1.1液压变量泵（马达）的发展简况、现状和应用
1.1.1 简述
液压变量泵及变量马达能在变量控制装置的作用下能够根据工作的需要在一定范围内调整输出特性，这一特点已被广泛地应用在众多的液压设备中，如：恒流控制、恒压控制、恒速控制、恒转矩控制、恒功率控制、功率匹配控制等。采用变量泵（马达）系统，具有显著的节能效果，近年来使用越来越广泛，而且新的结构和控制方式发展迅速，各个生产厂也在不断改进设计，用以满足液压系统自动控制的不断发展需要。
使用液压系统的目的在于可使某一执行对象以预定的速度向正反两个方向运动。此时，为调节速度需进行节流，致使能量有所损失，并导致系统效率降低，为此需采用变量泵实现容积控制。使用变量泵进行位置和速度控制时，能量损耗最小。正确地使用和调节泵的流量，可使其只排出满足负载运动速度需要的流量，而使用定量泵时只有部分流量供给负载，其余的流量需要旁通至油箱。
此外，为了在不增加管路阻力的条件下提高液压马达的速度，也有必要为减少液压马达的排量而采用变量马达。
表1-1 三大类泵的主要应用现状
排量类型型式模型样式容积排量
图1-1 三大类泵的变量调节
1.1.2 叶片变量泵（马达）的研发历史和发展
根据密封工作容积在转子旋转一周吸、排油次数的不同，叶片泵分为两类，即完成一次吸、排油的单作用叶片泵和完成两次吸、排油的双作用叶片泵。根据叶片泵输出流量是否可调，又可分为定量叶片泵和变量叶片泵，双作用叶片泵均为定量泵。根据叶片变量泵的工作特性不同可分为限压式、恒压式和恒流量式三类，其中限压式应用较多。
恒压式变量泵一般系单作用泵。该泵的定子可以沿一定方向作平衡运动，以改变定子与转子之间的偏心距，即改变泵的流量。它的变量机能由泵内的压力反馈伺服装置控制，能自动适应负载流量的需要并维持恒定的工作压力。在工作中，还可根据要求调节其恒定压力值。因此，在使用该泵的系统中，实际工况相当于定量泵加溢流阀，且没有多余的油液从系统中流过，使能耗和温升都大大降低，缩小了泵站的体积。该泵如与比例电磁阀匹配，可以在系统中实现多工作点自动控制。
限压式变量叶片泵有内反馈式和外反馈式两种。内反馈式变量泵的操纵力来自泵本身的排油压力，外反馈式是借助于外部的反馈柱塞实现反馈的。
限压式变量叶片泵具有压力调整装置和流量调整装置。泵的输出流量可根据负载变化自动调节，当系统压力高于泵调定的压力时流量会减少，使功率损失降为最低，其输出功率与负载工作速度和负载大小相适应，具有高效、节能、安全可靠等特点，特别适用于作容积调速液压系统中的动力源。先导式带压力补偿的变量叶片泵允许根据系统要求自动调节其流量，可在满足工作要求的同时降低能耗。压力补偿的工作原理是：在先导压力作用下，被控柱塞移动，从而使泵的定子在某一位置平衡。当输出压力与先导压力相等时，定子向中心移动，并使输出流量满足工作要求。在输出流量
为零的情况下，泵的输出为补偿泄漏和提供先导压力油，而系统压力保持不变。补偿器的响应时间非常短，不会产生压力超调。
叶片马达和叶片泵一样，也有单作用式和双作用式之分。由于单作用式液压马达的偏心量小，容积效率低，结构复杂，故一般所用的液压马达都是双作用式的。因此，变量叶片马达很少在工业上使用。
1.1.
2.2 轴向柱塞泵（马达）的发展历史
（1）弯轴或轴向柱塞泵（马达）
这是汉斯·托马(Hans Thoma)1940年的发明。此后于1946年，他又对缸体的同步驱动进行了改进，将万向接头改为连杆方式，将阀板由平面改成球面。最近，博世力士乐(Bosch Rexroth)公司又推出了将连杆与柱塞组成一体的采用锥形柱塞(柱塞杆装在密封部上)的改进型式。该发明自问世以来60多年间内不断进行改进，现在已经成为各领域最广泛应用的产品。
目前只有博世力士乐公司生产变量弯轴泵，主要品种有A7V系列，排量为20～1000mL/r，最高压力为35MPa，变量角为18°。该公司还开发了A7VO系列泵，该泵为锥形连杆活塞式，排量为28～1000mL/r，最高压力为40MPa。
在A7V和A7VO基础上，博世力士乐公司还开发了A6V和A6VM变量马达。此外，林德公司也生产BMV/R型变量弯轴马达，但最大排量只有50.2～60.3mL/r，额定压力为42MPa，最高压力为50MPa，供小型液压设备闭式回路用。目前，北京华德液压集团有限公司、上海液压泵厂、贵阳501厂等生产博世力士乐的弯轴泵和马达。弯轴泵和马达的发展趋势如下。
1) 由于结构原因，弯轴泵不能带辅助泵，因此只能作为开式回路用泵；此外，由于弯轴泵的变量机构带动缸体一起摆动，因此变量的响应速度较低。
2) 作为变量泵，由于其制造工艺复杂，成本较高，因此，排量在250mL/r以下的变量泵正逐步丧失竞争优势，但大排量泵还非其莫属。
3) 无论定量还是变量马达，特别是弯轴角40°的锥形连杆活塞结构，由于其具有起动和传递转矩大的独特优点，有较好的发展前途。
（2）斜盘式轴向柱塞泵与马达
这是对1905年哈维·威廉(Harvey Williams)和雷诺兹·詹尼(Reynolds Janney)发明的轴式液压传动装置进行改进后得到的，结构更加简单的变量泵与变量马达，1950年后已开始了大量生产。与斜轴式相比，它体积小、重量轻，具有良好的排量控制响应性能，所以在各种液压泵中的应用日益扩大。斜盘式轴向柱塞泵与马达还可以有轻型与重载之分。
1）轻型轴向柱塞泵和马达。
2）重载斜盘泵和马达重载斜盘泵和马达是指用于工作条件较恶劣、负载重、额定压力为31.5～42MPa、最高压力为40～50MPa结构较复杂的斜盘泵和马达。
①闭式回路用斜盘泵与马达系统。它广泛地用于工程和建设机械。其特点是泵上装有补油泵，泵和液压马达上共同装有闭式系统用全套集成阀，用户只要连接两根管
道，就能使该系统运转，如振动压路机、水泥搅拌车等就广泛采用这种系统。最早生产这种产品的是美国萨澳(SAUER)公司其产品为20系列泵与马达系统。20世纪80年代中期，上海高压油泵厂引进了美国萨澳(SAUER)20系列泵与马达系统。现在，萨澳(SAUER)公司已在上海浦东合资生产最新的90系列泵与马达系统。
目前，世界上已经有多家公司生产这类泵与马达闭式系统。其中比较著名的有美国伊顿(Eaton)公司、丹尼逊(Denison)公司，德国的博世力士乐公司、林德公司等。其中美国公司都是斜盘泵-斜盘马达闭式系统，德国博世力士乐公司是斜盘泵—弯轴马达闭式系统，而林德公司既有斜盘泵—斜盘马达闭式系统，也有斜盘泵—弯轴马达闭式系统。我国贵州力源液压件厂也生产萨澳(SAUER)20系列泵与马达闭式系统。
②开式系统用斜盘泵通常，开式系统泵相对于闭式系统泵有更高的要求，要求其有较好的自吸能力，较低的噪声和较多的变量型式，所以闭式系统泵一般不能用于开式系统。然而，闭式系统泵生产厂家为了降低成本，提高泵的零件通用化程度，往往在闭式系统泵的基础上派生出开式系统泵，如博世力士乐公司的A4SVO开式系统泵就是由闭式系统泵A4V基础上开发出来的；林德公司HPR202系列开式系统泵是
HPV202闭式系统泵的改进产品。我国目前大量生产的CY型轴向柱塞泵也属于开式系统重载斜盘泵。
（3）径向变量泵和马达
在泵体内两侧装有大、小控制柱塞，压力油通过泵体上的油道，一路进入小控制柱塞，另一路通过变量机构（调节阀）产生一压降后，再进入大控制柱塞腔。泵工作时可通过调整变量控制机构，使大小控制柱塞在水平方向上移动定子，来改变偏心距的大小，从而达到变量的目的。
柱塞泵的容积效率高，运转平稳，流量均匀性好，噪声低，工作压力高等优点，但柱塞泵对液压油的污染较敏感，结构较复杂，造价较高。
1.1.5 发展趋势
电子排量泵是当前正在开发的一种液压泵变量控制的方式，其控制原理可见图1-2及图1-3。
图1-2 电子排量泵的控制原理
图1-3 电子排量泵控制方框图
