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双作用叶片泵的三维建模设计

双作用叶片泵的三维建模设计
双作用叶片泵的三维建模设计

双作用叶片泵的三维建模设计及运动仿真

摘要

本次毕业设计的题目为双作用叶片泵的三维建模及动态仿真,主要是在文献调研和网络调研基础上,采用计算、类比等方法,通过对产品三维模型结构分析,确定运动仿真。本课题的主要目的是让我们了解双作用叶片泵的结构和性能上的主要特点,以及双作用叶片泵与其他液压泵在结构和性能之间的差异。在整个设计过程中,我们要掌握的是双作用叶片泵的运动原理,并且知道且会计算其排量和流量。本设计采用的是SolidWorks三维建模。在网络调研的基础上,用SolidWorks对双作用叶片泵的各个零件进行三维建模,然后将各个零件按照配合关系装配起来,形成装配体。最后做出实体动画,运动仿真,并对其进行说明。双作用叶片泵的主要特点是:由于双作用叶片泵有两个吸油腔和压油腔,当转子每完成一周转动,每个密封空间,就有两次吸油和压油的过程完成;同时由于双作用叶片泵的吸、压油腔的结构特性,各自的中心夹角是对称的,油液压力作用在转子上是互相平衡的。双作用叶片泵的输出流量脉动较其他形式的泵小得多。

关键词:双作用叶片泵,三维建模,SolidWorks

Abstract

The graduation design topic for 3D modeling of double acting vane pump and dynamic simulation, mainly in literature and Internet research foundation, by calculation, analogy method, through the analysis of the 3D model of product structure, determine the motion simulation. The main purpose of this paper is familiar with the difference of structure and properties of double acting vane pump and double acting vane pump and other hydraulic pump between the structure and properties of. In the design process, need to fully understand the movement principle of double acting vane pump, understand its displacement and flow calculation form. This design is based on SolidWorks modeling. Based on the investigation of the various parts of the network of double acting vane pump for three-dimensional modeling, and then the various parts in accordance with the cooperation between the assembly, the assembly is formed. Finally, make a solid animation, simulation analysis of its working principle, and carries on the description. The main characteristics of double acting vane pump is: each rotation of the rotor, each of the two sealed space of oil absorption and oil pressure; because of the double acting vane pump with two suction chamber and the pressure oil chamber, and the center angle of the symmetry, acting on the rotor oil pressure balance. The flow pulsation of double acting vane pump with other forms of pump is much smaller.

Keywords: double action vane pump, 3D modeling, SolidWorks

目录

前言 (1)

第一章液压泵的简介 (2)

一、液压泵的工作原理 (2)

1.液压泵的特点 (2)

二、液压泵的主要性能参数 (3)

1.压力 (3)

2.排量和流量 (3)

3.功率和效率 (3)

三、章节小结 (4)

第二章液压泵的种类 (5)

一、齿轮式 (5)

1.外啮合齿轮泵 (5)

2.内啮合齿轮泵 (5)

二、柱塞式 (6)

三、叶片式 (6)

四、章节小结 (8)

第三章叶片泵的拆装、常见故障及清理 (9)

一、叶片泵的拆装 (9)

二、常见故障 (9)

第四章双作用叶片泵的三维建模过程分析 (11)

一、制图软件的发展 (11)

二、零件的三维建模 (11)

三、零件的装配 (11)

参考文献 (27)

致谢 (28)

前言

动力元件是系统的必要元件。它起着提供动力给系统的作用。液压泵的性能对液压系统的影响主要体现在稳定性。叶片泵的结构较复杂,压力高,脉动小。工作平稳,噪声较小,故被广泛应用于中低压液压系统中。其中双作用叶片泵由于其结构的对称性又被称为卸荷式叶片泵,熟悉了解双作用叶片泵的结构和工作原理为其结构优化打下一定的理论基础。本设计选取YB系列的双作用叶片泵为基础进行三维建模设计和运动仿真。

双作用叶片泵的改进主要在定子曲线和叶片倾角上。国内大多数叶片泵的生产没有一个可靠地过程。都是靠模仿造他国的。或者采用传统的修正阿基米德螺线和等加速曲线加工定子内曲面。双作用叶片泵的叶片倾角的选择,关系到叶片与定子及转子的摩擦、磨损及泵的噪声。叶倾角在学术上还存在争议。

