1、8-2 液压泵液压泵 液压泵的主要任务就是为液压系统供给足够流量和足够压力的液压油，必要时能改变供油的流向和流量。容积式泵适合作液压泵。根据液压系统工作压力的不同，多采用：齿轮泵、螺杆泵、叶片泵、柱塞式油泵。叶片泵有单作用、和双作用泵。柱塞式变量油泵可依柱塞布置方式的不同而分为径向柱塞式与轴向柱塞式两种，后者又有斜盘泵和斜轴泵两类。8-2-1 叶片泵叶片泵8-2-1-1双作用叶片泵的工作原理和结构双作用叶片泵的工作原理和结构 1.定子(内腔型线):1）两段长半径圆弧 2）两段短半径圆弧 3）四段过渡曲线 2.转子:有若干叶槽，内有叶片。旋转时，叶片受离心力及液压力作用下，外顶定子内壁，并在槽内
2、往复滑动。3.配油盘:在定子和转子两侧，盘上有两对吸、排口，在定子、转子、叶片和配油盘之间形成若干个工作空间。双作用叶片泵的组成双作用叶片泵的组成双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理原理动画18-2-1-1-1 双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理l在定子、转子、叶片和配油盘之间形成若干个工作空间。l叶片由短转向长半径时，叶片间V增大，P降低，经配油盘吸油l叶片由长向短半径时，叶片间V减小，经配油盘的排出口排油。l当叶片位于密封区时，正好将吸、排口隔开。叶片间V不变，没有困油问题。每个工作空间回转一周，吸每个工作空间回转一周，吸排液体
3、两次，故为双作用排液体两次，故为双作用原理动画2一、定子、转子、叶片 如图示出典型的双作用叶片泵的结构。双作用叶片泵一般使叶片底部与排出油腔相通，配油盘端面环槽C有小孔与排出腔相通 双作用泵的叶片数Z应取偶数(12个)，保证转子径向力平衡 8-2-1-1-2双作用叶片泵的结构双作用叶片泵的结构 双作用泵结构动画双作用泵结构动画2.配油盘配油盘(难点)配油盘上密封区圆心角配油盘上密封区圆心角()必须大于等于叶必须大于等于叶片夹角片夹角(=2/z)，否则使吸排腔沟通，造成，否则使吸排腔沟通，造成严重漏泄。严重漏泄。定子圆弧段圆心角()应大于等于配油盘上密封区圆心角()，否则产生困油现象。三角槽的作
4、用：在排出窗口的叶片转入端开有三角槽。三角槽的作用：在排出窗口的叶片转入端开有三角槽。避免压力急增，造成液体冲击和噪音。避免压力急增，造成液体冲击和噪音。8-2-1-1-2双作用叶片泵的结构双作用叶片泵的结构配油盘上密封区圆心角 叶片夹角 定子圆弧段圆心角如果则容积效率降低；如果则发生困油现象；如果则容积效率降低；应有 配油盘(难点)8-2-1-1-2双作用叶片泵的结构双作用叶片泵的结构8-2-1-1-2双作用叶片泵的结构双作用叶片泵的结构叶片的倾角和倒角叶片的倾角和倒角 双作用泵的叶槽在转子中不是径向的，是顺转向朝前倾斜，10 14 叶片端部倒角朝后，保证叶片贴紧定子的内表面。（单作用泵采用
5、后倾角后倒角，原因定子上各点相对转子中心距离变化较缓）。结论结论1、双作用叶片泵叶片、双作用叶片泵叶片前倾前倾角角，后倒角后倒角。结论结论2、单作用泵叶片、单作用泵叶片后倾角后倾角，后倒角后倒角。注意：此处的角度与前面的角度概注意：此处的角度与前面的角度概念不同。不要混淆。念不同。不要混淆。8-2-1-1-2双作用叶片泵的结构双作用叶片泵的结构l 双作用叶片泵的流量与尺寸成正比：l 影响叶片泵容积的效率的内部漏泄途径有：1.配油盘与转子及叶片侧端的轴向间隙，对配油盘与转子及叶片侧端的轴向间隙，对v影响最大影响最大。2.叶片顶端与定子内表面的径向间隙，可自动叶片顶端与定子内表面的径向间隙，可自动
6、补偿补偿 3.叶片侧面与叶槽的间隙，装复时以能缓慢自叶片侧面与叶槽的间隙，装复时以能缓慢自由滑到槽底为宜。片、槽配合不可互换。由滑到槽底为宜。片、槽配合不可互换。l 双作用泵因转子径向力平衡，轴不会弯曲变形，轴向间隙可做得较小，故v可比齿轮泵高，其中：双作用泵一般约在0.80.94范围，单作用泵v在0.580.92之间。l 单作用叶片泵流量的均匀性不如双作用叶片泵观看双作用叶观看双作用叶片泵原理影片片泵原理影片8-2-1-1-3双作用叶片泵的实例结构双作用叶片泵的实例结构一进二出，双联。叶片顶部为弧形槽，弧形槽，槽内有两孔两孔通叶片底部，故顶、底液压平衡。叶片被柱销顶住，柱销在柱销孔内可滑动，