电子排量泵已由各世界著名液压厂商供应市场，它能适应恒压、负载敏感与恒功率等各种变量要求。对于需要精确平稳运动与复杂控制的场合，电子排量泵提供了一个平台，用于控制泵的输出压力、输出流量以及输出功率。现有的转速控制的二次调节系统也可进一步发展利用此平台。电子排量控制(EDC)可接受PLC或计算机(工控装置)的控制信号，同时泵的内部还有传感器将泵斜盘位置反馈到比例阀的放大器。智能控制完全可以融合在其中，从而提高控制的精确性、稳定性，达到节能与系统控制的双重效果。电子排量泵实质上是对泵的变量机构作位置闭环控制，根据系统控制要求，利用所设置的智能控制算法(如采用自适应控制等)来达到应用的目的。这些算法可通过将其软件程序固化在电子控制器内或者与上位计算机相互通信，使液压泵具有恒压力、恒流量及恒功率等全部功能。目前这种液压泵的性能可以达到滞环<±1％、重复精度<±0.5％及线性度<±2％EDC（电控变量）。其不仅为系统控制，无论是电控、遥控、光控带来了硬件基础，也对液压系统的控制增加了信息处理的手段。网络装置也可以建立在此系统基础上，通过网络可以对系统中的液压泵进行下列控制或通信：
1）对设备具有远程通信功能。
2）通过远程设备用户可以启用软件调整泵的有关参数。
3）通过远程设备对液压泵进行调试以及故障诊断。
4）对泵的运行参数进行采集及数据下载。
1.2.2 容积泵（马达）变量调节的基本原理与特点
变量调节的主要目的是控制系统的流量。在工程实践中，与流量有关的问题，可以从两个不同的角度来考察与分析。
第一，从系统的角度，考察与分析系统是如何实现调速的。这里，常将流量控制系统区分为以下几种。
(1)阀控(节流调速)系统定量泵与各种控制阀配合进行调速控制。其特点是响应快，可进行微小流量调节，但能量损失大，效率低，多用于小功率场合。
(2)泵控(容积调速)系统由各种变量泵与相关变量控制阀配合进行调速控制，其特
点是能量损失小，效率高，并能实现多种功能的复合控制，如恒压、恒流、p+q+P（P —功率）等；尽管响应速度较慢，但已能满足大部分工业应用的要求。
(3)变转速控制以往常指由电发动机驱动定量泵的情况，转速的变化往往处于被动状态。近10年来采用交流电动机的变频调速控制，即通过改变变频电动机的转速，来改变定量泵的输出流量，与发动机转速变化相比，具有主动变速的特点。与常规的阀控、泵控系统相比，其基本特点是，既有泵控系统节能的特色，又接近阀控系统的快速性。目前，主要是受到定量泵可能的最低转速(小流量区)和最高可能转速(大流量区)的限制，以及大功率变频器可靠性与经济性的制约。
第二，考察与分析液压泵本身的变量控制，对应于第一的（2），这属于本书讨论的范畴。
容积调节变量泵的基本类型是排量调节泵，它能在任一给定的工作压力下，实现排量与输入信号成比例的控制功能。由于泵的容积效率随工作压力升高而降低，故这种泵的输出流量得不到精确的控制。请注意的是，排量调节泵也可以称为变排量泵，甚至直接称为变量泵。在20世纪60～70年代，一般工程技术人员概念中的变量泵，就是指的变排量泵。造成这种认识主要有两方面的原因，一方面，像恒压泵、恒流泵等这类“泵的基本参数能按一定规律自动实现变化的变量泵”问世不久，人们不甚了解；另一方面，有的研究人员认为，这类泵功能的实现，最后还是依靠排量的变化来达到。到20世纪末，一般都已接受了从不同的角度，将变量泵进行必要的分类，特别是从功能上进行分类，以便正确了解其原理与特性，组成在特性、节能等方面与实际工程系统的要求相适应的液压控制回路。现今，变量控制机构多种多样，可以从不同角度进行分类，表1-2所示是常见的分类方法。
表1-2 容积调节变量泵的分类
表1-2中，还有压力调节、流量调节和功率调节，其是分别针对泵的输出参数压力、流量或功率进行控制，为此要利用泵的出口压力或反映流量的压差与输入信号进行比较，然后通过变量机构的位置作用来确定泵的排量。这三种控制功能实际上都是在排量控制的基础上，提出特定调节要求而运行的。
实际上，各种所谓的适应控制，说到底，也是通过各种反馈作用，依靠自动改变泵的排量来达到。所以，可以说泵的变量控制是一个位置控制系统。
1.4 典型的液压变量泵（马达）的变量调节方式与分类方法
变量泵（马达）可以通过排量调节来适应复杂工况要求，这个突出的优点使其得到广泛使用。变量泵（马达）只有排量一个被控对象，在采用不同的控制方式时，可以使变量泵（马达）具有不同的输出特性。应根据具体的应用场合，选用相适应的变
量控制形式，以便获得合适的输出特性。目前变量泵的生产厂家众多，控制方式多样。总结现有各种变量泵（马达）的控制方式及其实现形式，并对它们的特性和应用场合进行研究是十分必要的，这对于液压系统的开发与创新具有指导意义，也可以指导新型变量泵的开发设计。
液压变量泵（马达）的变量控制方式多种多样，按照操纵方式不同，有手动、机动、电动、液动、比例、伺服、气动及其它们之间的复合操纵方式等，按变量控制方式分有压力控制、流量控制、功率控制、负载敏感控制、功率限制控制、转矩限制控制以及由它们组合形成的多种复合控制方式等。按照是否有反馈可以分为开环和闭环控制，闭环控制又有恒压、恒流、恒功率和负载敏感的适应性控制等。液压变量泵（马达）控制方式的优劣已经成为了衡量其品质的一个重要指标。同时变量泵（马达）的变量控制方式已经开始向信息化方向大步迈进，利用计算机丰富的功能拓展变量泵的控制性能，以更好地与负载匹配，实现更多的和更高的性能。
表1-4~表1-14给出了液压变量泵和液压变量马达最常用的变量调节方式分类以及它们的特性曲线。各种调节方式的区别如下：
（1）控制回路的类型指开式回路还是闭式回路，变量泵也因此分开式回路变量泵和闭式回路变量泵。通常，开式系统泵相对于闭式系统泵有更多的要求，例如要求其有较好的自吸能力，较低的噪声和较多的变量型式，所以闭式系统泵一般不能用于开式系统。然而，闭式系统泵生产厂家为了降低成本，提高泵的零件通用化程度，往往在闭式系统泵的基础上派生出开式系统用泵，如博世力士乐A4SVO开式系统泵就是由闭式系统泵A4V基础上发展来的；林德HPR202系列开式系统泵是HPV202闭式系统泵的改进产品。我国目前大量生产的CY型轴向泵也是属于开式系统重载斜盘泵。
（2）传递动力的不同(液压式或机械式) 液压式通过改变先导控制压力来控制泵的排量；压力改变，排量也跟着改变。机械式往往靠通过手动或步进电动机通过转动手轮经过转角——位移变换，驱动泵的变量机构。
（3）控制方式(直动式或先导式) 原理类似于溢流阀的先导控制和直接控制，采用先导控制可以节省控制功率，但结构复杂。
（4）运行曲线(定位和可调式) 实际是固定的变量方式和可调的变量方式之分，如恒功率变量，其调定的压力流量曲线形状是条双曲线，形状是固定的，而采用电液比例控制，可以按实际需求实现不同的输出压力流量曲线形状。
（5）开环(无反馈式) 泵输出的压力或流量是开环控制的，若有干扰存在，会使输出量发生变化而不能纠偏，控制精度不高。
（6）机械——手动式如手动伺服变量控制，通过手动，操控滑阀的开口，产生相应的输出压力和流量来控制泵的变量机构。
（7）电气——机械式如电动变量柱塞泵DCY14-1B，通过可逆电动机驱动螺杆和调节螺母，推动滑阀产生开度，从而推动变量调节液压缸调节泵的斜盘倾角，改变泵的输出排量。
（8）机械——液压式类似机液伺服系统，如CY14-1B系列泵中的伺服变量控
制。
（9）电气——液压式通常采用比例电磁铁进行控制，如用比例阀来控制变量泵的变量液压缸，改变泵的排量，泵的排量与电磁铁的电流成正比。
（10）液压——液压式如HD液控方式，取决于先导控制压力p st的压差，液压泵行程缸通过HD控制装置将控制压力提供给液压泵的变量活塞。泵斜盘和排量无级可变。每个控制管路对应一个一定的液流方向。
（11）闭环(有反馈式) 采用电液比例控制变量泵（马达）的出油口（或进油口）装有检测其工作压力p和流量q的传感器，对于液压泵来说，输出特性就是输出压力p 和流量q的函数f(p、q)，通过对所检测到的流量和压力信号进行处理后根据工作需要控制变量泵的电液比例控制器工作，改变泵输出的流量和压力以达到液压装置所需的工作要求。
