一、葉片泵的工作原理
葉片泵,是轉(zhuan)子(zi)槽內(nei)的葉(xie)(xie)(xie)片(pian)與(yu)泵殼(定(ding)子(zi)環(huan))相接觸,將吸入的液體由(you)進油(you)(you)側壓向排(pai)油(you)(you)側的泵。葉(xie)(xie)(xie)片(pian)泵轉(zhuan)子(zi)旋轉(zhuan)時,葉(xie)(xie)(xie)片(pian)在離心力(li)和壓力(li)油(you)(you)的作(zuo)用(yong)下,尖部緊貼在定(ding)子(zi)內(nei)表(biao)(biao)面上(shang)。這(zhe)樣兩個(ge)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)與(yu)轉(zhuan)子(zi)和定(ding)子(zi)內(nei)表(biao)(biao)面所構成(cheng)的工作(zuo)容(rong)積(ji),先由(you)小到大吸油(you)(you)后再由(you)大到小排(pai)油(you)(you),葉(xie)(xie)(xie)片(pian)旋轉(zhuan)一周時,完(wan)成(cheng)一次吸油(you)(you)與(yu)排(pai)油(you)(you)。按轉(zhuan)子(zi)旋轉(zhuan)一周吸排(pai)次數的不同,分為(wei)單(dan)作(zuo)用(yong)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)泵和雙作(zuo)用(yong)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)泵。
1、單作用葉片泵的工作原理
泵(beng)由轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)1、定子(zi)(zi)(zi)(zi)2、葉(xie)(xie)片(pian)3、配油盤和(he)(he)端蓋等部(bu)件所組成。定子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)內(nei)表面是(shi)(shi)(shi)圓柱形孔。轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)(he)定子(zi)(zi)(zi)(zi)之(zhi)間(jian)存在(zai)(zai)著偏心(xin)(xin)。葉(xie)(xie)片(pian)在(zai)(zai)轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)槽(cao)內(nei)可靈活滑動,在(zai)(zai)轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)轉(zhuan)動時的(de)(de)(de)離心(xin)(xin)力(li)(li)以及通入葉(xie)(xie)片(pian)根(gen)部(bu)壓力(li)(li)油的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)下,葉(xie)(xie)片(pian)頂部(bu)貼緊在(zai)(zai)定子(zi)(zi)(zi)(zi)內(nei)表面上,于是(shi)(shi)(shi)兩相鄰(lin)葉(xie)(xie)片(pian)、配油盤、定子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)(he)轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)間(jian)便(bian)形成了(le)一(yi)(yi)個個密封(feng)的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)腔(qiang)。當轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)按逆時針方向(xiang)旋轉(zhuan)時,右(you)側的(de)(de)(de)葉(xie)(xie)片(pian)向(xiang)外伸出,密封(feng)工作(zuo)(zuo)腔(qiang)容積逐(zhu)漸增大,產生真空,于是(shi)(shi)(shi)通過(guo)吸油口(kou)6和(he)(he)配油盤5上窗口(kou)將油吸入。而(er)在(zai)(zai)左側,葉(xie)(xie)片(pian)往(wang)里縮進,密封(feng)腔(qiang)的(de)(de)(de)容積逐(zhu)漸縮小,密封(feng)腔(qiang)中(zhong)的(de)(de)(de)油液經配油盤另(ling)一(yi)(yi)窗口(kou)和(he)(he)壓油口(kou)1被壓出而(er)輸出到系統中(zhong)去。這種泵(beng)在(zai)(zai)轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)轉(zhuan)一(yi)(yi)轉(zhuan)過(guo)程中(zhong),吸油壓油各(ge)一(yi)(yi)次,故(gu)(gu)稱單(dan)作(zuo)(zuo)用(yong)泵(beng)。轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)受到徑向(xiang)液壓不(bu)平衡(heng)作(zuo)(zuo)用(yong)力(li)(li),故(gu)(gu)又稱非平衡(heng)式泵(beng),其(qi)軸承負載較大。改(gai)變定子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)(he)轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)間(jian)的(de)(de)(de)偏心(xin)(xin)量(liang),便(bian)可改(gai)變泵(beng)的(de)(de)(de)排量(liang),故(gu)(gu)這種泵(beng)都是(shi)(shi)(shi)變量(liang)泵(beng)。
