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限压式变量叶片泵的特点和应用

【摘要】:限压式变量叶片泵能借助输出压力的大小自动改变偏心距e的大小来改变输出流量。压力调节螺钉11用以调节限压变量泵的起控压力。最大流量调节螺钉8用以限制定子的最大偏心量,即泵的空载流量。图2-19 限压式变量叶片泵特性曲线

1.结构和工作原理

限压式变量叶片泵是单作用叶片泵。根据前面介绍的单作用叶片泵的工作原理,改变定子和转子间的偏心距e,就能改变泵的输出流量。限压式变量叶片泵能借助输出压力的大小自动改变偏心距e的大小来改变输出流量。当压力低于某一可调节的限定压力时,泵的输出流量最大;当压力高于限定压力时,随着压力的增加,泵的输出流量线性地减少,其工作原理如图2-17所示。

图2-17中,1为转子,在转子槽中装有叶片,2为定子,3为配油盘上的吸油窗口,8为压油窗口,9为调压弹簧,10为调压螺钉,4为活塞,5为调节流量螺钉。泵的出口经通道7与活塞缸6相通。在泵未运转时,定子2在调压弹簧9的作用下,紧靠活塞4,并使活塞4靠在螺钉5上。这时,定子和转子有一偏心量e0。调节螺钉5的位置,便可改变e0。当泵的出口压力p较低时,则作用在活塞4上的液压力也较小,若此液压力小于上端的弹簧作用力,当活塞的面积为A,调压弹簧的刚度ks,预压缩量为x0时,有

pAksx0

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图2-17 限压式变量叶片泵的工作原理

1—转子 2—定子 3—吸油窗口 4—活塞 5—螺钉 6—活塞腔 7—通道 8—压油窗口 9—调压弹簧 10—调压螺钉

此时,定子相对于转子的偏心量最大,输出流量也最大。随着外负载的增大,液压泵的出口压力p也将随之提高,当压力升至与弹簧力相平衡的控制压力pB时,有

pB=ksx0/A

当压力进一步升高,就有pAksx0,这时若不考虑定子移动时的摩擦力,液压作用力就要克服弹簧力推动定子向上移动,随之泵的偏心量减小,泵的输出流量也减小。pB称为泵的限定压力,即泵处于最大流量时所能达到的最高限定压力,调节调压螺钉10,可改变弹簧的预压缩量x0,即可改变pB的大小。设定子的最大偏心量为e0,定子移动偏心量减小时,弹簧的附加压缩量为x,则定子移动后的偏心量e

e=e0-x

定子的受力平衡方程式为

pA=ksx0+x

可以看出,泵的工作压力越高,定子附加移动越大;偏心量越小,泵的输出流量也越小。

图2-18所示为限压变量泵的实际结构。图中定子上半部为压油区,作用在定子内部的液体压力使定子向上并通过滑块2使之与滚针1靠紧,使定子移动灵活。压力调节螺钉11用以调节限压变量泵的起控压力。最大流量调节螺钉8用以限制定子的最大偏心量,即泵的空载流量。

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图2-18 限压变量泵的实际结构

1—滚针 2—滑块 3—定子 4—转子 5—叶片 6—活塞 7—轴 8—最大流量调节螺钉 9—弹簧座 10—弹簧 11—压力调节螺钉

2.特性曲线

图2-19所示为限压式变量叶片泵的特性曲线。

1)流量压力曲线q-pAB段:工作压力ppB,输出流量qA不变,但供油压力增大,泄漏流量ΔqL也增加,故实际流量q减小;BC段:工作压力ppB,弹簧压缩量增大,偏心量减少,泵的输出流量减小。若定子的偏心量e=0,则pC=pmax,此时的压力pC为截止压力。调节弹簧的刚度ks,可改变BC段的斜率。

2)功率压力曲线P-p。功率峰值在PB处。

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图2-19 限压式变量叶片泵特性曲线