（12）液压——机械式通过先导液压油提供恒定的先导压力来操控泵的变量机构，通过改变控制压力的大小来调节泵的排量，通常要比手动省力。
（13）液压——电气式这种方式是用电机械转换元件如电磁铁或电动机,通过液压控制阀带动泵的变量机构动作，一般不如比例阀或伺服阀控制的变量调节系统精度高。
表1-4 液压泵的变量调节(机械——手动)
V g——特定排量；s——位移；——可调角度
可调角度，可逆转
V g——特定排量；p st——先导压力；s——位移；——可调角度
液压——机械式，与可调角
度成正比
①零位有死区
表1-6 液压泵的变量调节（液压——液压式）
表1-7 液压泵的变量调节（液压-电气）
表1-9 液压泵控制器（液压式）（一）
表1-12 液压马达的变量调节（液压式）
液压系统，特别是容积调速的泵控系统对泵的变量控制要求越来越高，主要有如下几点。
1)压力、流量和功率均可控制。这是变量泵的一种发展方向，如一种机电遥控变量泵系统，该系统包括一台比例变量泵、CPU中央处理器、压力传感器、比例溢流阀、变量活塞行程检测装置，通过将压力、流量、电动机功率三种信号反馈给CPU使泵的输出可实现比例、恒压、恒功率三种控制形型式。
2)流量控制范围大，可正向控制，也可负向控制。
3)较短的换向时间，较高的固有频率，适应闭环控制需要。
4)阀控系统中，节能高效。这里的阀控系统是指控制变量泵排量的小功率阀控缸控制系统，要求它效率要高，泄漏损失功率要小，以达到节能的目的。
5)较高的功率利用率，接近理论二次曲线的恒功率控制。例如在挖掘机上为了更有效地利用发动机的功率，通常都采用恒功率变量泵，所谓的恒功率变量泵就是泵的压力与泵的流量的乘积是一个常数，如果这个数值大于发动机的功率时就会出现常说的憋车。所以对变量泵的输出给液压系统的功率无限接近发动机的功率而又绝对不能大于发动机的功率，因此需要较精确的恒功率控制。
6)电子控制，以实现与上位机或其他电子控制器的通信。如博世力士乐公司生产的电子液压泵实际上也是一台比例变量泵。它采用高频响的比例阀对泵的变量机构进行位置闭环控制。使用特定的最小值发生器软件程序(固化在电子控制器VT12350内)，使泵同时具有恒压、恒功率和比例流量调节的功能。其滞环<±1%；重复精度<±0.5%；线性度<2%。这种变量泵的出现，意味着用高频响的比例变量泵与IT技术相结合将可能取代现有各种形式的变量泵，只要改变软件的程序，就可能实现不同的变量形式，
即变量形式软件化，使液压泵的设计、生产更加简化、高度通用化。
基于以上要求，液压泵的变量类型可分为压力控制变量、压差控制变量、带有反馈的排量控制变量、速度感应变量、电子控制变量、压力指令变量、逆向控制变量等类型。
变量泵 变量泵是排量可变的泵。变量泵可以为单作用叶片泵、径向柱塞泵或轴向柱塞泵，广泛用于冶金、矿山、工程机械、船舶、民航地面设备等液压传动领域。 目录 一、概况 1、变量泵简介 变量泵 变量泵径向柱塞泵包括活塞偏心式和轴偏心式，轴向柱塞式包括斜盘式和斜轴式。 2、变量泵工作原理
双向变量泵是指一台泵，在原动机转动方向不变的情况下，通过改变变量机构例如轴向柱塞泵的斜盘的倾斜方向或压缩比等方式改变排量的方法。 例子 例如原来是东北－西南向，改为西北－东南向，则变量泵原来的吸油口变成出油口，原来的出油口变成吸油口，即改变了液流的流向。在闭式回路中，从而就改变了负载的转动方向比如斜盘式泵存在斜盘及缸体的转动，在缸体中的柱塞一会儿吸油，一会儿压油。 3、变量泵分类 径向柱塞泵 径向柱塞泵是活塞或柱塞的往复运动方向与驱动轴垂直的柱塞泵。 径向柱塞泵工作原理:驱动扭矩由驱动轴通过十字联轴器传递给星形的液压缸体转子，定于 变量泵 不受其它横向作用力。转于装在配流轴上。位于转子中的径向布置的柱塞，通过静压平衡的滑靴紧贴着偏心行程定子。柱塞与滑靴球铰相连，并通过卡簧锁定。二个保持环将滑靴卡在行程定子上。 轴向柱塞泵是活塞或柱塞的往复运动方向与缸体中心轴平行的柱塞泵。 优缺点 轴向柱塞泵是利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的 容积变化来进行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圆形零件，加工时可以达到很高的精度配合，因此容积效率高，运转平稳，流量均匀性好，噪声低，工作压力高等优点，但对液压油的污染较敏感，结构较复杂，造价较高。 二、变量泵系统的主要优点及技术参数 1、变量泵系统的应用
双作用叶片泵工作原理介绍 工作原理 图A所示为双作用叶片泵的工作原理。其工作原理与单作用叶片泵相似，不同之处在于双作用叶片泵的定子内表面似椭圆，由两大半径R圆弧、两小半径r圆弧和四段过渡曲线组成，且定子和转子同心。配油盘上开两个吸油窗口和两个压油窗口。当转子按图示方向转动时，叶片由小半径r处向大半径R处移动时，两叶片间容积增大，通过吸油窗口a吸油；当叶片由大半径R处向小半径r处移动时，两叶片间容积减小，液压油油液压力升高，通过压油窗口b压油。转子每转一周，每一叶片往复运动两次。故这种泵称为双作用叶片泵。双作用叶片泵的排量不可调，是定量泵。 叶片泵 2．排量和流量的计算 由图A可知，叶片泵每转一周，两叶片组成的工作腔由最小到最大变化两次。因此，叶片泵每转一周，两叶片间的油液排出量为大圆弧段R处的容积与小圆弧段r处的容积的差值的两倍。若叶片数为z，当不计叶片本身的体积时，通过计算可得双作用叶片泵的排量为 V=2π（R2-r2）b (1)泵的流量为q=2π(R2-r2)bnηv (2)式中，R为定子的长半径；，r为定子的短半径；b为叶片的宽度；n为转子的转速；ηv为叶片泵的容积效率。 由上述的流量计算公式可知，流量的大小由泵的结构参数所决定，当转速选定后，液压泵的流量也就确定了。因此，双作用叶片泵的流量不能调节，是定量泵。如果不考虑叶片厚度的影响，其瞬时流量应该是均匀的。但实际上叶片具有一定的厚度，长半径圆弧和短半径圆弧也不可能完全同心，泵的瞬时流量仍将出现微小的脉动，但其脉动率较其他形式的泵小得多，只要合理选择定子的过渡曲线及与其相适应的叶片数（为4的倍数，通常为12片或16片），理论上可以做到瞬时流量无脉动。
1.1液压变量泵（马达）的发展简况、现状和应用 1.1.1 简述 液压变量泵及变量马达能在变量控制装置的作用下能够根据工作的需要在一定范围内调整输出特性，这一特点已被广泛地应用在众多的液压设备中，如：恒流控制、恒压控制、恒速控制、恒转矩控制、恒功率控制、功率匹配控制等。采用变量泵（马达）系统，具有显著的节能效果，近年来使用越来越广泛，而且新的结构和控制方式发展迅速，各个生产厂也在不断改进设计，用以满足液压系统自动控制的不断发展需要。 使用液压系统的目的在于可使某一执行对象以预定的速度向正反两个方向运动。此时，为调节速度需进行节流，致使能量有所损失，并导致系统效率降低，为此需采用变量泵实现容积控制。使用变量泵进行位置和速度控制时，能量损耗最小。正确地使用和调节泵的流量，可使其只排出满足负载运动速度需要的流量，而使用定量泵时只有部分流量供给负载，其余的流量需要旁通至油箱。 此外，为了在不增加管路阻力的条件下提高液压马达的速度，也有必要为减少液压马达的排量而采用变量马达。 表1-1 三大类泵的主要应用现状