7、柱销孔底部通排出压力油。8-2-1-2 单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理组成：转子、定子、叶片、配油盘、泵体、转轴。结构：l定子内曲面为圆，转子外表面为圆，转子随转轴转动，定、转子有偏心e。l转子两端有固定的配油盘，配油盘上开有同吸排油口的配油窗口。e8-2-1-2 单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理l 定子内腔型线是圆，转子轴与定子偏心。逆时针回转时，工作V右半转增大，左半转V 减小。从两侧配油盘的吸、排口吸排油。l 会产生困油现象，但不太严重。通过在排出口边缘开三角形卸荷槽的方法即可解决。l 定子、转子和轴承受径向力作用 单作用叶片泵8-2-1-2 单作用叶片泵的工作
8、原理单作用叶片泵的工作原理e叶片在转过吸入区时，向外伸出的速度较小，单靠离心力即单靠离心力即足以保证叶片贴紧定子足以保证叶片贴紧定子。但实际上是叶片底部分油槽叶片底部分油槽分两段分两段。排出区排出区+密封区密封区一段；一段；吸入区一吸入区一段段。倾角和倒角：倾角和倒角：传统概念：传统概念：单作用泵叶片单作用泵叶片后倾后倾角角，后倒角。后倒角。新研究概念：新研究概念：单作用泵叶片单作用泵叶片径径向安装向安装，后倒角后倒角8-2-1-2 单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理流量计算：因为单作用叶片泵的叶片底部在吸排油区分别通吸排油腔，工作时也参与吸排油液。故计算时无需考虑叶片厚度的影响。Q
9、t=R+r2 Rr2Bn106 L/minl单作用叶片泵工作时转子承受不平衡液压径向力，并且还属非卸荷式叶片泵，故工作压力不能太高故工作压力不能太高。l流量均匀性比双作用叶片泵差流量均匀性比双作用叶片泵差。l但通过改变偏心的大小和方向，可做成转速恒定流量可调的无级变可做成转速恒定流量可调的无级变量泵量泵。8-2-1-3内反馈限压式变量叶片泵内反馈限压式变量叶片泵l作用力Fx：配油盘中线相对于定子中线顺转向偏转了角。排油P对定子的作用力F便在定子中线方向产生分力Fx。l当Fx小于补偿器弹簧预紧力时:定子与转子的偏心距保持最大值 泵的Q随排出P增加而稍有降低，如特性曲线中AB段所示l当排压大于PB
10、时，Fx增大，使定子向减小e的向移动，泵的Q即随排压增加而迅速降低。当升到Pc时，e减小到Qt=漏泄量，则Q=0，有Pmax。限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵FxPB8-2-1-3内反馈限压式变量叶片泵内反馈限压式变量叶片泵l 调节螺钉6，增大弹簧预紧力，PB,Pc 增大，特性曲线BC段右移。弹簧刚度越小，则BC段越陡，Pc 与PB越接近。l 螺钉3可变泵的最大e，而改变Qmax，AB段就上下平移。l 内反馈限压式变量泵只能单向变量。限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵PB PC8-2-1-3内反馈限压式变量叶片泵内反馈限压式变量叶片泵内反馈限压式变量叶片泵内反馈限压式变量叶片泵8-2-1-4 叶
11、片泵的特点叶片泵的特点1、流量较均匀，运转平稳，噪声较低2、体积相对较小，尤其双作用泵所有液压泵中单位功率重量最轻。3、结构紧凑，简单，制造、安装、维修方便。尺寸较小而流量较大。4、双作用叶片泵径向力平衡，故轴承寿命长；它的内部密封性也较好，v80%90%，总效率在75%84%较高；一般额定排出P较高，可达7MPa，如果采取各种特殊结构使叶片转过吸入区时，降低叶片底部的压力，最高可达2030MPa。单作用叶片泵因径向力不平衡，轴承寿命受限。效率5892%流量均匀性差。但易实现无级变量调速。8-2-1-4 叶片泵的特点叶片泵的特点5、转速n一般在6002000rmin范用内太低则叶片可能因离心力
12、不够而不能压紧在定子表面，太高易吸空。6、对油液清洁度和粘度比较敏感。粘度1737mm/s2,粘度太高则吸油困难。太低则泄漏严重。最高油温70度。油泵进口应加100150um的过滤器。7、叶片泵为避免径向力不采用皮带和齿轮传动，电动机轴传动，同轴度 20MPa 时，约为092095。8-2-2-1斜盘式轴向柱塞泵原理斜盘式轴向柱塞泵原理 由上可知，在泵的结构尺寸和转速一定时，改变斜盘倾角的大小，即可改变泵的流量，而当斜盘的倾斜方向改变时，泵的吸排方向也就改变。当=0时，则Q=0。轴向柱塞泵的瞬时流量是脉动的。为了流量均匀轴向柱塞泵的柱塞个数单数，一般多取为7 9个，（流量大时也有取或11个的。
