Rexroth力士樂柱塞泵工作原理與說明

1、Rexroth 力士樂柱塞泵工作原理與說明Rexroth 柱塞泵是靠柱塞在缸體中作往復(fù)運(yùn)動造成密封容積的變 化來實現(xiàn)吸油與壓油的液壓泵，與齒輪泵和葉 片泵相比，這 種泵有許多優(yōu)點(diǎn)。 首先， 構(gòu)成密封容積的零件為圓柱形的柱塞和 缸孔，加工方便，可得到較 高的配合精度，密封性能好，在 高壓工作仍有較高的容積效率； 第二， 只需改變柱塞的工作行程 就能改變 流量，易于實現(xiàn)變量；第三，柱塞泵中的主要零件 均受壓應(yīng)力作用，材料強(qiáng)度性能可得到充分利用。由于 柱塞 泵壓力高，結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，流量調(diào)節(jié)方便，故在需要高壓、 大流量、大功率的系統(tǒng)中和流量需要調(diào)節(jié)的場合，如龍門刨床、 拉床、液壓機(jī)、工程機(jī)械、礦山

2、冶金機(jī)械、船舶上得到廣泛的應(yīng) 用。柱塞泵按柱 塞的排列和運(yùn)動方向不同，可分為徑向柱塞 泵和軸向柱塞泵兩大類Rexroth 柱塞泵工作原理與說明 柱塞泵原理 一、徑向柱塞泵 特征：各柱塞排列在傳動軸半徑方向，即柱塞 中心線垂直于傳動軸中心線 1. 徑向柱塞泵的工作原理 結(jié)構(gòu)： 定子、轉(zhuǎn)子、柱塞、配油軸等 偏心 固定 工作原理： V 密形成同上 上半周，吸油 V 密變化轉(zhuǎn)子順轉(zhuǎn) 下半周， 壓油 排量 V = d22ez/4 2 ) 流量 qt = Vn = d22ezn/4 q = Vn pv = d22eznpv/4 變量原理：徑向柱塞泵的排量和流量 改變偏心距的大小和方向， 即可以改變輸出油液

3、的大小和方向。閥配流徑向柱塞泵的工作原理 徑向柱塞泵的特點(diǎn)： 流量大， 壓 力高，便于作成多排柱塞的形式，工作可靠但徑向尺寸大， 自 吸能力差， 配流軸徑向力不平衡，易磨損，間隙不能補(bǔ)償， 故 限制了轉(zhuǎn)速和壓力的提高。 1. 軸向柱塞泵的工作原理 軸向柱 塞泵是將多個柱塞配置在一個共同缸體的圓周上 , 并使柱塞中心 線和缸體中心線平行的一種泵。 軸向柱塞泵有兩種形式 , 直軸 式(斜盤式)和斜軸式 (擺缸式), 二、軸向柱塞泵 特征：柱塞軸線平行或傾斜于缸體的軸線1. 軸向柱塞泵的工作原理1) 斜盤式軸向柱塞泵 組成：配油盤、柱塞、缸體、傾斜盤等 工 作原理： V密形成柱塞和缸體配合而成 右半

4、周， V 密增大， 吸油 V 密變化，缸體逆轉(zhuǎn) 左半周， V 密減小，壓油 吸壓油口 隔開配油盤上的封油區(qū)及缸體底部的通油孔2) 斜軸式軸向柱塞泵 特點(diǎn)：傳動軸軸線與缸體軸線傾斜一 角。 組成： 工作原理： V 密形成同上 右半周，吸油 V 密 變化傳動軸逆轉(zhuǎn) 左半周，壓油 吸壓油口隔開同上2. 軸向柱塞泵的排量和流量1) 排量 若柱塞數(shù)為 z, 柱塞直徑為 d, 柱塞孔的分布圓直徑為 D, 斜盤傾角為 ， 則柱塞的行程為： h=Dtan, 故缸體轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)， 泵的排量為： V=Zhd /4= d2 ZD(tan )/4 2 ) 流量 理論 流量： qT = Vn = d2D(tan )z/4 實

5、際流量： q = qT pv =d2D(tan )z pv/4 結(jié)論：(1) qT = f( 幾何參數(shù)、 n、)（2） n = c 大小變化，流量大小變化 方向變化，輸油方向 變化變量原理： = 0 q = 0 大小變化，流量大小變化 方向變化，輸油方向變化 軸向柱塞泵可作為雙向變量泵 瞬 時流量：柱塞的軸向位移： s = ab=oa -ob = Dtan/2 Dcos ttan /2 = D（1-cos t）tan /2 柱塞的瞬時移動速 度： u = ds/dt = D tan sin t/2 單個柱塞的瞬時流量為： q=d2u/4=d2Dtansin t/8 單個柱塞的瞬時流量 按正弓玄