排量类型型式模型样式容积排量 图1-1 三大类泵的变量调节 1.1.2 叶片变量泵（马达）的研发历史和发展 根据密封工作容积在转子旋转一周吸、排油次数的不同，叶片泵分为两类，即完成一次吸、排油的单作用叶片泵和完成两次吸、排油的双作用叶片泵。根据叶片泵输出流量是否可调，又可分为定量叶片泵和变量叶片泵，双作用叶片泵均为定量泵。根据叶片变量泵的工作特性不同可分为限压式、恒压式和恒流量式三类，其中限压式应用较多。 恒压式变量泵一般系单作用泵。该泵的定子可以沿一定方向作平衡运动，以改变定子与转子之间的偏心距，即改变泵的流量。它的变量机能由泵内的压力反馈伺服装置控制，能自动适应负载流量的需要并维持恒定的工作压力。在工作中，还可根据要求调节其恒定压力值。因此，在使用该泵的系统中，实际工况相当于定量泵加溢流阀，且没有多余的油液从系统中流过，使能耗和温升都大大降低，缩小了泵站的体积。该泵如与比例电磁阀匹配，可以在系统中实现多工作点自动控制。 限压式变量叶片泵有内反馈式和外反馈式两种。内反馈式变量泵的操纵力来自泵本身的排油压力，外反馈式是借助于外部的反馈柱塞实现反馈的。 限压式变量叶片泵具有压力调整装置和流量调整装置。泵的输出流量可根据负载变化自动调节，当系统压力高于泵调定的压力时流量会减少，使功率损失降为最低，其输出功率与负载工作速度和负载大小相适应，具有高效、节能、安全可靠等特点，特别适用于作容积调速液压系统中的动力源。先导式带压力补偿的变量叶片泵允许根据系统要求自动调节其流量，可在满足工作要求的同时降低能耗。压力补偿的工作原理是：在先导压力作用下，被控柱塞移动，从而使泵的定子在某一位置平衡。当输出压力与先导压力相等时，定子向中心移动，并使输出流量满足工作要求。在输出流量
液压系统的工作原理 1．快进 按下启动按钮，电磁铁1Y A通电，电液换向阀4左位接入系统，顺序阀13因系统压力较侗而处于关闭状态。这时液压缸5两腔连通，实现差动快进，变量泵2则输出最大流量，其油路为： 进油路：过滤器1一变量泵2一单向阀3一换向阀4左位一行程阀6一液压缸5左腔； 回油路：液压缸5右腔一换向阀4左位一单向阀12一行程阀6一液压缸5左腔。 2．第一次工作进给 当滑台快进终了时，液压挡块压下行程阀6而切断快进油路，电磁铁1YA继续通电，电沼换向阀4仍以左位接入系统。这时泵2输出的液压油只能经调速阀11和二位二通换向阀9而进入液压缸5左腔。 由于工进时系统压力升高，变量泵2便自动减小其输出流量，顺序阀13此时打开，单向晒12关闭，液压缸5右腔的回油最终经背压阀14流回油箱，这样就使滑台切换为第一次工作过给运动。其油路是： 进油路：过滤器1一变量泵2一单向阀3一换向阀4左位一调速阀11一换向阀()一液压缸 5左腔； 回油路：液压缸5右腔一换向阀4左位一顺序阀13一背压阀14一油箱。 第一次工作进给量大小由调速阀11控制。 3．第二次工作进给 第二次工作进给油路和第一次工作进给油路基本上是相同的，不同之处是当第·次工作进给到预定位置时，滑台上挡块压下相应的电气行程开关，发出电信号使阀9电磁铁3YA通电．使其油路关闭。这时液压油须通过调速阀11和10进入液压缸左腔。液压缸右腔的回油路线和第一次工作进给时相同。因调速阀10的通流面积比调速阀11的小，故滑台工作进给运动速度降低为第二次工作进给，其速度由调速阀10求凋节确定。 4．死挡铁停留 当滑台完成第二次工作进给碰上死挡铁后，滑台即停止前进。这时液压缸5左腔的压力 升高，使压力继电器8动作，发出电信号给时间继电器，停留时间由时间继电器控制。设置死挡铁可以提高滑台加工进给的位置精度。 5．快速退回 滑台停留时间结束后，时间继电器发出信号，使电磁铁1 YA、3YA断电，2YA通电．这时阀4的先导阀右位接入系统。控制油路为： 进油路：过滤器1一变量泵2一阀4的先导阀一阀4的右单向阀一阀4的液动阀右端； 回油路：阀4的液动阀左端一阀4的左节流阀一阀4的先导阀一油箱。 在控制油液压力作用下阀4的液动阀右位接人系统，主油路为： 进油路：过滤器1一泵2一单向阀3一换向阀4一液压缸5右腔； 回油路：液压缸5左腔一单向阀7一换向阀4一油箱。 因滑台返回时负载小，系统压力低，变量泵2输出流量又自动恢复到最大，则滑台快速退回。 6．原位停止 当滑台快速退回到原位，其挡块压下原位行程开关(图中未示出)而发出信号，使电磁铁2YA断电，至此全部电磁铁皆断电，阀4的先导阀和液动阀都处于中位，液压缸两腔油路均被切断．滑台原位停止。这时变量泵2输出的液压油经阀4中位直接回油箱，实现低压卸荷。
河北机电职业技术学院备课记录No9-1 序号9 日期200811.10 班级数控0402 课题§3.1第一节液压马达 §3.2第二节液压缸 重点与难点重点： 1.液压马达的工作原理 难点： 2.液压缸的类型和特点 教师魏志强2008 年11月1日 一引入 复习：（5分钟） 1.单作用叶片泵工作原理 2.限压式变量叶片泵工作原理 二正课 第三章液压执行元件 第一节液压马达 一、液压马达的特点及分类 液压马达是把液体的压力能转换为机械能的装置，从原理上讲，液压泵可以作液压马达用，液压马达也可作液压泵用。但事实上同类型的液压泵和液压马达虽然在结构上相似，但由于两者的工作情况不同，使得两者在结构上也有某些差异。例如： 1.液压马达一般需要正反转，所以在内部结构上应具有对称性，而液压泵一般是单方向旋转的，没有这一要求。 2.为了减小吸油阻力，减小径向力，一般液压泵的吸油口比出油口的尺寸大。而液压马达低压腔的压力稍高于大气压力，所以没有上述要求。 3.液压马达要求能在很宽的转速范围内正常工作，因此，应采用液动轴承或静压轴承。因为当马达速度很低时，若采用动压轴承，就不易形成润滑滑膜。 4.叶片泵依靠叶片跟转子一起高速旋转而产生的离心力使叶片始终贴紧定子的内表面，起封油作用，形成工作容积。若将其当马达用，必须在液压马达的叶片根部装上弹簧，以保证叶片始终贴紧定子内表面，以便马达能正常起动。 5.液压泵在结构上需保证具有自吸能力，而液压马达就没有这一要求。 6.液压马达必须具有较大的起动扭矩。所谓起动扭矩，就是马达由静止状态起动时，马达轴上所能输出的扭矩，该扭矩通常大于在同一工作压差时处于运行状态下的扭矩，所以，为了使起动扭矩尽可能接近工作状态下的扭矩，要求马达扭矩的脉动小，内部摩擦小。 由于液压马达与液压泵具有上述不同的特点，使得很多类型的液压马达和液压泵不能互逆使用。 液压马达按其额定转速分为高速和低速两大类，额定转速高于500r/min的属于高速液压马达，额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。 高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小，便于启动和制动，调速和换向的灵敏度高。通常高速液压马达的输出
引言 在广泛应用的各种液压设备中，液压泵是关键性的元件，它们的性能和寿命在很大程度上决定着整个液压系统的工作能力，因此对液压泵的合理选择和正确使用显得格外重要。即使是使用维护液压设备或从事液压系统的设计、生产，而不是从事液压元件开发、生产的工程技术人员，也有必要深入了解液压泵的结构及性能。本次设计中主要是从设计双作用叶片泵的方面来进入研究的。 本设计主要从双作用叶片泵的结构、原理、性能以及它的合理使用与维护来进行的，对于叶片泵参数设计的问题也有涉及。采用了国内通常所称的双作用式。 本设计的内容安排比较单一，只涉及了一种YB型的双作用叶片泵，而且其中的很多数据并不是按顺序来进行设计的，有些事根据网上的实验材料来进行取值的，先介绍的是双作用叶片泵的基本原理，接下来是流量计算，在然后是双作用叶片泵各零件和部件的设计，最后组装成为一个整体的双作用叶片泵。 由于本设计中，能够直接收集到的资料有限，不尽之处在所难免，希望您能指正。