13、）8-2-2-1斜盘式轴向柱塞泵原理斜盘式轴向柱塞泵原理 斜盘式轴向柱塞泵的受力分析 作用在柱塞底部的油压力P可分解为垂直于斜盘的力N和垂直于柱塞轴线的力T。分力N由斜盘产生的法向反力N平衡。而分力T则使缸体受到一倾复力矩，必须由支承缸体的轴承来承受；同时又对缸体产生一定的转矩。8-2-2-1斜盘式轴向柱塞泵原理斜盘式轴向柱塞泵原理l 各缸油压力对缸体所产生的总转矩和，构成泵的液压阻转矩。如果泵不被原动机所驱动，而是将压力如果泵不被原动机所驱动，而是将压力油从一根油管向泵内输入，并让另一根油管回油，油从一根油管向泵内输入，并让另一根油管回油，则液压油对缸体的转矩即成为驱动泵轴回转的驱则液压油对
14、缸体的转矩即成为驱动泵轴回转的驱动转矩，从而使液压泵变成液压马达动转矩，从而使液压泵变成液压马达。l 在转速和尺寸一定的前提下，改变斜盘的倾角度的大小即可改变泵的流量。=0时流量为零。斜向改变，吸排方向改变。l 变量控制方式：液压伺服控制多多；直接控制少少8-2-2-2结构实例结构实例 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵结构动画型斜盘式轴向柱塞泵结构动画l传动轴1通过花键与缸体3连接，在缸体3上按轴线方向均匀分布7个油缸，各缸中均装有柱塞14，柱塞的端部与滑履13铰接。l中心弹簧中心弹簧4一方面通过弹簧外套将缸体3压向配油盘2，以保证二者的
15、初始密封；l另一方面通过弹簧的内套、钢球、回程盘5将滑履13压向斜盘12，斜盘12以其耳轴支承在变量机构的壳体11上。而配油盘2则用定位销固定在泵体16上。泵的内部漏泄泵的内部漏泄主要发生在：主要发生在：配油盘与缸体之间、柱塞与缸体之间、滑履与斜盘之间以及滑履与柱塞的球头之间。漏出的油液则从泵体上部的泄油口B用泄油管引回油箱（1 1）本体结构）本体结构这样，如使斜盘处于倾斜位置，则当缸体带动柱塞、滑履和回程盘回转时，柱塞就会在油缸中作往复运动，通过泵体中的两条油路和配油盘上的两个配油口分别进行吸排。如果泵的吸入压力较低，那么吸入行程中就要靠中心弹簧的张力，通过回程盘和滑履将柱塞从油缸中拉出。8
16、-2-2-2结构实例结构实例 8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵结构动画型斜盘式轴向柱塞泵结构动画8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵图 3-18 缸体图 3-19 缸体轴向柱塞泵缸体轴向柱塞泵缸体解体动画解体动画8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵解体动画解体动画18-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵斜盘12以其耳轴支承在变量机构的壳体11上（2）泵伺服变量机构）泵伺服变量机构8-2-2-2-1 CCYl4
17、1B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵CCYl41B型泵变量机构及其工作原理采用液压伺服变量机构控制泵的流量和流向。其工作原理如下；泵的两个吸排腔(图上仅示出一个)通过各自的油路b、c及单向阀，与差动活塞10下方的油腔m相通，以使泵工作时既可由泵的排出腔向m腔供送压力油（内供），也可由辅泵通过变量机构下端盖中的油孔向m腔供油（外供）。m伺服变量机构结构原理伺服变量机构结构原理这样，如经拉杆7拉动伺服滑阀8向上移动某一距离，使油孔e开启，则差动活塞上方油腔n中的油液就会泄人泵体，于是，差动活塞便会在下腔油压的作用下向上移动，直到油孔e重新被滑阀遮闭时为止。这样，利用差动活塞的上移，通过斜盘背面