本设计的目的在于熟悉了解双作用叶片泵的结构和工作原理,并制作出双作用叶片泵的三维建模图和运动仿真图。

第一章液压泵的简介

动力元件是系统的必要元件。它起着提供动力给系统的作用。液压系统是以液压泵作为系统的动力元件(提供一定流量和压力),液压泵将机械能转换为工作液体的压力能。是一种转换装置。液压系统工作的可靠性和稳定性取决于液压泵的性能好坏。

一、液压泵的工作原理

液压泵一般被称为容积式液压泵,因为它的工作原理是利用密封容积的体积变化来实现能量的转换。在图示中(双作用叶片泵),它的主要工作元件是定子、转子、叶片和配油盘。其中转子和定子的中心重合,定子的内表面形状近似为椭圆形,实际上是由两段大圆弧和两段小圆弧以及四段过渡曲线组成。工作时,转子转动,叶片由于离心力和根部压力油的作用,原本在转子槽内的叶片就向外移动而压向定子的内表面,这样,在定子内表面、叶片、转子外表面和配油盘之间就形成密封空间。如图所示,当转子转动时,在半径为r圆弧处的密封空间经过过渡曲线运动到半径为R圆弧的过程中(R>r),由于叶片往外运动,致使密封空间容积增大,要吸入油液;同样的道理,当密封容积由半径为R圆弧处经过过渡曲线运动到半径为r圆弧处时,由于叶片被挤压收缩,密封容积空间变小,要压出油液。液压泵实现能量的转换都是靠密封容积的空间变化。

1.液压泵的特点

(1)具有若干个可周期性变化的空间且空间是密封的。液压泵的输出流量与这个密封空间的体积单位变化速率是成正比的,与其他因素没有关系。这是容积式液压泵的关键特性。

(2)液压泵若想能吸入油液,则邮箱内液体的绝对压力P≥Pa(Pa为大气压力)。实际情况中采用的做法是使油箱通大气,或采用密闭充压油箱。

(3)具有相应的配流机构。为保证泵能够正常的且有规律的吸、排液体,泵的吸油腔和排油腔不能被连通。不同结构的泵其配流机构也不相同。

对于容积式液压泵,吸油腔和压油腔不是绝对的,它取决于该油腔具体的瞬时状态。当该油腔吸油

时,称之为吸油腔;当该油腔压油时称之为压油腔。压油时的压力取决于外负载和油路损失。容积式液压泵的理论排油流量与泵的转速、尺寸有关。吸油时压力取决于吸油高度和油路损失,过大的油路损失和吸油高度会影响泵的自吸性能。

根据输出油液体积能否调控液压泵分为定量叶片泵和变量叶片泵;按泵的结构可分为叶片式,齿轮式和柱塞式三大类。

二、液压泵的主要性能参数

1.压力

液压泵的主要压力参数有:工作压力、额定压力和最高允许压力。工作压力即实际工作时的输出压力,它取决于外负载和油路损失;额定压力即相应的实验标准下泵正常运转的最高压力;最高允许压力即短时间内允许负载的最大压力。

2.排量和流量

(1)排量V 液压泵运转一圈,所排出的液体的体积称之为液压泵的排量V ,排量可以调节的称之为变量泵;反之为定量泵。

(2)理论流量qt 在忽略液压泵泄漏的影响下,单位时间内所排出的液体的体积。设主轴转速为n 则有

qt=Vn (1-1) 其中,排量V 单位为(m 3/s ),转速n 的单位为(r/s )。

(3)实际流量q 在实际工作中时,液压泵单位时间内所排出的液体的体积。它与理论流量的关系为

q=qt-q1 (1-2) 式中,q1为油路损失流量。

(4)额定流量q n 理论条件下液压泵正常工作时应保证的流量。

3.功率和效率

(1)功率损失 由容积损失和机械损失组成,容积损失即流量损失,实际流量总是小于理论流量,主要是由泵的结构、油液的粘度和油路的阻力造成,液压泵的容积效率可表示为

t 1

t 1t t v q q 1q q q q q -=-==

η (1-3)