2、雙作用葉片泵的工作原理
它的作(zuo)(zuo)(zuo)用原理和(he)(he)單作(zuo)(zuo)(zuo)用葉(xie)片(pian)泵(beng)(beng)相似,不同(tong)之處(chu)(chu)只在于(yu)定子表面是由(you)兩段(duan)長半徑(jing)(jing)圓弧(hu)、兩段(duan)短半徑(jing)(jing)圓弧(hu)和(he)(he)四段(duan)過渡曲線八個部分組成,且定子和(he)(he)轉(zhuan)子是同(tong)心的。在轉(zhuan)子順時(shi)針方向旋轉(zhuan)的情況下,密封工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)腔的容(rong)積在左(zuo)上角(jiao)和(he)(he)右下角(jiao)處(chu)(chu)逐漸(jian)增(zeng)大,為(wei)吸(xi)油(you)(you)(you)區(qu)(qu)(qu),在左(zuo)下角(jiao)和(he)(he)右上角(jiao)處(chu)(chu)逐漸(jian)減小,為(wei)壓(ya)(ya)油(you)(you)(you)區(qu)(qu)(qu);吸(xi)油(you)(you)(you)區(qu)(qu)(qu)和(he)(he)壓(ya)(ya)油(you)(you)(you)區(qu)(qu)(qu)之間有(you)一段(duan)封油(you)(you)(you)區(qu)(qu)(qu)把它們隔開。這種泵(beng)(beng)的轉(zhuan)子每(mei)(mei)轉(zhuan)一轉(zhuan),每(mei)(mei)個密封工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)腔完成吸(xi)油(you)(you)(you)和(he)(he)壓(ya)(ya)油(you)(you)(you)動作(zuo)(zuo)(zuo)各(ge)兩次,所以(yi)稱為(wei)雙作(zuo)(zuo)(zuo)用葉(xie)片(pian)泵(beng)(beng)。泵(beng)(beng)的兩個吸(xi)油(you)(you)(you)區(qu)(qu)(qu)和(he)(he)兩個壓(ya)(ya)油(you)(you)(you)區(qu)(qu)(qu)是徑(jing)(jing)向對稱的,作(zuo)(zuo)(zuo)用在轉(zhuan)子上的液壓(ya)(ya)力徑(jing)(jing)向平衡,所以(yi)又(you)稱為(wei)平衡式(shi)葉(xie)片(pian)泵(beng)(beng)。
雙(shuang)作(zuo)用(yong)葉(xie)片(pian)(pian)泵(beng)的(de)(de)(de)瞬時流量是脈動(dong)的(de)(de)(de),當葉(xie)片(pian)(pian)數為4的(de)(de)(de)倍數時脈動(dong)率小。為此,雙(shuang)作(zuo)用(yong)葉(xie)片(pian)(pian)泵(beng)的(de)(de)(de)葉(xie)片(pian)(pian)數一般(ban)都取12或(huo)16。
二、葉片泵的性能參數有哪些
葉片泵(beng)的主要(yao)性能有(you)壓力、排量、轉速(su)、效率和壽命等(deng),主要(yao)結(jie)構參數有(you)定子滑(hua)道曲面(mian)的長、短半徑(雙(shuang)作(zuo)用(yong)葉片泵(beng))。
1、壓力
單作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)變量葉(xie)片泵的工作(zuo)(zuo)(zuo)壓(ya)力(li)一般不超過17.5MPa。雙作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)定(ding)量葉(xie)片泵的最(zui)高工作(zuo)(zuo)(zuo)壓(ya)力(li)現已達28~30MPa,略低于齒輪(lun)泵。凸(tu)輪(lun)轉子葉(xie)片泵的工作(zuo)(zuo)(zuo)壓(ya)力(li)可達21MPa。
2、排量的估算及范圍
葉片泵的排量主(zhu)要(yao)取決于定子和(he)轉子的寬度(du)、定子的內徑及偏心距(單作用(yong)葉(xie)(xie)片(pian)(pian)泵)、定子滑道曲面的長(chang)、短半徑(雙作用(yong)葉(xie)(xie)片(pian)(pian)泵)及葉(xie)(xie)片(pian)(pian)數(shu)、葉(xie)(xie)片(pian)(pian)厚度(du)、葉(xie)(xie)片(pian)(pian)傾角等。