18、的销轴就会带动斜盘，使其绕自己的耳轴偏转，改变倾角(最大可达土1820)，从而实现流量和流向的改变。伺服变量机构伺服变量机构解体动画解体动画2泵伺服变量机构当用手柄使伺服阀芯3向下移动时，上面的阀口打开，上腔中的压力油经孔道与下腔连通，活塞因上腔有效面积大于下腔的有效面积而向下移动，差动活塞移向下动，同时又使伺服阀上的阀口关闭，最终使差动活塞自身停止运动。同理，当手柄使伺服阀芯3向上移动时，下面的阀口打开，和接通油箱，上腔泄压。差动活塞在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动作egeg8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵
19、CCYl41B型泵变量机构及其工作原理 油泵的流量的大小可由差动活塞带动拨叉1从刻度盘上示出。刻度盘共分10格，每格相当于额定流量的10。当变量机构是由轴向柱塞泵自身供给控制油时，则泵在中位运转时因无压力油可供，这时要使差动活塞离开中位，需靠拉杆9直接拉动。因此，经常需要换向的变量泵控制用油一般都由辅泵供油。8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵（3 3）配流盘（配油盘）配流盘（配油盘）配油盘上两个弧形配油口分别与泵体上的两个吸排油腔相通。盘上靠外面的泄压槽以外部分是辅助支承面，不起密封作用，但可增加缸体和配油盘的接触面积，以减小比压，减轻磨损。8-2-2-2-
20、1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵CCYl41B型泵配油盘的结构为了保证柱塞在转过吸、排配油口之间的封油区时不致将两个配油口沟通，配油盘上封油区封油角必须大于油缸配油孔的包角。这样，在油缸配油孔越过封油区时，该油缸就会形成一个封闭空间。该空间的该空间的容积随缸体转动仍会变化，容积随缸体转动仍会变化，故会产故会产生困油现象生困油现象。在油缸配油孔离开封油区时，则又会因突然接通排油口或吸油口而造成油压突变，发生液压冲击，产生很大的噪声。8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵配油盘的困油现象与消除配油盘的困油现象与消除为了消除上述弊端，CCYl41
21、B型泵的配油盘采用了配油盘采用了非对称非对称负重迭负重迭型结构型结构；所谓非对称型配油盘非对称型配油盘，就是指配油盘的中线N-N相对于斜盘中线M-M朝缸体旋转方向偏转了一个角。此外，在配油盘上还钻有阻尼孔D(有的泵则采用三角形阻尼槽)，该孔与后的配油口相通，即相当于与该配油口节流相通。而所谓负重迭型负重迭型，就是指封油角 与油缸配油孔的包角之差为0-1 (-=0,即属零重迭型；当负重迭角甚小时，也可看作为零重迭型)。8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵配油盘的困油现象与消除配油盘的困油现象与消除由于采用了这种结构，当油缸的配油孔即将与吸(排)油口断开时，就已开
22、始与间接沟通另一配油口的阻尼孔D重迭，这样即可消除困油现象，又可使油缸中的油液经阻尼孔逐渐地与另一配油口相通，压力变化比较平缓，从而避免了液压冲击，对容积效率影响也不大。由于这种泵采用了非对称型配油盘，故只能按规定方向单向运转。为了保证配油盘安装位置正确，它与泵体是设有定位销(见图833)。此外，在配油盘的封油区还设有若干个盲孔E，它可起存油润滑作用，以减轻摩损。CCYl41B型泵配油盘的结构封油角大于配油孔包角，以防漏油，但会引起困油现象(?)。采用非对称负重迭配油盘(不可逆转不可逆转)。非对称：配油盘中线N-N相对于斜盘中线M-M朝缸体转向偏转角；负重迭：-=0 -1()盲孔E：存油润滑，
23、减轻磨损。()阻尼孔D(与邻近的后一个配油口相通,圆形或三角形)：消除困油现象；减轻液压冲击。8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵CCYl41B型泵配油盘的结构8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵 油压撑开力Pc，抵消大部分柱塞传给滑履的法向压力N。（4 4）主要零件的静力平衡）主要零件的静力平衡8-2-2-2-1 CCYl41B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵主要零件的静力平衡主要零件的静力平衡图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况12hAg f斜盘RR8-2-2-2-1 CCYl4