1．双作用叶片泵的概述 1．1 工作原理 如图1-1所示。它的作用原理和单作用叶片泵相似，不同之处只在于定子表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个部分组成，且定子和转子是同心的。在图示转子顺时针方向旋转的情况下，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区，在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区；吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。这种泵的转子每转一转，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的，作用在转子上的液压力径向平衡，所以又称为平衡式叶片泵。 定子内表面近似为椭圆柱形,该椭圆形由两段长半径R、两段短半径r和四段过渡曲线所组成。当转子转动时,叶片在离心力和(建压后)根部压力油的作用下,在转子槽内作径向移动而压向定子内表,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,当转子按图示方向旋转时,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,要吸入油液;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进槽内,密封空间容积变小,将油液从压油口压出,因而,当转子每转一周,每个工作空间要完成两次吸油和压油,所以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,所以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)应当是双数。
分析仪器 https://www.doczj.com/doc/1b15242511.html, 单作用叶片泵的结构特点如下： 1.定子和转子相互偏置改变定子和转子之间的偏心距，可以调节泵的流量。 2.径向液压力不平衡 由于单作用叶片泵的这一特点，使泵的工作压力受到限制，所以这种泵不适于高压。 3.叶片后倾 一般在单作用叶片泵中，为了使叶片顶部可靠地与定子内表面相接触，叶片底部油槽在压油区是与压油腔相通，在吸油区与吸油腔相通的，即叶片的底部和顶部受到的压力是平衡的。这样，叶片仅靠随转子旋转时所受到的离心惯性力向外运动，顶住定子的内表面。根据力学原理，叶片后倾一个角度有利于叶片在惯性力的作用下向外甩出。通常，后倾角为24°。
我们为大家介绍了电磁流量计应该如何去了解它的制作工艺和性能有点，才能在工业生产中取得更好的应用，今天我公司技术人员来教您该产品是具有怎样的测量原理，还有如何挑选电磁流量计的技能参数，如何正确选型，包括防护等级、如何选择附加功能、如何选择安装、安装的位置需要注意哪些等选择条件，金湖捷特仪表有限公司是您可以值得信赖的专业生产流量仪表的公司。 电磁流量计具有怎样的测量原理，首先该产品是运用法拉第电磁感应定律，导电液体在磁场中作为切割磁力线运动时，导体中会产生感应电势，感应电势分别为K、B、V、D，其中K为仪表常数，B为磁感应强度，V为测量管道内的平均流速，D为测量管道内截面的内径。电磁流量计在工作测量流量时，导电液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应，它的感应电压信号通过二个或者以上与液体直接接触的电极检出，然后通过电缆传送至转换器再通过智能化处理，在液晶显示显示出标准信号。 电磁流量计应该如何正确的选型，该流量计的选型是工业应用中非常重要的工作，根据各个客户反馈的资料显示出，在实际的应用中有一大半的故障是由于选型错误和安装错误造成的，这要值得大家注意。
同兴液压总汇：贴心方案星级服务 液压系统组成与工作原理的闭式液压系统 （同兴液压总汇） 液压系统组成与工作原理泵站、油箱、转换阀组、液压马达、管路等组成。液压元件均采用REXROTH公司产品。全船共有2套相对独立的闭式液压系统，在两套系统之间设有连通管路及阀件，使2台绞机在单机单绞时可互为备用，在双机双绞时能共同施绞。单机单绞时，只一台绞机工作，另一台绞机备用，当工作绞机的柴油机-液压系统发生故障时，通过打开（或关闭）有关的管路阀件，能使备用绞机的系统投入工作。 绞车的液压主泵均为闭式回路轴向柱塞变量泵。液压马达均为轴向柱塞变量马达。绞机控制绞机采用PLC控制。PLC接受来自绞缆绞车的绳速信号、来自压力传感器的压力信号和操纵手柄的输入信号，然后通过控制程序进行数据处理，使绞机能直接通过控制主泵的排量实现同步和限制负载输出。各绞机仍通过各自的操纵手柄进行操纵。保证额定工作绞力为245kN并通过主泵内的压力切断阀保证绞机极限负载输出不超过设计值。在人工控制双机双绞状态，人工起动1号和2号主机。绞机通过各自的操纵手柄进行操作。绞机没有同步控制，绞机的速度通过它们各自的操纵手柄比例控制。当两台绞机总的负载力超过设定值时，2台绞机通过PLC控制等同减速以限定总的输出力。在自动负载平衡双机双绞状态，2台绞机通过同一个操纵手柄操作。两台绞机的速度通过来自同一操纵手柄的相同的输出信号即主泵的相绞滩船绞机―――同排量实现同步。当两台绞机负载出现差异且差值超过预先设定的比例值时，PLC将指令重载绞机减速以让轻载绞机承担更多的载荷。当两台绞机总的负载力超过设定值时，两台绞机通过PLC控制等同减速以限定总的输出力。
1.限压式变量叶片泵的工作原理 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; 压力高于限定压力时,随着压力增加,泵的输出流量线性地减少,其工作原理如图3-20所示。泵的出口经通道7与活塞6相通。在泵未运转时,定子2在弹簧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k s、预压缩量为x0时,有：pA＜k s x0(3-22) 此时,定子相对于转子的偏心量最大,输出流量最大。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p B时,有 p B A=k s x0(3-23) 当压力进一步升高,使pA＞k s x0,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。p B称为泵的限定压力,即泵处于最大流量时所能达到的最高压力,调节调压螺钉10,可改变弹簧的预压缩量x0即可改变p B的大小。 设定子的最大偏心量为e0,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为： e=e0-x (3-24) 这时，定子上的受力平衡方程式为： pA=k s(x0+x) (3-25) 将式(3-23)、式(3-25)代入式(3-24)可得： e=e0-A(p-p B)/k s(p≥p B) (3-26) 式(3-26)表示了泵的工作压力与偏心量的关系,由式可以看出,泵的工作压力愈高,偏心量就愈小,泵的输出流量也就愈小,且当p=ks(e0+x0)/A时,泵的输出流量为零,控制定子移动的作用力是将液压泵出口的压力油引到柱塞上,然后再加到定子上去,这种控制方式称为外反馈式。