容积效率与液压泵的结构特性有关,且与工作效率成反比。实际输出流量q 可表示为

v v t n q q ηηV == (1-4)

机械损失即液压泵的外负载损失,具体体现在转矩上。主要与油液得粘度,材料的摩擦系数和转速有关。液压泵的机械效率可表示为

1

t m 11T T T +=

=

η

(2)液压泵的功率 分为输入功率和输出功率,输入功率Pi 即外负载功率,可表示为

ωi i T P = (1-6) 其中Ti 为转矩,ω角速度。

实际工作时输出的功率,用P 表示,可表示为

pq ?=P (1-7) 其中,p ?为液压泵吸、压油口之间的压力差(N/m 2);q 为液压泵的输出流量(m 3/s );P 为液压泵的输出功率。

在实际计算中,输出流量单位一般为L/min ,p ?的单位一般为MPa ,则上式可写为

60pq

?=

P (1-8)

一般情况下p ?用液压泵出口压力p 表示。 (3)液压泵的总效率 其总效率用η表示

m

v m

i v t i i T pq pq ηηηωηω

η=?=?==

T P P (1-9)

即实际输出与实际输入的比值。

三、章节小结

通过对液压泵的简介使我了解到了液压泵的工作原理和主要的性能参数是哪些,通过对其原理的了解,看似简单的工作原理,实际工作过程中有很多影响性能的因素,可以发散出很多对其性能的影响条件,如密封容积得密封性、吸油和压油腔的隔绝度和油液的粘度、各元件之间的摩擦等等,都是影响其性能和效率的因素。实际工作的液压泵的性能的影响因素有很多,不能简言叙之,将在后面的学习中继续深入学习。

第二章液压泵的种类

一、齿轮式

齿轮式的液压泵由外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵组成,应用较为广泛的是外啮合齿轮泵。齿轮泵一般都是定量泵。

1.外啮合齿轮泵

通过齿轮的压合分离实现油液的排除和吸入具体过程如图所示。其主要元件是齿轮、端盖和壳体。

影响外啮合齿轮泵的性能和寿命的三大指标:1.泄漏;2.困油;3.径向液压力不平衡。外啮合齿轮泵尺寸小,结构简单重量轻,制造方便价格低廉,唯一的缺点是受不平衡的径向力,所以要提高工作压力较难。

2.内啮合齿轮泵

内啮合齿轮泵的工作原理和外啮合齿轮泵相同,它可分为渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵。具体工作原理参考下图。

内啮合齿轮泵虽然比外啮合齿轮泵结构和性能上优越一点,但是其工艺复杂,难于制造。相信随着发展以后的应用会越来越广泛。

二、柱塞式

柱塞式液压泵时通过往返运动来实现油液的吸排。由于结构的特性,其加工容易,密封性好,高压工作下也有不错的表现;想要实现变量只需改变行程即可。且由于其结构的规则性使得工作过程中零件受力均匀。此类液压泵应用广泛。主要分为可轴向柱塞泵和径向柱塞泵两大类。

三、叶片式

叶片泵由于其流量脉动小和工作平稳的特点,被广泛运用于中低压系统中。叶片泵可分为两大类:单作用叶片泵和双作用叶片泵。单作用叶片泵即转子完成一圈转动时只吸压油一次,同样的道理,对于双作用叶片泵,一圈完成两次吸压油。单作用叶片泵的工作具体如图所示

其工作原理是利用定子和转子之间的一个偏心距和转子的旋转实现一个由定子、转子、叶片和配油盘组成的密封空间的连续的体积变化。单作用叶片泵的结构特点是它能够只改变定子和转子之间的偏心距来实现流量的改变。但是也由于单作用叶片泵的结构特点使得它一般不用于高压。

双作用叶片泵由于其结构的对称性,所受到的油液压力是相互平衡的。当双作用叶片泵的叶片数为四的倍数时,其脉动最小。

双作用叶片泵的排量`V 的计算:当大圆弧半径为R ,小圆弧半径为r ,叶片数为z ,叶片宽度为B 时,其排量

B

r R V )(222`-=π (2-1)