24、1B型斜盘式轴向柱塞泵型斜盘式轴向柱塞泵主要零件的静力平衡主要零件的静力平衡l由图8-36可见，在滑履和柱塞的中心都钻有小孔，它可使压力油经小孔通到柱塞与滑履及滑履与斜盘之间的摩擦面上，从而起到润滑和静压支承作用。设计时只要适当选取滑履底部及其圆盘状小室的尺寸，即可借滑履底部呈圆台形分布的油压撑开力Pc，抵消大部分柱塞传给滑履的法向压力Nl(N比比Pc约大约大5-10)，l这样既可大大减小比压，使磨损和功耗减小，又可以使滑履较好地压紧在斜盘上,防止产生过大的漏泄损失，从而使油泵在压力和功率都达到很高的情况下，仍有较好的使用性能和效率。8-2-2-2-1 CCYl41B型型斜盘式轴向柱塞泵斜盘式
25、轴向柱塞泵主要零件的静力平衡主要零件的静力平衡 除上述外，在配油盘的配油窗口及其两侧的环形密封面上，也存在着横截面呈梯形分布的油液压力。显然，只要密封面的宽度选择适当，则同样可使缸体压紧配油盘的油压力比撑开力稍大一些(约大610)，以便既可避免比压过大，造成严重的摩擦损失，同时又可不致使缸体与配油盘间的漏泄过多。图3-18 定量配油盘nm8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压泵）8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压泵）这种泵的斜盘倾角由轴线与传动轴1平行的变量柱塞8来控制。在工作压力低时全流量工作，当工作压力超过整定值时流量迅速降低，可
26、限制泵的工作压力过高。当油泵的排压较小时，因不能克服弹簧6的张力，故压力补偿器的阀芯7保持原位，变量柱塞8右侧油腔中的油液即经阀芯7、泄油管道口泄入泵壳之内，因此，斜盘复位弹簧9就会将斜盘推到最大流量的位置。8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压泵）但当排出油压升高到超过压力补偿弹簧6的整定值时，则阀芯7就会上移，使泵排出的压力油液通到变量柱塞右侧的油腔中，克服弹簧9的张力，使斜盘向流量减少的方向偏转。8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压泵）QADPB BBCC这样，如果排出压力p再升高，泵的流量Q就会迅速减小，这可使排出压力保持在一定
27、范围内，成为限压式变量泵。限压式变量泵的p-Q特性曲线ABCD已在图中示出。8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压泵）显然，转动调节螺栓5，增大弹簧6的张力，即可调节限压数值，使特性曲线上的B点向B”点移动；相反，调松弹簧6，则B点就会向B方向移动。至于BD的斜率，则取决于弹簧9的刚度。显然，显然，如果将弹簧如果将弹簧9的刚的刚度做的足够软，度做的足够软，则又可构则又可构成恒压式变量泵成恒压式变量泵。QADPB BBCC8-2-2-2-2限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵（恒压泵）（恒压泵）上述泵因传动轴穿过斜盘，支承在两端的轴承2和4上，故又称通轴式斜盘泵。与前述非
28、通轴式斜盘泵相比，通轴式可省去支承缸体的大型滚柱轴承，这有利于降低成本和延长轴承使用寿命；但传动轴必须具有较大的刚度，缸体或配油盘也需要设计成浮动的形式，或使传动轴与缸体用鼓形花键连接，以适应传动轴在工作中可能产生的微小变形。限压式通轴斜盘泵限压式通轴斜盘泵动画8-2-2-2-3 A4V系列斜盘式变量泵系列斜盘式变量泵l德国生产德国生产A4V系列斜系列斜盘式变量泵。盘式变量泵。l高工作压力高工作压力3540MPal9个柱塞与泵轴成个柱塞与泵轴成5锥形布置。锥形布置。l主泵、副泵、安全阀主泵、副泵、安全阀组合在一起。组合在一起。l辅泵是内齿轮泵。辅泵是内齿轮泵。其它：略其它：略8-2-3斜轴式轴
