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柱塞泵的工作原理和結構特點

添加時間:2019-12-16

柱塞泵的工作原理是:通過柱塞在缸體內做往複運動來實現吸油和壓油。柱塞泵與葉片泵相比,它能以最小的尺寸和最小的重量供給最大的動力,是一種高效率的泵,但其製造成本相對較高,適用於高壓、大流量、大功率的場合。按柱塞的排列和運動方向不同,可將其分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵2大類。


1.徑向柱塞泵。


如圖2-13所示,徑向柱塞泵主要由定子1、轉子3、配油軸2、襯套(圖中未示出)和柱塞4等組成。轉子3上均勻地分布著幾個徑向排列的孔,柱塞4可在孔中自由地滑動。配油軸2把襯套的內孔分隔為上下2個分油室,這2個分油室分別通過配油軸2上的軸向孔與泵的吸、壓油口相通。定子1與轉子3偏心安裝。當轉子3按圖示方向逆時針旋轉時,柱塞4在下半周時逐漸向外伸出,柱塞孔的容積增大形成局部真空,油箱中的油液經過配油軸2上的吸油口和油室進入柱塞孔,這就是吸油過程。當柱塞4運動到上半周時,定子1將柱塞4壓入柱塞孔中,柱塞孔的密封容積變小,孔內的油液通過油室和排油口壓入係統,這就是壓油過程。轉子3每轉一周,每個柱塞各吸、壓油一次。


徑向柱塞泵的輸出流量由定子1與轉子3間的偏心距決定。若偏心距為可調的,就成為變量泵,圖2-13所示即為一變量泵。若偏心距的方向改變後,進油口和壓油口也隨之互相變換,則變成雙向變量泵。


徑向柱塞泵工作原理圖

圖2-13徑向柱塞泵工作原理圖



2.軸向柱塞泵。


軸向柱塞泵是將多個柱塞軸向配置在一個共同缸體的圓周上,並使柱塞中心線和缸體中心線平行的一種365亚博 液壓。軸向柱塞泵有2種結構形式:直軸式(斜盤式)和斜軸式(擺缸式)。軸向柱塞泵的優點是:結構緊湊、徑向尺寸小,慣性小,容積效率高,目前最高壓力可達40MPa,甚至更高,一般用於工程機械、壓力機等高壓係統中。但其軸向尺寸較大,軸向作用力也較大,結構比較複雜。


如圖2-14所示,軸向柱塞泵工作過程為:傳動軸1帶動缸體2旋轉,缸體2上均勻分布有奇數個柱塞孔,柱塞孔6內裝有柱塞5,柱塞5的頭部通過滑靴4緊壓在斜盤3上。缸體2旋轉時,柱塞5一麵隨缸體2旋轉,並由於斜盤3(固定不動)的作用,柱塞5在孔內做往複運動。當缸體2從圖示的最下方位置向上轉動時,柱塞5向外伸出,柱塞孔6的密封容積增大,形成局部真空,油箱中的油液被吸入柱塞孔6,這就是吸油過程;當缸體2帶動柱塞5從圖示最上方位置向下轉動時,柱塞5被壓入柱塞孔6,柱塞孔6內密封容積減小,孔內油液被擠出,這就是壓油過程。缸體2每旋轉一周,每個柱塞孔都完成一次吸油和壓油的過程。


軸向柱塞泵工作原理圖

圖2-14軸向柱塞泵工作原理圖


(1)直軸式(斜盤式)軸向柱塞泵。圖2-15所示為直軸式軸向柱塞泵工作原理及實物圖。直軸式軸向柱塞泵是靠斜盤推動活塞產生往複運動,進而改變缸體柱塞腔內容積,進行吸油和排油的。它的傳動軸中心線和缸體中心線重合,柱塞軸線和主軸平行。通過改變斜盤的傾角大小或傾角方向,就可改變液壓泵的排量或改變吸油和壓油的方向,成為雙向變量泵。


直軸式軸向柱塞泵工作原理及實物圖

圖2-15直軸式軸向柱塞泵工作原理及實物圖


(2)斜軸式軸向柱塞泵。圖2-16所示為斜軸式軸向柱塞泵工作原理及實物圖。斜軸式軸向柱塞泵的傳動軸線與缸體的軸線相交所示為一個夾角。柱塞通過連杆與主軸盤鉸接,並由連杆的強製作用使柱塞產生往複運動,從而使柱塞腔的密封容積變化而輸出液壓油。這種柱塞泵變量範圍大,且泵的強度大;但結構較複雜,外形尺寸和重量都較大。


斜軸式軸向柱塞泵工作原理及實物圖

圖2-16斜軸式軸向柱塞泵工作原理及實物圖


與其他類型的液壓泵相比,柱塞泵的主要優點是:①工作壓力高。因柱塞和缸孔加工容易,尺寸精度和表麵質量可達到很高的要求,因而配合精度高,油液泄漏小,容積效率高,能達到的工作壓力一般是20~40MPa,最高可達100MPa。


②流量範圍大。隻要適當地加大柱塞的直徑或增加柱塞的數目,流量便隨之增大。


③容易加工成各種變量型泵。改變柱塞的行程就能改變流量。


④柱塞泵的主要零件均受壓,即受力情況好,材料強度性能可得到充分利用,具有較長的使用壽命,單位功率重量小。


⑤柱塞泵有良好的雙向變量能力。


柱塞泵的主要缺點有:


①對介質潔淨度要求較苛刻(座閥配流型較好)。


②流量脈動較大,因此噪聲較高。③結構較複雜,造價高,維修困難。



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