液壓與液力傳動(dòng)項(xiàng)目二工程機(jī)械液壓元件的結(jié)構(gòu)與維修任務(wù)一液壓傳動(dòng)的工作原理與組成的介紹

——柱塞泵的工作原理及特點(diǎn)

任務(wù)目錄軸向柱塞泵的工作原理軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)徑向柱塞泵的工作原理任務(wù)導(dǎo)入

柱塞泵是通過(guò)柱塞在缸體中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成密閉容積變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸油與壓油的一種液壓泵。柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊，工作壓力高、效率高，調(diào)節(jié)流量方便，故在高壓、大流量、大功率的液壓系統(tǒng)中和流量需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合應(yīng)用廣泛。教學(xué)任務(wù)——柱塞泵的分類柱塞泵的分類按缸體與泵軸的相對(duì)位置關(guān)系：軸向柱塞泵、徑向柱塞泵按排量是否可變：定量柱塞泵、變量柱塞泵。教學(xué)任務(wù)——軸向柱塞泵的工作原理

軸向柱塞泵是將多個(gè)柱塞軸向配置在一個(gè)共同的缸體的圓周上，并使柱塞中心線和缸體中心線平行的一種泵。軸向柱塞泵分為：斜盤式和斜軸式教學(xué)任務(wù)——軸向柱塞泵的工作原理斜盤式軸向柱塞泵的工作原理斜盤式軸向柱寒泵主要由缸體2、配油盤1、柱塞3和斜盤4組成。柱塞沿圓周均勻分布在缸體內(nèi)。斜盤與缸體軸線傾斜一角度γ，柱塞靠機(jī)械裝置或低壓油作用壓緊在斜盤上，配油盤1和斜盤4固定不轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體2和柱塞3一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由于斜盤的作用，迫使柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)配油盤的配油窗口進(jìn)行吸油和壓油。教學(xué)任務(wù)——軸向柱塞泵的工作原理吸油過(guò)程

發(fā)動(dòng)機(jī)主軸按如圖所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)缸體轉(zhuǎn)角在π~2π范圍內(nèi)，柱塞向外伸出，柱塞底部的密封工作容積增大，通過(guò)配油盤的吸油窗口吸油。壓油過(guò)程缸體轉(zhuǎn)角在0~π范圍內(nèi)，柱塞被斜盤推人缸體，使密封容積減小，通過(guò)配油盤的壓油窗口壓油。缸體每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)柱塞各完成吸、壓油一次。如改變斜盤傾角γ，可改變液壓泵的排量；改變斜盤傾角方向，就能改變吸油和壓油的方向，成為雙向變量泵。教學(xué)任務(wù)——軸向柱塞泵的工作原理斜軸式軸向柱塞泵的工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過(guò)泵軸傳遞給七個(gè)柱塞，七個(gè)柱塞帶動(dòng)缸體一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)缸體沿著配油盤的表面滑動(dòng)并通過(guò)配油盤的配油窗口吸入和輸出液壓油。改變缸體的傾斜角度，會(huì)使柱塞的行程發(fā)生變化，從而控制泵的流量教學(xué)任務(wù)——軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)斜盤式柱塞泵基本結(jié)構(gòu)缸體

用鋁青銅制成，缸體3上面有七個(gè)與柱塞相配合的圓柱孔，其加工精度很高，以保證既能相對(duì)滑動(dòng)，又有良好的密封性能。缸體中心開有花鍵孔，與傳動(dòng)軸相配合。缸體體右端面與配油盤相配合。缸體外表面鑲有鋼套并裝在滾動(dòng)軸承上。教學(xué)任務(wù)——軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)柱塞與滑履

柱塞的球頭與滑履鉸接。柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并隨缸體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。滑履隨柱塞作軸向運(yùn)動(dòng)，并在斜盤的作用下繞柱塞球頭中心擺動(dòng)，使滑履平面與斜盤斜面貼合。柱塞和滑履中心開有直徑1mm的小孔，缸中的壓力油可進(jìn)人柱塞和滑履、滑履和斜盤間的相對(duì)滑動(dòng)表面，形成油膜，起靜壓支承作用，減小這些零件的磨損。教學(xué)任務(wù)——軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)中心彈簧機(jī)構(gòu)