当考虑叶倾角和叶片厚度时 ]bz cos r

)r ([2bz cos r 2

r 2222

2

θ

πθπ---=---=R R B B R B R V )( (2-2) 双作用叶片泵的转速为n ,容积效率为ηv 时,其理论和实际流量分别为

n bz r

R r R B V ]cos )([2n q 2

2

t θπ--

-== (2-3) v v t n bz r R r R B q q ηθ

πη]cos )([22

2---== (2-4) 双作用叶片泵的定子曲线直接影响泵的性能,下面是等加减速曲线的极坐标方程

22

)

(2θαρr R r -+

= )2

0(α

θ<<

)2()

(422αθθα

ρ--+

-=r R R r )2

(αθα<<

关于双作用叶片泵的叶片倾角,传统观念由经验主义得出叶片向旋转方向前倾一个角,可减少叶片的磨损,使叶片在槽中更灵活的移动,但最近几年的研究表明,倾角在某些高压泵中可以为零,并且运转良好。

以下是各种类液压泵的性能对比

性能外啮合齿轮泵限压式变

量叶片泵径向柱塞泵轴向柱塞泵螺杆泵双作用叶片

输出压力低压中压高压高压低压中压流量调节不能能能能不能不能效率低较高高高较高较高

输出流量脉动很大一般一般一般最小很小自吸特性好较差差差好较差

对油的污染敏

感性

不敏感较敏感很敏感很敏感不敏感较敏感噪声大较大大大最小小

表2-1

四、章节小结

本章从液压泵的种类去学习,了解了液压泵的大致种类,按结构有三种,即齿轮泵、叶片泵和柱塞泵;按排量的可变性可分为两大类,即排量不可改变的定量泵和排量可以改变的变量泵。并且较为详细的学习了双作用叶片泵的排量的计算和定子曲线的学习,结合上一章关于双作用叶片泵的机械效率和容积效率的学习,对双作用叶片泵已有一个大致的了解。下面主要介绍叶片泵的拆装和修理以及其主要故障和排故。

第三章叶片泵的拆装、常见故障及清理

一、叶片泵的拆装

1.在拆卸叶片泵时,应先用工具拧开对角线上的螺栓,然后取下,用工具轻轻敲打前泵体和花键轴,使从轴承上脱离,把叶片分成两部分。

2.拆开后观察叶片泵的内部结构,注意观察各个元件的位置关系,理解叶片泵的工作原理和运动过程。

3.观察理解密封元件的作用

4.若遇到卡住拆卸有困难时,请相关人员帮助。

5.装配时,“先拆后装、后拆先装”的原则。正确装配后应使转子能灵活转动。

二、常见故障

1.叶片泵抗油污能力差,常见故障如下

(1)原因分析

①吸入管道漏气;

②吸油不充分;

③泵轴和原动机轴不同心;

④油中有气体;

⑤泵转速过高;

⑥泵压力过高;

⑦轴密封处漏气;

⑧油液过滤精度过低导致叶片在槽中卡住;

⑨变量泵止动螺钉调整失当;

(2)排除方法

①检查管道各连接处是否密封、紧固;

②补充油液至最低标线以上;

③重新安装达到说明书要求精度;

④补充油液或采取结构措施,把回油口侵入油面以下;

⑤采用推荐转速范围;

⑥降压至额定压力以下;

⑦更换油的密封装置;

⑧拆洗修磨泵内脏件并仔细重新组装,并更换油液;

⑨适当调整螺钉至噪声到达正常;

(1)原因分析

①个别叶片在转子槽内移动不灵活甚至卡住;

②叶片装反;

③定子内表面与叶片顶部接触不良;

④叶片与转子叶片槽配合间隙过大;

⑤配油盘端面磨损;

⑥油液黏度过大或过小;

⑦电机转速过低;

⑧吸油口密封不严,有空气进入;

⑨出现空穴现象;

(2)解决办法

①检查配合间隙(一般为0.01-0.02mm),若配合间隙过小应单槽研配;

②纠正装配放向;

③修磨工作面(或更换配油盘);