伺服油泵工作原理及与变量泵性能对比 伺服油泵是由伺服电机驱动的，即将试用的这颗伺服油泵是由交流伺服电机驱动的。伺服电机属于控制电机的范畴，其主要功能是传递和转换信号，如伺服电机将电压信号转换为转矩和转速，等等。对控制电机的主要要求：动作灵敏准确、运行可靠、耗电少等，也适用于伺服电机。 厦门博拉工贸有限公司将在近期试用伺服油泵液压系统，此系统与厦门博拉工贸有限公司现用的开环变量泵系统的主要区别是：动力源不同。开环变量泵液压系统的动力源是注塑机专用三相电动机驱动开环变量泵，而伺服油泵液压系统的动力源则是用伺服电机驱动油泵（齿轮泵或柱塞泵），液压系统的核心部分——动力源的改变，意味着液压系统的控制和性质发生了本质的变化。本文将详细叙述伺服油泵的工作原理及其性能，并将其性能与变量泵性能做一对比。 在液压系统中，泵的输出功率为W=PXQ，式中，P为泵输出压力，Q为泵输出流量，从该表达式中可以看出，改变泵的输出压力或输出流量，均可改变泵的输出功率。我们知道，注塑机各个动作所需的功率不一样，而且变化较大，若能使泵的输出功率与负载功率相匹配，则可达到节省能源的效果。不难看出，在负载一定的情况下，在定量泵液压系统中，由于泵输出的流量是一定值，但负载有速度要求，所以一部分流量需从主溢流阀流回油箱，这就是我们常说的溢流损耗。另外，由于用比例节流阀做调速回路，所以又存在节流损耗。在开环变量泵液压系统中，由于有斜盘改变泵出口的大小，从而改变了泵输出流量的大小，所以没有溢流损耗，但是，开环变量泵在流量控制状态下也存在着节流损耗，所以，开环变量泵的调速回路是容积——节流调速回路。闭环变量泵由于其是用一比例减压阀或比例伺服阀控制斜盘活塞，使斜盘保持一定的开口，当泵输出压力达到预定压力（由压力传感器监测）时，泵切换至压力控制状态，所以，闭环变量泵既无溢流损失，也无节流损失。由于这类液压系统在国内都是用得比较多的，相信大家对这些系统的原理都已耳熟能详，这里不再赘述。 对变量泵（开环或闭环）液压系统而言，它有以下必要特性： 一液压系统构成必要特性： A节能；B压力、流量比例控制；C动作高响应。 二液压泵必要特性： A容积调速（流量可变）；B高机械效率；C压力控制状态和流量控制状态能顺畅地切换。 同样，对于伺服油泵液压系统而言，它也应该有它的必要特性。我们可以先对伺服电机的工作原理做一番了解，这有助于我们导出伺服油泵液压系统的必要特性。 交流伺服电机通常都是单相异步电机交流伺服电机通常都是单相异步电动机，有鼠笼形转子和杯形转子两种结构形式。与普通电机一样，交流伺服电机也由定子和转子构成。
变量叶片泵工作原理 单作用叶片泵，它的理论排量为V=4BzeRsin(丌／z) 式中 y——变量叶片泵的排量； B——叶片宽度； z——叶片数； R——定子圆半径； e——定子环对转子的偏心距。 显然，泵的理论排量正比于定子环对转子的偏心距e。 1．内控式变量叶片泵 内控式泵的变量操纵力来自其本身的排出压力。如图7．1所示，定子环5在其顶部滚动轴承的支承下可在水平方向移动。泵配流盘的吸、排油窗口的布置和定子运动方向存在偏角0，排油压力对定子环的作用力可分解为垂直方向的分量F1及与定子移动方向同向的水平分量F2。F2克服调节弹簧的压缩力，形成调节力，推动定子环移动。当泵的工作压力所形成的调节力R小于弹簧预紧力时，定子对转子的偏心距e 受最大流量调节螺钉的限制，保持在最大值。因而泵的流量基本不变，只是由于泄漏略有下降，如图7—2中AB所示。当泵的工作压力超过P。值后，调节力F2大于弹簧预紧力。随工作压力的增加，调节力F，增加，克服弹簧力使定子环向偏心距减小方向移动，泵的排量开始下降。当工作压力到达P，时，定子环的偏心距所对应的泵的理论流量等于它的泄漏量，泵的实际输出流量为零。此时泵的输出压力为最大。 增加调节弹簧的预紧力可以使图7—2的曲线船段平行右移。减小弹簧刚度，可改变BC段的斜率，使其更陡。调节最大流量调节螺钉，可调节曲线A点的位置(即最大流量)。这种变量泵称为限压式(亦称压力反馈或压力补偿式)泵。 内控式变量叶片泵结构简单，调节容易。但是，由于配流盘的偏转会使泵的有效排量减少、并使流量脉动增加。它的动态调节特性也比较差，因而一般仅用于经济型的小规格泵上。对于性能要求比较高的大、中规格的变量叶片泵，大图7—2限压式变量叶片泵特性部分采用外控式。 2．外控式变量叶片泵 外控式变量叶片泵的工作原理如图7．3所示。定子在顶部滑块3的限制下可水平移动。泵的吸、排油腔对称地布置在定子中心线的两侧。因而，作用在定子环上的液压力不产生使定子移动的调节力。外来控制压力通过控制活塞2克服弹簧力推动定子环移动，改变其对于转子的偏心距而实现变量。 采用不同的液压控制手段及不同的泵的输出参数反馈，可以组成各种控制形式的变量叶片泵。
单作用叶片泵 工作原理：单作用叶片泵也是由转子、定子、叶片和配油盘等零件组成。与双作用叶片泵明显不同之处是，定子的内表面是圆形的，转子与定子之间有一偏心量e，配油盘只开一个吸油窗口和一个压油窗口。单作用叶片泵的转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁，这样在定子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若干个密封的工作区间，当转子按图示的方向回转时，叶片逐渐伸出，叶片间的工作空间逐渐增大，从吸油口吸油，这就是吸油腔。叶片被定子内壁逐渐压进槽内，工作空间逐渐减小，将油液从压油口压出，这就是压油腔。叶片泵转子每转一周，每个工作空间完成一次吸油和压油，称单作用叶片泵。 排量计算：下图是单作用叶片泵排量和流量计算简图。定子、转子直径分别为D 和d，宽度为B，两叶片间夹角为β，叶片数为Z，定子与转子的偏心量为e。当泵的转子转一转时，两相邻叶片间的密封容积的变化量为V1-V2。若把AB和CD看作是以O1为中心的圆弧，则有 所以，单作用叶片泵的排量为 泵的实际流量q为 式中，n—转子转速；ηpv—泵的容积效率。
为了使叶片运动自如、减小磨损，叶片槽通常向后（注意，这里与双作用叶片泵不同）倾斜20o～30o。下图为单作用叶片泵的配油盘和转子结构简图。 特点：单作用叶片泵的特点 可以通过改变定子的偏心距 e 来调节泵的排量和流量。 叶片槽根部分别通油，叶片厚度对排量无影响。 因叶片矢径是转角的函数，瞬时理论流量是脉动的。叶片数取为奇数，以减小流量的脉动。 单作用叶片泵与双作用叶片泵的区别: 一：单作用 1、单数叶片（使流量均匀） 2、定子、转子和轴受不平衡径向力 3、轴向间隙大，容积效率低 4、叶片底部的通油槽采取高压区通高压、低压区通低压，以使叶片底部和顶部的受力平衡，叶片靠离心力甩出。 5、叶片常后倾（压力角较小） 二：双作用 1、双数叶片（使流量均匀） 2、定子、转子和轴受平衡径向力 3、叶片底部的通油槽均通以压力油（定子曲线矢径的变化率较大，在吸油区外伸的加速度较大，叶片的离心力不足以克服惯性力和摩擦力） 4、叶片常前倾（叶片在吸油区和压油区的压力角变化较大） 总结：叶片泵流量大，压力大、压力稳定、噪音小。缺点：工作时易发热。制作精度高，成本高。 它是目前液压系统中应用最广的一种低噪音油泵。目前还没有能代替它的油泵，发展前景受到液压系统的限制，一般一套液压系统只用一台叶片泵。
挖机三大件之一——液压泵（工作原理），维修师傅必懂发动机，液压泵，分配阀是人们常说的挖机三大件，挖掘机为什么不像汽车一样由发动机提供动力，经过变速箱、传动轴驱动整车前进，而是通过发动机带动液压泵转动，由高压液压油通过液压马达、液压油缸等液压执行元件带动整车动作？发动机为液压泵提供动力，液压泵、液压油管路、液压马达、液压油缸等进行液压传动，分配阀进行液压控制。一、什么是柱塞泵，什么是齿轮泵？液压泵是将机械能转换为液体压力能，我们一般见到的（挖掘机、装载机用）有齿轮泵和柱塞泵。共同点：都是通过容积改变来对液体产生压力。区别：机构不同，容积位置不同。齿轮泵的液体容积在两齿轮之间，通过齿轮旋转改变液体容积。而柱塞泵的容积在每一个柱塞缸内。常见大中型挖掘机一般将柱塞泵和齿轮泵集合在一起，组成液压泵总成，一般主泵为柱塞泵（输出液压油压力较大）给液压行走马达、液压回转马达、液压油缸供油；先导泵为齿轮泵（输出液压油压力较小）给分配阀供油。主泵总成齿轮泵：齿轮泵是靠两个啮合齿轮旋转时形式的密闭移动来工作的。齿轮泵是齿轮传动来提供动力，齿轮泵是定量泵，多用于低精度中低压控制。它的主要特点是：结构简单，制造方便，成本低，价格低廉，体积小，重量轻，自吸性能好，对油液污染不敏感和工作可靠等。其主要缺点是：流量和压力脉动大，噪音大，排量不可调节。它被广泛应用于各种低压系统中。齿轮泵对油液的要求最低，最早的时候因为压力低，所以一般用在低压系统中（先导泵），现在齿轮泵压力可以做到25MPA 左右，常用在压力要求不高的机械上，但是他的油液脉动大，不能变量，好处是自吸性能好。齿轮泵原理图工作原理外啮合齿轮泵是装载机和部分小型挖掘机液压系统中常用的液压泵。泵体内有一个相同模数，相同齿数的齿轮，齿轮的两个端面靠