已知常見變量(liang)葉(xie)片(pian)泵產品排量(liang)范(fan)圍為(wei)6~120mL/r。雙作(zuo)用葉(xie)片(pian)泵產品的排量(liang)范(fan)圍為(wei)0.5~4200mL/r,但常用排量(liang)為(wei)2.5~300mL/r。
3、轉速
常用單作用變量泵的(de)最高轉(zhuan)速(su)約(yue)3000r/min,其同(tong)時還有最低(di)轉(zhuan)速(su)的(de)限制(zhi)(一般為600~900r/min),以保證有足夠(gou)的(de)離心力可靠地甩出葉(xie)(xie)片。小排(pai)量的(de)雙(shuang)作用定量葉(xie)(xie)片泵的(de)最高轉(zhuan)速(su)達(da)8000~10000r/min,但一般產(chan)品(pin)只有1500~2000r/min,一般低(di)于齒輪泵。
4、效率
單(dan)作(zuo)用(yong)定(ding)量葉(xie)片泵(beng)(beng)在(zai)額定(ding)工況下的容積(ji)效(xiao)(xiao)率(lv)可達92%;雙作(zuo)用(yong)定(ding)量葉(xie)片泵(beng)(beng)在(zai)額定(ding)工況下的容積(ji)效(xiao)(xiao)率(lv)可超過94%,均略低(di)于齒(chi)輪泵(beng)(beng),但葉(xie)片泵(beng)(beng)的機械效(xiao)(xiao)率(lv)一般較高。故兩者(zhe)的總效(xiao)(xiao)率(lv)相(xiang)差無幾。
5、壽命
由于軸承負荷較小和配流(liu)盤受力均(jun)衡等原因,高壓葉片泵(beng)的使用壽命一般均(jun)比齒輪泵(beng)長,可達5000h以上。
6、噪聲
單作用變(bian)(bian)量葉片(pian)泵(beng)的噪聲比(bi)較(jiao)高,僅略低(di)于(yu)變(bian)(bian)量柱塞泵(beng)。雙作用定量葉片(pian)泵(beng)的噪聲很低(di),與內(nei)齒輪(lun)泵(beng)水平相當。
7、功率密度
由于雙作(zuo)用(yong)葉(xie)片泵(beng)(beng)單位結(jie)構體積中(zhong)可設置的(de)工作(zuo)容積較大(“雙作(zuo)用(yong)”的(de)特點),因(yin)此在排(pai)量(liang)相(xiang)同時,尺寸(cun)有可能比齒輪(lun)泵(beng)(beng)更小;但后者許用(yong)壓力(li)和轉(zhuan)速(su)較高,且外齒輪(lun)泵(beng)(beng)多用(yong)鋁(lv)合金殼體,故在功率(lv)密度方面(mian)仍然是齒輪(lun)泵(beng)(beng)占優勢。
8、主要結構參數
對(dui)于雙作用(yong)定量(liang)葉片泵(beng),定子(zi)滑道(dao)曲面大(da)(da)、小半(ban)徑之(zhi)比一(yi)般(ban)為(wei)R/r=1.06~1.15。增大(da)(da)轉、定子(zi)寬(kuan)度B可(ke)減(jian)少沿(yan)端面的(de)泄漏占總(zong)輸出流(liu)(liu)量(liang)的(de)比例,對(dui)提高容積效率(lv)有(you)利,但B值過(guo)大(da)(da)時將使配流(liu)(liu)窗口中流(liu)(liu)速過(guo)高,壓力損失增大(da)(da),對(dui)于單(dan)作用(yong)泵(beng)還會(hui)使軸(zhou)承受力惡化,一(yi)般(ban)為(wei)B/r=0.45~1。例如(ru),流(liu)(liu)量(liang)為(wei)25~200L/min的(de)YB系列葉片泵(beng)B=20~40mm。單(dan)作用(yong)泵(beng)的(de)偏心(xin)距一(yi)般(ban)為(wei)e/D=0.025~0.03。
滿足分隔工作容積密封條件的最小葉片數(shu)(shu)(shu)(應(ying)取偶數(shu)(shu)(shu))Zmin=6,從轉子強度考慮,葉片數(shu)(shu)(shu)以少為好,但為了(le)減小流(liu)量脈動(dong)(dong)等(deng),Z值尚須(xu)與定子滑道曲面中過渡段的形狀(zhuang)相匹配,一般取2=8~18,并(bing)以Z=10和12者為多。為了(le)降(jiang)低流(liu)量脈動(dong)(dong),單作用泵的葉片數(shu)(shu)(shu)則應(ying)為奇數(shu)(shu)(shu)(常取Z=9~21)。
葉片(pian)(pian)厚度(du)在(zai)滿(man)足強(qiang)度(du)要求和工藝可能(neng)性的(de)前提下(xia)應盡可能(neng)地薄,一般為(wei)b=1.8~2.5mm。例如,流(liu)量為(wei)12~200L/min的(de)YB系(xi)列(lie)葉片(pian)(pian)泵的(de)葉片(pian)(pian)厚度(du)b=2.25mm。
單作用(yong)(yong)泵(beng)(beng)的后傾(qing)角(jiao)一般為(wei)θ=O°~24°。雙作用(yong)(yong)泵(beng)(beng)的葉(xie)片前傾(qing)角(jiao)通常為(wei)θ=0°~14°。例如,流量(liang)為(wei)10~100L/min的YB系列(lie)葉(xie)片泵(beng)(beng)的葉(xie)片前傾(qing)角(jiao)為(wei)θ-13°。