中心彈簧通過(guò)內(nèi)套、鋼球和回程盤10將滑履壓向斜盤，使柱塞得到回程運(yùn)動(dòng)，從而使泵具有較好的自吸能力。同時(shí)，彈簧2又通過(guò)外套使缸體3緊貼配油盤，以保證泵啟動(dòng)時(shí)基本無(wú)泄漏。配油盤

配油盤上開有兩條月牙形配流窗口，外圈的環(huán)形槽是卸荷槽，與回油相通，使配油盤端面上直徑超過(guò)卸荷槽部分的壓力降低到零，保證配流盤端面可靠地貼合。兩個(gè)通孔(相當(dāng)于葉片泵配流盤上的三角槽)起減少?zèng)_擊、降低噪聲的作用。四個(gè)小盲孔起儲(chǔ)油潤(rùn)滑作用。配流盤下端的缺口，用來(lái)與右泵蓋準(zhǔn)確定位。滾動(dòng)軸承用來(lái)承受斜盤11作用在缸體上的徑向力。教學(xué)任務(wù)——軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)變量機(jī)構(gòu)

只要改變斜盤的傾角，即可改變軸向柱塞泵的排量和輸出流量。

圖示為手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手輪，使調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)變量活塞作軸向移動(dòng)(因?qū)蜴I的作用，變量活塞只能作軸向移動(dòng)，不能轉(zhuǎn)動(dòng))。通過(guò)銷軸使斜盤繞變量殼體上的圓弧導(dǎo)軌面的中心(即為鋼球中心)旋轉(zhuǎn)，從而使斜盤傾角改變，達(dá)到變量的目的。當(dāng)流量達(dá)到要求時(shí)，可用鎖緊螺母鎖緊即可。

這種變量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但操縱不輕便，且不能在工作過(guò)程中變量。除以上介紹的手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)以外.軸向柱塞泵還有很多種變量機(jī)構(gòu)，如恒功率變量機(jī)構(gòu)、恒壓變量機(jī)構(gòu)、恒流量變量機(jī)構(gòu)等。教學(xué)任務(wù)——軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)斜盤式軸向柱塞泵特點(diǎn)①柱塞和缸體配合間隙容易控制，密封性好，容積效率高，可達(dá)93%~95%。②采用滑履與回程盤裝置，避免球頭的頭接觸。③高壓泵，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴，對(duì)使用環(huán)境要求高。④柱塞數(shù)通常為7、9、11，單數(shù)，減小流量脈動(dòng)。⑤排量取決于泵的斜盤傾角。教學(xué)任務(wù)——徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)徑向柱塞泵是將多個(gè)柱塞徑向排列在缸體內(nèi)，柱塞中心線與缸體中心線垂直，缸體由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)連同柱塞一起轉(zhuǎn)動(dòng)，周期性改變密閉容積的大小，達(dá)到吸、排油的目的。教學(xué)任務(wù)——徑向柱塞泵的工作原理徑向柱塞泵的工作原理

柱塞1徑向排列裝在缸體2中，缸體由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)連同柱塞1一起旋轉(zhuǎn)，柱塞1在離心力或壓力油的作用下壓緊定子3的內(nèi)壁。吸油過(guò)程

當(dāng)缸體按圖所示方向回轉(zhuǎn)時(shí)，由于缸體和轉(zhuǎn)子之間有偏心距e，因此柱塞繞經(jīng)上半周時(shí)要向外伸出，柱塞底部的容積則逐漸增大，形成真空，經(jīng)過(guò)襯套4(襯套4壓緊在缸體內(nèi)，并和缸體一起回轉(zhuǎn))，上的油孔從配油軸5的吸油孔吸油;壓油過(guò)程

當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)到下半周時(shí)，定子內(nèi)壁將柱塞向里推，柱塞底部的容積逐漸減小，向配油軸的壓油孔壓油。教學(xué)任務(wù)——徑向柱塞泵的工作原理徑向柱塞泵的配油軸5是固定不動(dòng)的。油液從配油軸的上半部的兩個(gè)進(jìn)油孔a1和a2流入，從下半部?jī)蓚€(gè)壓油孔b1和b2壓出。

為了實(shí)現(xiàn)配油，配油軸在與村套接觸的部位開有上下兩個(gè)缺口，從而形成吸油口和壓油口。其余部分則形成封油區(qū)。徑向柱塞泵的輸出流量受偏心距e大小控制。若偏心距e做成可調(diào)的(一般是使定子作水平移動(dòng)以調(diào)節(jié)偏心距e)，徑向柱塞泵就成為變量泵;偏心的方向改變，進(jìn)