6、規(guī)律變化 整個泵的瞬時流量也按正弓玄規(guī)律變化 故瞬時流量是脈動的，其脈動情況用脈動率 來表示，一般： z = 奇數(shù)，小 z = 偶數(shù)，大常取 z = 7 或 z = 93. 軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu) （1）斜盤式軸向柱塞泵1）非通軸式軸向柱塞泵 CY14 1軸向柱塞泵主體部分： 使 泵具有自吸性能 中心彈簧 提高容積效率 中心彈簧缸體端面 間隙的自動補(bǔ)償 缸體底部通油孔 p * 除中心彈簧使缸體緊壓 配流盤外，柱塞孔底部的液壓力也使缸體緊貼配 流盤, 補(bǔ)償端面 間隙，提高了容積效率 A 滑靴和斜盤球形頭部和斜盤接觸 為點(diǎn)接觸，接觸應(yīng)力大，易磨損。柱塞頭部結(jié)構(gòu) 滑靴結(jié)構(gòu) 和斜盤接觸為面接觸，大大降低了磨

7、損。 B 柱塞和缸體 CY14 1軸向柱塞泵變量機(jī)構(gòu) 手動* 轉(zhuǎn)動手輪控制斜盤， 改變傾角即可 變量機(jī)構(gòu) 自動 2）通軸式軸向柱塞泵 非通軸 結(jié)構(gòu)（半軸）：受力狀態(tài)不佳，壽命短，噪聲大，成本高。 區(qū) 別 通軸結(jié)構(gòu)：主軸采用兩端支承，受力情況變好；在泵的外端 安裝 一小型輔助泵 , 簡化油路。（ 2） 斜軸式軸向柱塞泵 特點(diǎn)：傳動軸軸線與缸體軸線傾斜一 角。 工作原理： V 密形成同上 右半周，吸油 V 密變化 傳動軸逆轉(zhuǎn) 左半周，壓油 吸壓油口隔開同上 ） 2. 軸向柱塞泵的排量和流量計算： 軸向柱塞泵的實際數(shù)輸出流 量為 其余符號意義同前。實際上 , 由于柱塞在缸體孔中運(yùn)動的速度不是恒速的

8、,因而輸出流量是有脈動的 , 當(dāng)柱塞數(shù)為奇數(shù) 時 , 脈 動較小 , 且柱塞數(shù)多脈動也較小 , 因而一般常用的柱塞 泵的柱塞個數(shù)為 7、9或 11。 葉片泵的結(jié)構(gòu)較齒輪泵復(fù)雜 ,但其 工作壓力較高 , 且流量脈動小 , 工作平穩(wěn) , 噪聲較小 , 壽命較長。 所 以它被廣泛 應(yīng)用于機(jī)械制造中的專用機(jī)床、自動線等中低液 壓系統(tǒng)中，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸油特性不太好，對油液的污 染也 比較敏感。 根據(jù)各密封工作容積在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周吸、排油液 次數(shù)的不同，葉片泵分為兩類，即完成一次吸、排油液的單作用 葉片泵和完成兩次吸、 排油液的雙作用葉片泵， 單作用葉片泵多 為變量泵，工作壓力最大為7.0Mpa，雙作用葉

9、片泵均為定量泵，一般最大工作壓力亦為 7.0Mpa，結(jié)構(gòu)經(jīng)改進(jìn)的高壓葉片泵 最大的工作壓力可達(dá) 16.021.0Mpa 。直軸式軸向柱塞泵的工作原理 , 這種泵主體由缸體 1、配油盤 2、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 軸線與缸體軸線傾斜一角度 , 柱塞靠機(jī)械裝置或在低壓油作用下 壓緊在斜盤上 （圖中為彈簧 ）, 配油盤 2 和斜盤 4固定不轉(zhuǎn) , 當(dāng)原動 機(jī)通過傳動軸使缸體轉(zhuǎn)動時 , 由于斜盤的作用 , 迫使柱塞在缸體 內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動 , 并通過配油盤的配油窗口進(jìn) 行吸油和壓 油。回轉(zhuǎn)方向 , 當(dāng)缸體轉(zhuǎn)角在 2 范圍內(nèi) , 柱塞向外伸出 , 柱 塞 底部缸孔的密封工 作容積增大 , 通過配油盤的吸油窗口吸油 在 0 范圍內(nèi) , 柱塞被斜盤推入缸體 ,