第一章介质系统基础知识 2250项目的介质系统主要包括如下几个部分：高压除鳞水系统、液压系统、气动系统、稀油润滑系统、干油润滑系统、氮气添加装置和废油、新油中央存储设备。介质系统分布于整条热轧线的从加热炉到地下卷取机的各个区域设备中，对于整条热轧生产线的正常、可靠、安全运行起着至关重要的作用。 在介质系统的几个部分中，液压系统是最具代表性的系统，其他系统的主要工作原理都可以由液压系统来推演、转化出来。因此，这里主要以液压系统作为代表对介质系统的一些基础知识作一下简单的介绍。 1.1 液压系统简介 如图1-1和1-2所示，为一个简化了的工作台往复运动的液压系统。从图中可以看出， 液压系统包括1、油箱2、过滤器3、液压泵4、溢流阀5、手动换向阀6、节流阀7、换向阀8、液压缸等元件以及连接这些元件的管路。 液压泵3由电动机驱动，从油箱1中吸油，其输出的压力油在图1-1所示的状态下流经手动换向阀5——节流阀6——换向阀7进入液压缸8的左腔。液压缸8的活塞在压力油的推动下经活塞杆带动工作台右行。这时液压缸右腔的油液经换向阀7流回油箱。 当工作台右行至其左档块10碰到换向阀操作杆11时，换向阀阀芯12就被向左拉，成为图1-2所示状态。此时压力油经过换向阀7后进入液压缸的右腔，工作台反向左行，液压缸8左腔的油液经过换向阀7流回油箱。此后，当工作台左行至其右档块9碰到换向阀的操作杆11时，换向阀阀芯12又会被拉回到右位，液压系统恢复到图1-1的状态，工作台又向右移动。如此循环动作，实现了往复运动。
液压系统中节流阀6的通流面积是可调的，通过调节通流面积可以调节通过节流阀的流量，从而使流入液压缸的油液流量改变，这样就实现了工作台往复速度的调节。由于节流阀通流面积可以无级调节，因此也可以实现工作台速度的无级调节。 当用节流阀6调节进入液压缸的流量时，从液压泵输出的压力油除了通过节流阀6输向液压缸以外，其多余的流量通过溢流阀4流回油箱。因为只有当溢流阀进口处的压力升高到能够克服溢流阀4中的弹簧预调压力时，此阀才被打开而让油液流回油箱。当溢流阀被开启并维持一定的溢流量时，其进口处的油液压力保持在溢流阀的预调压力值上。所以，溢流阀在溢流时起到了控制油液压力的作用。 当工作台需要停止时，拨动手动换向阀5的手柄13，使阀处于左位，状态如图1-3所示。此时液压泵输出的油液直接经过手动换向阀5流回油箱。
液压变量泵（马达）的发展简况、现状和应用 1.1.1 简述 液压变量泵及变量马达能在变量控制装置的作用下能够根据工作的需要在一定范围内调整输出特性，这一特点已被广泛地应用在众多的液压设备中，如：恒流控制、恒压控制、恒速控制、恒转矩控制、恒功率控制、功率匹配控制等。采用变量泵（马达）系统，具有显著的节能效果，近年来使用越来越广泛，而且新的结构和控制方式发展迅速，各个生产厂也在不断改进设计，用以满足液压系统自动控制的不断发展需要。 使用液压系统的目的在于可使某一执行对象以预定的速度向正反两个方向运动。此时，为调节速度需进行节流，致使能量有所损失，并导致系统效率降低，为此需采用变量泵实现容积控制。使用变量泵进行位置和速度控制时，能量损耗最小。正确地使用和调节泵的流量，可使其只排出满足负载运动速度需要的流量，而使用定量泵时只有部分流量供给负载，其余的流量需要旁通至油箱。 此外，为了在不增加管路阻力的条件下提高液压马达的速度，也有必要为减少液压马达的排量而采用变量马达。 表1-1 三大类泵的主要应用现状
排量类型型式模型样式容积排量 图1-1 三大类泵的变量调节 1.1.2 叶片变量泵（马达）的研发历史和发展 根据密封工作容积在转子旋转一周吸、排油次数的不同，叶片泵分为两类，即完成一次吸、排油的单作用叶片泵和完成两次吸、排油的双作用叶片泵。根据叶片泵输出流量是否可调，又可分为定量叶片泵和变量叶片泵，双作用叶片泵均为定量泵。根据叶片变量泵的工作特性不同可分为限压式、恒压式和恒流量式三类，其中限压式应用较多。 恒压式变量泵一般系单作用泵。该泵的定子可以沿一定方向作平衡运动，以改变定子与转子之间的偏心距，即改变泵的流量。它的变量机能由泵内的压力反馈伺服装置控制，能自动适应负载流量的需要并维持恒定的工作压力。在工作中，还可根据要求调节其恒定压力值。因此，在使用该泵的系统中，实际工况相当于定量泵加溢流阀，
【关键字】情况、方法、条件、动力、领域、运行、认识、问题、系统、有效、主动、平稳、平衡、良好、快速、配合、执行、保持、发展、建设、建立、提出、了解、研究、规律、特点、位置、突出、安全、稳定、网络、基础、需要、工程、能力、需求、方式、特色、作用、结构、水平、反映、速度、设置、分析、简化、调节、逐步、形成、拓展、制约、丰富、满足、指导、带动、调整、分工、取决于、方向、扩大、创新、适应、实现、提高、推动、改进、中 1.1液压变量泵（马达）的发展简况、现状和应用 1.1.1 简述 液压变量泵及变量马达能在变量控制装置的作用下能够根据工作的需要在一定范围内调整输出特性，这一特点已被广泛地应用在众多的液压设备中，如：恒流控制、恒压控制、恒速控制、恒转矩控制、恒功率控制、功率匹配控制等。采用变量泵（马达）系统，具有显著的节能效果，近年来使用越来越广泛，而且新的结构和控制方式发展迅速，各个生产厂也在不断改进设计，用以满足液压系统自动控制的不断发展需要。 使用液压系统的目的在于可使某一执行对象以预定的速度向正反两个方向运动。此时，为调节速度需进行节流，致使能量有所损失，并导致系统效率降低，为此需采用变量泵实现容积控制。使用变量泵进行位置和速度控制时，能量损耗最小。正确地使用和调节泵的流量，可使其只排出满足负载运动速度需要的流量，而使用定量泵时只有部分流量供给负载，其余的流量需要旁通至油箱。 此外，为了在不增加管路阻力的条件下提高液压马达的速度，也有必要为减少液压马达的排量而采用变量马达。 表1-1 三大类泵的主要应用现状
图1-1 三大类泵的变量调节 1.1.2 叶片变量泵（马达）的研发历史和发展 根据密封工作容积在转子旋转一周吸、排油次数的不同，叶片泵分为两类，即完成一次吸、排油的单作用叶片泵和完成两次吸、排油的双作用叶片泵。根据叶片泵输出流量是否可调，又可分为定量叶片泵和变量叶片泵，双作用叶片泵均为定量泵。根据叶片变量泵的工作特性不同可分为限压式、恒压式和恒流量式三类，其中限压式应用较多。 恒压式变量泵一般系单作用泵。该泵的定子可以沿一定方向作平衡运动，以改变定子与转子之间的偏心距，即改变泵的流量。它的变量机能由泵内的压力反馈伺服装置控制，能自动适应负载流量的需要并维持恒定的工作压力。在工作中，还可根据要求调节其恒定压力值。因此，在使用该泵的系统中，实际工况相当于定量泵加溢流阀，且没有多余的油液从系统中流过，使能耗和温升都大大降低，缩小了泵站的体积。该泵如与比例电磁阀匹配，可以在系统中实现多工作点自动控制。 限压式变量叶片泵有内反馈式和外反馈式两种。内反馈式变量泵的操纵力来自泵本身的排油压力，外反馈式是借助于外部的反馈柱塞实现反馈的。 限压式变量叶片泵具有压力调整装置和流量调整装置。泵的输出流量可根据负载变化自动调节，当系统压力高于泵调定的压力时流量会减少，使功率损失降为最低，其输出功率与负载工作速度和负载大小相适应，具有高效、节能、安全可靠等特点，特别适用于作容积调速液压系统中的动力源。先导式带压力补偿的变量叶片泵允许根据系统要求自动调节其流量，可在满足工作要求的同时降低能耗。压力补偿的工作原理是：在先导压力作用下，被控柱塞移动，从而使泵的定子在某一位置平衡。当输出压力与先导压力相等时，定子向中心移动，并使输出流量满足工作要求。在输出流量为零的情况下，泵的输出为补偿泄漏和提供先导压力油，而系统压力保持不变。补偿器的响应时间非常短，不会产生压力超调。 叶片马达和叶片泵一样，也有单作用式和双作用式之分。由于单作用式液压马达的偏心量小，容积效率低，结构复杂，故一般所用的液压马达都是双作用式的。因此，变量叶片马达很少在工业上使用。 轴向柱塞泵（马达）的发展历史 （1）弯轴或轴向柱塞泵（马达） 这是汉斯·托马(Hans Thoma)1940年的发明。此后于1946年，他又对缸体的同步驱动进行了改进，将万向接头改为连杆方式，将阀板由平面改成球面。最近，博世力士乐(Bosch Rexroth)公司又推出了将连杆与柱塞组成一体的采用锥形柱塞(柱塞杆装在密