29、向柱塞泵斜轴式轴向柱塞泵 8-2-3-1工作原理工作原理组成组成:配油盘、油缸、柱塞、连杆、传动轴。配油盘、油缸、柱塞、连杆、传动轴。结构：如图所示。传动轴通过端部的驱动盘带动与结构：如图所示。传动轴通过端部的驱动盘带动与之铰接的各个连杆转动，连杆带动柱塞、柱塞驱动之铰接的各个连杆转动，连杆带动柱塞、柱塞驱动缸体一起转动。缸体一起转动。8-2-3-1斜轴式斜轴式轴向柱塞式变量泵工作原理轴向柱塞式变量泵工作原理 工作原理：当驱动缸体2转动时，柱塞的底腔容积能发生变化，于是，通过配油盘1的相应配油窗口和泵体内的油路，即可完成吸排作用。斜轴泵与斜盘泵的工作原理虽颇相似，但在结构上却有较大差异，此外，
30、在受力情况方面两者也有所不同。变量活塞为两端面积不等的差动变量活塞为两端面积不等的差动活塞。活塞。泵的排油经泵体内油道引致泵的排油经泵体内油道引致1差差动活塞小端动活塞小端、2节流阀节流阀、3伺服滑伺服滑阀两个凸间之间阀两个凸间之间。8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵结构：如图所结构：如图所示。传动轴通示。传动轴通过端部的驱动过端部的驱动盘带动与之铰盘带动与之铰接的各个连杆接的各个连杆转动，连杆带转动，连杆带动柱塞、柱塞动柱塞、柱塞驱动缸体一起驱动缸体一起转动。转动。配流盘与缸体及泵体为球面配合。靠中心连杆左端的碟形弹簧将缸体
31、、配流盘、泵体保持预紧力配合。并实现间隙自动补偿。拨销9穿过变量活塞大端的横孔，与配流盘的中心孔配合。另一端套在导杆13上。变量活塞移动时即带动配流盘，配流盘再带动缸体，从而改变缸体的摆角，从而改变泵的排量。8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵当排出压力不高时，缸体摆角最大，排量最大。特性为水平线段部分。1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵 当排出压力升高到PA时，先导活塞的液压力克服外弹簧10和调节弹簧6，使滑阀8下移，a、b通
32、，差动活塞上移，缸体摆角减小，排量减小。特性为AB线段部分1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵当排压继续升高到PB时，内外弹簧已经压缩的同长度，先导活塞的液压力需要克服外弹簧10和内弹簧11及调节弹簧6三者之和力，才能使滑阀8下移，a、b通，差动活塞上移，缸体摆角再减小，排量再减小。特性为BC线段部分。1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵当排压继续升高到PC时，限位螺钉限位螺钉起作用，流量最低，压力不变，CD线段所示。该泵的自动变量机构设计成使流量Q随排出油压p的变化，近似地符合pQ常数的恒功率型式。双曲线状。双曲线状。8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V
33、恒功率变量泵恒功率变量泵 这种泵通常是使感受工作油压的变化控制元件与两个弹簧相平衡，并使其中一个弹簧在变化控制元件的位移量增大到一定的数值后再参予工作，这样，即可使泵的p-Q特性曲线如图8-41中的折线ABCD所示。8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵 当排出油压增加到PA，平衡弹簧之一就开始压缩，使流量按AB线所示那样随排压的升高而降低；当油压进一步增大到PB以后，由于两个弹簧同时工作，亦即又增加了一个弹簧张力，于是泵的流量也会按图中BC线所示那样随压力的升高而降低；直至油压超过Pc后，泵的流量即因受到限位螺钉的限制不再降低，
34、如图中CD线所示。整个折线ABCD与等功率曲线(双曲线)HK大致相近。8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 1、A7V恒功率变量泵恒功率变量泵l改变弹簧6的弹力可使特性线A点左右平移。l弹力增大A点右移，特性线右平移l弹力减小A点左移，特性线左平移l内、外弹簧硬，斜线坡；软，斜线陡。ZXB斜斜轴式轴轴式轴向柱塞向柱塞泵结构泵结构8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 2、ZXB斜轴式轴向柱塞泵（补充）斜轴式轴向柱塞泵（补充）油缸体11装在后泵体6内的滚动轴承上，靠蝶形弹簧15与配油盘12紧压在一起。蝶形弹簧的预压缩量，则可通过安装在缸体
