔油液经过这条通道进入密封工作腔，使工作腔压力上升。

随着缸体的转动，减振槽或减振孔的通流面积逐渐增大，阻尼作用逐渐减小，密封工作腔压力上升速度加快。

当密封工作腔进入排油腔时其压力已经基本上与排油腔压力相等了。

4.3柱塞的回程机构,回程机构主要解决吸油时柱塞的回程问题。

回程盘是一个圆盘形的零件，在一个同心圆上开有n个孔，正好把n个滑履压住，中间有一个半球形窝，内放一个钢球，而钢球被内套压住，内套里有一根小弹簧顶着，这根小弹簧通过内套、钢球和回程盘就保证了滑履式中贴紧斜盘。

小弹簧由于处于中心位置，在缸体旋转时它并不变形，因而不会产生疲劳破坏。

图：

中心弹簧回程机构,斜盘,滑履,回程盘,内套,钢球,弹簧,在斜盘式轴向柱塞泵中，通过改变斜盘倾角的大小就可调节泵的排量，变量机构的结构形式是多种多样的。

变量机构主要有：

（1）手动变量机构；

（2）手动伺服变量机构；

（3）液压伺服变量机构。

右图所示，当用手轮1使调节螺杆2，带动变量活塞4沿轴向移动，通过销轴7使斜盘8绕其耳轴转动，实现倾角大小和方向的改变，从而改变排量的大小和液流方向。

手动变量机构,4.4变量控制机构,手动伺服变量机构,手动伺服变原理简图,活塞2的内腔构成了伺服阀的阀体，并有c、d和e三个孔道分别沟通缸筒1下腔a、上腔b和油箱。

泵上的斜盘4通过拨叉机构与活塞2下端铰接，利用活塞2的上下移动来改变斜盘倾角。

当用手柄使伺服阀芯3向下移动时，上面的阀口打开，a腔中的压力油经孔道c通向b腔，活塞因上腔有效面积大于下腔的有效面积而移动，活塞2移动时又使伺服阀上的阀口关闭，最终使活塞2自身停止运动。

当手柄使伺服阀芯3向上移动时，下面的阀口打开，b和e接通油箱，活塞2在a腔压力油的作用下向上移动，并在该阀口关闭时自行停止运动。

变量控制机构就是这样依照伺服阀的动作来实现其控制的。

液压伺服变量机构，完全由液压元件自动感觉与控制，进行调排量。

下图所示为液压随动变量机构,液压伺服变量机构,由复位平衡弹簧1、拉杆2、先导阀3、随动阀4、外壳5、销子6、变量头传动件7等组成。

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