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如何优化双作用叶片泵的效能?

【摘要】:这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔,并且各自的中心夹角是对称的,作用在转子上的油液压力相互平衡,因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵。其主要由定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、轴承、密封、泵体等组成。

1.结构和原理

双作用叶片泵的工作原理如图2-15所示,它是由定子1、转子2、叶片3和配油盘(图中未画出)等组成。转子和定子中心重合,定子内表面近似为椭圆柱形(该椭圆柱形由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线组成)。当转子转动时,叶片在离心力和(建压后)根部油液压力的作用下,在转子槽内向外移动而压向定子内表面,由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间形成若干个密封空间,当转子按图2-15所示方向顺时针旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增大,吸入油液;再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中,叶片被定子内壁逐渐压入槽内,密封空间容积变小,将油液从压油口压出。由于转子每转一周,每个工作空间要完成两次吸油和压油,故称之为双作用叶片泵。这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔,并且各自的中心夹角是对称的,作用在转子上的油液压力相互平衡,因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵。为了要使径向力完全平衡,密封空间数(即叶片数)应当是偶数。

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图2-15 双作用叶片泵的工作原理

1—定子 2—转子 3—叶片

2.排量

由于转子在转一周的过程中,每个密封空间完成两次吸油和压油。不考虑叶片厚度b和叶片倾角β的影响时,当定子的大圆弧半径为R、小圆弧半径为r、定子宽度为B、叶片数为z时,两次吸压油过程,每个密封容积排出的油液体积为扇形角为2π/z、厚度为B、但半径分别为Rr的两个扇形柱状体体积之差的两倍;z个密封容积排出的油液体积就是圆环柱体体积的两倍。在考虑叶片厚度b和叶片倾角β的影响后,双作用叶片泵的排量为

V=2πBR2-r2)-2zBbR-r)/cosβ

3.结构特点

双作用叶片泵的结构如图2-16所示。其主要由定子、转子、叶片、配油盘、传动轴轴承、密封、泵体等组成。其结构特点是:①叶片倾角沿旋转方向前倾10°~14°,以减小压力角;②叶片底部通以液压油,防止压油区叶片内滑;③转子上的径向负荷平衡;④为防止压力跳变,配油盘上开有三角槽(眉毛槽),同时可避免困油;⑤双作用泵不能改变排量,只可作定量泵用。

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图2-16 双作用叶片泵的结构