35、轴线位置的调节螺杆14加以调节。后泵体6左端带有两个耳轴，借两个滚动轴承5安装在外壳13上，并可借另外的变量机构控制，绕轴承5的轴线-相对前泵体3左右摆动，以调整油缸体的倾角，从而改变油泵的流量和吸排方向。传动轴1装在前泵体3内，右端带球窝圆盘。在缸体中沿轴向装有7个柱塞10，柱塞10通过连杆7与传动轴1连接。连杆左端球头借压板4和垫圈、螺钉等与传动轴球窝圆盘铰接，而连杆右端的球头，则通过卡瓦8和销子9与柱塞内孔铰接。配油盘的两个配油口e,d分别经后泵体内的油道c、b连通油泵的两个进、出油口。从各密封面和润滑部位漏泄到泵壳13中的油液，则经泄油管回油箱。8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例
36、斜轴式轴向柱塞式变量泵实例 2、ZXB斜轴式轴向柱塞泵（补充）斜轴式轴向柱塞泵（补充）8-2-3-3斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴式轴向柱塞式变量泵实例ZXB型斜轴式轴向柱塞泵结构（补充）（补充）油缸体11装在后泵体6内的滚动轴承上，靠蝶形弹簧15与配油盘12紧压在一起。蝶形弹簧的预压缩量，则可通过安装在缸体轴线位置的调节螺杆14加以调节。后泵体6左端带有两个耳轴，借两个滚动轴承5安装在外壳13上，并可借另外的变量机构控制，绕轴承5的轴线-相对前泵体3左右摆动，以调整油缸体的倾角，从而改变油泵的流量和吸排方向。传动轴1装在前泵体3内，右端带球窝圆盘。8-2-3-2斜轴式轴向柱塞式变量泵实例斜轴
37、式轴向柱塞式变量泵实例ZXB型斜轴式轴向柱塞泵结构（补充）（补充）在缸体中沿轴向装有7个柱塞10，柱塞10通过连杆7与传动轴1连接。连杆左端球头借压板4和垫圈、螺钉等与传动轴球窝圆盘铰接，而连杆右端的球头，则通过卡瓦8和销子9与柱塞内孔铰接。配油盘的两个配油口e,d分别经后泵体内的油道c、b连通油泵的两个进、出油口。从各密封面和润滑部位漏泄到泵壳13中的油液，则经泄油管回油箱。8-2-3-3斜轴泵斜轴泵（与斜盘泵相比）特点与斜盘泵相比）特点1、斜轴泵用铰接柱塞球头的方法替代了斜盘泵中的滑履与斜盘，提高了结构的强度和耐冲击性。2、泵工作时，因连杆轴线与柱塞轴线之间的夹角不大，故柱塞与缸壁间的侧压
38、力也就比斜盘泵要小得多，所以工作时不仅磨损较小，而且倾角也可加大到40(斜盘泵不大于20)，扩大了流量变动范围。8-2-3-3斜轴泵斜轴泵（与斜盘泵相比）特点与斜盘泵相比）特点3、斜轴泵驱动轴不穿过配油盘，可使缸体直径相应减小，漏泄和摩擦损失因而减小，泵的吸人性能也因油缸圆周速度的减小而有所改善，效率更高。4、斜轴泵滤油精度要求低，一般为25m，斜盘泵为1015m。由于上述优点，致使斜轴泵在液压甲板机械中的应用日趋增多。但这种泵靠摆动缸体来变量，外形尺寸较大；结构和工艺比较复杂，造价比斜盘式高。液压泵和液压马达的职能符号（国家及ISO标准）图334 特 性 分 类单向定量双向定量单向变量双向变
39、量液压泵 液压马达8-2-3-4变量泵的变量控制方式变量泵的变量控制方式 变量泵的变量控制机构按控制力是否通过液压放大来区分，有直接变量(如海尔休泵)和伺服变量(如CCYl41B)之分。目前伺服变量多用。按变量机构控制信号的形式，又有手控、机控、电控、液控等多种。按变量泵的流量特性来看，普通变量泵的流量特性即容积式泵流量特性一随着泵工作压力的升高，输出流量因漏泄增加而略有降低，除此之外，根据工作需要，还设计了有多种功能的各种自动变量泵，如限压式、恒功率式、恒压式、恒流量式等。8-2-3-4变量泵的变量控制方式变量泵的变量控制方式按控制方式直接变量伺服变量常用按控制信号手动机控电控液控按流量特性
40、普通变量泵限压式变量泵压力达到某定值时，流量降低。弹簧换软后，即改为恒压泵恒压泵。恒功率式变量泵QP=C恒压式变量泵排压不受外负荷和流量的影响恒流量式变量泵排量不受排压的影响8-2-4变量泵的使用管理变量泵的使用管理1.泵轴与电动机用弹性联轴节弹性联轴节直接相连，同心度误差不超过0.050.1mm。不用皮带、链条等有径向力的传动。2.防止吸压过低，一般不低于0.08MPa（绝对）,吸高不高于0.5米。通常采用辅泵供油。3.启动前泵壳内必须有油 0.1MPa；泵壳泄油管应上行。4.不许关排出阀起动。5.不宜零位长时间运转。零排量、另排压，无润滑。6.选用适当黏度的工作油。不能超过工作油温限定。7