目录 前言 (1) 第一章液压叶片泵的发展与应用 (2) 1.1液压叶片泵的发展史 (2) 1.2液压叶片泵的发展现状及发展趋势 (2) 1.3液压叶片泵的应用领域及意义 (3) 第二章液压叶片泵的介绍 (4) 2.1液压叶片泵的品牌及型号 (4) 2.2液压叶片泵的分类 (5) 2.3液压叶片泵的工作原理 (5) 2.4叶片泵的注意事项 (5) 2.5叶片泵的常见问题 (6) 第三章单作用叶片泵的工作原理 (11) 3.1单作用叶片泵构造 (11) 3.2单作用叶片泵的工作原理 (11) 3.3.单作用叶片泵的排量和流量计算 (12) 3.4单作用叶片泵的特点 (12) 第四章双作用叶片泵简介 (14) 4.1双作用叶片泵的结构特点 (14) 4.2双作用叶片泵工作原理 (15) 4.3双作用叶片泵的排量和流量计算 (16) 4.4 提高双作用叶片泵压力的措施 (17) 第五章限压式变量叶片泵的工作 (20) 5.1 限压式变量叶片泵的工作原理 (20) 5.2 限压式变量叶片泵的特性曲线 (21) 5.3限压式变量叶片泵与双作用叶片泵的区别 (21) 第六章推土机的工作原理 (23) 6.1推土机的发展史 (23) 6.2推土机的结构与工作原理 (24) 6.3推土机的转动系统 (25) 第七章叶片泵在推土机中的应用 (28) 7.1叶片泵在推土机中的正确使用 (28) 7.2叶片泵在推土机的安装与拆卸 (28)
……………………………………⊙……装…………………………⊙……订………………………⊙……线……………………………………… 7.3推土机叶片泵的故障检修...........................................28 结束语..................................................................31 致谢.. (32)
加油机叶片泵和组合泵的工作原理 加油机的机械部分主要是一个液压系统，它包括电动机、叶片泵、油气分离器、流量计、电磁阀和油枪等。电动机是加油机的动力源，它将电能转化为机械能，并通过传动装置把机械能传给叶片泵。叶片泵将机械能转化为油液压力能，它是液压系统的动力源。从叶片泵出来的压力油进入油气分离器进行油气分离，气体被排入大气，油液进入流量计进行计量。流量计一方面不断地排出固定体积的油液，另一方面将流量信号转换为输出轴的转动信号。经计量后的油液通过电磁阀、导静电胶管和油枪注入受油容器。 第一节叶片泵 一、叶片泵的结构： 叶片泵又称旋板泵。它结构简单，抗污染能力强，成本低，易维护。叶片泵是液压系统的动力源，它的性能直接决定了整机的吸油与排油能力。叶片泵由铸铁泵体、铸铁泵盖、转子、叶片、弹簧（片）、溢流阀组件等组成。 铸铁泵体内分两部分，下部为泵腔，上部为溢流阀腔。泵腔为一空心圆柱体，其后端面左右两边各有一个三角口，右边三角口为叶片泵的进油口，左边三角口为叶片泵的出油口。泵腔左右两腰各开有一弧形槽，左弧形槽为正压过渡区，与叶片泵出油口相通，右弧形槽为负压过渡区，与叶片泵进油口相通。泵腔内偏心安装转子，转子沿圆周等距分布有七个径向槽，槽内装有弹簧（片）与叶片，转子旋转时，叶片能沿径向槽作往复运动。 溢流阀腔内装有溢流阀。溢流阀主要由阀座、阀芯、弹簧和调量螺钉等构成。阀座与阀芯将溢流阀腔分为左右两部分，左侧部分与泵的出油口及正压过渡区相通，右侧部分与泵的进油口及负压过渡区相通。 二、叶片泵的工作原理 A、B为相邻的两个叶片。转子和叶片A、B按顺时针转动。A叶片转动使低压过度区的容积不断增大，油液被吸入泵中。A、B两叶片所夹液体，因叶片的顺时针转动被带入高压过度区。在高压过度区，因叶片的转动，使容积不断缩小，油液在叶片的压迫下排出泵外。当转子连续转动时，油罐中的油液就被连续吸入泵内、排出泵外，使油泵形成一个稳定的流量。 泵腔圆柱体空间以其中心线为基准，可分为上密封区、下密封区、左过渡区和右过渡区四部分。转子与泵腔相切的部分为上密封区，与泵腔间隙最大的部分为下密封区，与出油口相通的左过渡区为正压区，与进油口相通的右过渡区为负压区。 叶片泵的泵腔上下两密封区的中心角为60°，两叶片间的夹角为51.43°（51°25′43″），故在密封区内有一个或两个叶片隔离了泵腔的两侧过渡区，使正压区与负压区之间的油液不能沟通。 当电机带动转子作顺时针旋转时，叶片在弹簧力和离心力的作用下贴紧泵腔（见图2.1.2），任意相邻的两叶片与转子、泵腔及端盖构成一个密封空间（在过渡区，各密封空间相通，形成一个大的密封空间）。右侧过渡区与泵的进油口相通，左侧过渡区与泵的出油口相通。转子顺时针旋转时，泵腔右侧密封容积增大，形成真空（负压），油罐内油液在大气压力作用下通过泵的进油口进入叶片泵的负压区，达到吸油的目的；左侧过渡区的密封容积减小，油液进入左过渡区后油压升高，压力油通过出油口被排出。转子连续不断地旋转，叶
ATOS单作用叶片泵和双作用叶片泵的工作原理 阿托斯ATOS柱塞泵、阿托斯ATOS液压泵、阿托斯ATOS比例阀 ATOS意大利阿托斯液压泵 定量泵：叶片泵，径向柱塞泵，齿轮泵。变量泵：叶片泵，轴向柱塞泵，比例控制泵–多联泵–手动泵– Atex防爆泵 油缸伺服油缸液压油缸，标准型缸液压油缸防爆油缸不锈钢油缸 常规阀&叠加阀溢流阀先导式阀两级电磁阀安全阀方向开/关控制气控方向阀液控方向阀 一、A TOS单作用叶片泵的工作原理 泵由转子1、定子2、叶片3、配油盘和端盖等部件所组成。定子的内表面是圆柱形孔。转子和定子之间存在着偏心。叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子按逆时针方向旋转时，图右侧的叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，于是通过吸油口6和配油盘5上窗口将油吸入。而在图的左侧。叶片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液经配油盘另一窗口和压油口1被压出而输出到系统中去。这种泵在转子转一转过程中，吸油压油各一次，故称单作用泵。转子受到径向液压不平衡作用力，故又称非平衡式泵，其轴承负载较大。改变定子和转子间的偏心量，便可改变泵的排量，故这种泵都是变量泵。 二、A TOS双作用叶片泵的工作原理 它的作用原理和单作用叶片泵相似，不同之处只在于定子表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个部分组成，且定子和转子是同心的。在图示转子顺时针方向旋转的情况下，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区，在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区；吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。这种泵的转子每转一转，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的，作用在转子上的液压力径向平衡，所以又称为平衡式叶片泵。 ATOS双作用叶片泵的瞬时流量是脉动的，当叶片数为4的倍数时脉动率小。为此，双作用叶片泵的叶片数一般都取12或16。