41、.保证油液清洁。不能堵塞油孔，破坏润滑 8.注意拆装方法。高精度、偶件配合。完毕！以下为补充材料径向柱塞式变量泵径向柱塞式变量泵 径向柱塞泵的工作原理径向柱塞泵的工作原理1柱塞 2缸体 3衬套 4定子 5配油轴 海尔休泵变量控制方式：直接控制径向柱塞泵的工作原理动画径向柱塞泵的工作原理动画工作原理影片工作原理影片径向柱塞式变量泵径向柱塞式变量泵 1工作原理 图中，外圆6代表支撑在滚动轴承上既能转动又能靠控制机构左右移动的浮动环，中间的圆盘2代表油缸体。在缸体2中，径向地钻有若干油缸孔，内置柱塞1，柱塞顶部带有滑履7，滑履7安装在浮动环6的环形滑轨内，并可沿环形滑轨滑移。改变泵的吸排方向改变泵的
42、流量方向大小浮动环偏心距柱塞个数为奇数：7,9,11,13径向柱塞式变量泵径向柱塞式变量泵 缸体2由原动机驱动，带动柱塞、滑履、浮动环一齐绕静止的配油轴5回转。而在配油轴5内沿轴向钻有互不相通的油路4和3。，当浮动环处于中央位置时，如图733(a)，由于浮动环与缸体同心，故柱塞在油缸中不产生任何往复运动，这时油泵空转，不产生任何吸排作用，流量为零。径向柱塞式变量泵径向柱塞式变量泵 如果通过操纵机构将浮动环拉离中央位置，使偏向右侧如图733(b)，则吊挂于浮动环滑轨上的柱塞，就会在转过上半周时，不断从油缸中退出，并经油路4吸人油液；而当柱塞转过下半周时，则又会不断压人油缸，将缸内的油液从油路3排
43、出。径向柱塞式变量泵的流量可用下式表示：min2432mezndQ式中：d柱塞直径，m；e浮动环的偏心距，m，z柱塞个数，n油泵转速，rmin；泵的容积效率，一般约为085095。径向柱塞式变量泵径向柱塞式变量泵 径向柱塞泵柱塞的受力分析 图734示出径向柱塞泵柱塞的受力分析简图。图中O1、O2分别表示缸体和浮动环的中心，作用于柱塞底部的油压力P可分解为从径向压向浮动环的力N和垂直于柱塞中心线的力T。分力N由浮动环产生的法向反作用力N平衡，而分力T会使缸体产生一顺时针方向的转矩 M=Tl=Pltg Nm 径向柱塞式变量泵径向柱塞式变量泵径向柱塞泵柱塞的构造实例径向柱塞泵柱塞的构造实例海尔休径向
44、柱塞式变量泵海尔休径向柱塞式变量泵海尔休径向柱塞式变量泵海尔休径向柱塞式变量泵 图735示出海尔休(Hele-Shaw)径向柱塞式变量泵的结构。图中，配油轴5固接在端盖7上，中间钻有孔道3、4。孔道3、4左端与吸排管接头，2、6相通，而其右端则与在配油轴上下两方开出的油孔连通。在配油轴的外侧，套装着底部开孔的缸体15。缸体15支承在两端的球轴承19上，由主轴16驱动，可绕配油轴5回转。在缸体15内，沿径向均匀地排列着一列油缸。装入每一个油缸中的柱塞13通过其外端的耳轴12以及套在耳轴12上的滑履11，吊挂在浮动环的环形滑轨中，并可沿滑轨滑移。海尔休径向柱塞式变量泵海尔休径向柱塞式变量泵 浮动环
45、10为两个对合在一起的圆盘，它由球轴承8支承在导架9上，因此，当原动机经轴16带动缸体15绕配油轴5回转时，柱塞13将随之转动，并通过滑履的摩擦力，带动浮动环一起回转。在这种情况下，如通过穿于泵壳之外的拉杆18，拉动导架9、17，使之沿两端盖7和14内的导路，向任意一侧滑移，那么，浮动环10就会与缸体产生偏心，使泵进行吸排工作。为了防止油泵停用时因压力油倒灌而反转，在海尔休径向柱塞式变量泵的泵轴上需装设防逆转用的棘轮机构，图736即为这种防逆转机构的一例。海尔休径向柱塞式变量泵海尔休径向柱塞式变量泵径向柱塞泵的特点径向柱塞泵的特点(1)配油轴因内部钻孔，并处于悬臂状态，工作时又要承受很大的径向力，故为了保证油轴的强度和刚度，轴的外径就需较粗，兼以油缸呈径向布置，所以泵的径向尺寸和重量也较大。(2)由于配油轴所受径向力不平衡，它与缸体间的间隙不能太小，而且此间隙因磨损而增大后又无法补偿，再加上密封段又短，故容积效率不是很高；此外，缸体和浮动环都承受着不平衡的径向液压力，也会使轴承负荷增加。所以泵的工作油压越高，则容积效率越低，轴承负荷也越大，故径向柱塞泵的最大工作压力一般多限制在20MPa以内。(3)轴内钻孔由于受轴的结构和强度的限制，通流面积较小，这样，为了保证泵的正常吸入，防止产生“气穴”现象，吸人流速不能太高，这限制了径向泵的流量和转速(一般不超过1500rpm)。