④根据转子叶片槽单配叶片,保证配合间隙;

⑤修磨配油盘端面(或更换配油盘);

⑥测定油液黏度,按说明书选用油液;

⑦检查转速,排除故障根源;

⑧用涂脂法检查,拆卸吸油管接头,清洗干净,涂密封胶装上拧紧;

⑨检查吸油管、油箱、过滤器、油位及油液黏度等,排除气穴现象;

修理

(1)配油盘修理

如配油盘磨损和拉伤深度不大,可用平磨磨去伤痕,经抛光后再使用。

(2)定子修理

内曲线磨损拉伤不严重时,可用细砂布或油石打磨后可继续使用。

(3)转子修理

转子的两歌端面易磨损,叶片槽磨损后变宽等。若只是两端轻度磨损,抛光后可继续再用。

(4)叶片修理

主要的损坏形式是叶片顶部与定子内表面的摩擦,以及端相对滑动处的磨损拉伤,稍加抛光再用。

第四章双作用叶片泵的三维建模过程分析

一、制图软件的发展

计算机辅助设计(Computer Aided Design)是一种通过计算机来辅助进行产品或工程设计的技术。作为计算机的重要应用方面,CAD可加快产品的开发、提高生产质量和效率、降低成本。作为新一代的大学生,跟紧时代的步伐,熟悉了解掌握新的应用是必不可少的过程。最早的是AutoCAD二维绘图软件,取代了最早的手工绘图。近年来的三维绘图的兴起逐渐融入到各种设计之中,也作为各个教学的实践出现,逐渐打破了二维绘图的垄断市场。三位绘图软件能更加形象的将设计者的设计向世人展示。本设计以三维绘图软件SolidWorks为基础进行双作用叶片泵的三维建模和简单的运动仿真。

SolidWorks软件的功能强大,具有强大的实体建模功能。同时,也提供了二次开发的环境和开发的数据结构。它可以实现实物的拉伸,切除,旋转,镜像,阵列,抽壳等基本的三维操作外,还可通过添加各种插件实现产品的三维建模、运动仿真、有限元分析等,以保证产品从设计制造过程的数据的一致性,从而真正实现产品的数字化设计和制造,并大幅度提高产品的设计效率和质量。

二、零件的三维建模

零件的三维建模,首先我们以定子为例,介绍其三维建模的过程。

①首先打开SolidWorks制图软件,然后新建文件,选择零件,进入零件绘制界面。

②点击草图绘制,选择基准面,选择右视图为基准面,点取直线下拉菜单,建立直角坐标系。以Y 轴逆时针旋转45°作一条辅助线。选取功能键圆命令,以坐标原点为圆心,作一个直径为80mm的圆。选取功能键椭圆命令,作一个长半轴为32.5mm、短半轴为28.5mm的椭圆。其中长半轴在与Y轴成45°的辅助线上。

③退出草图,点击特征界面,选取拉伸命令,将刚才所画图形拉伸,高度为20mm。下拉圆角菜单,选择倒角命令,选择需要倒角的两个相邻的面,选择角度距离,输入倒角大小,及角度。

④再次进入草图绘制,选择基准面。以拉伸生成的侧面为基准面进行草图绘制。以原点为圆心,作X轴、Y轴辅助线,作一个直径为72mm的辅助圆。选取Y轴与辅助圆的交点,作一个直径为4.58mm 的圆。退出草图,进入特征界面,选取拉伸切除功能键,完全贯穿,这样就形成了一个切孔。

⑤下拉阵列按钮,选择圆周阵列,对象选择拉伸切除的孔,拉伸的圆环中心为阵列参数,个数为4个。这样就完成了定子的绘制(亦可直接在第一次草图中做完所有图形样式直接拉伸)。

三、零件的装配

零件的装配图就是限制零件的自由度使零件成为一个具有功能的部件。需要注意的是,插入的第一个零件一般都是默认固定的,所以要选取与双作用叶片泵运动无关的零件先进行插入。后续的零件按照要求

规定的运动。

零件的三维造型过程图和零件的装配图、爆炸视图。

图4-1

图4-2

如图,为右泵体的三位零件图。结构较为复杂,其大致过程是先拉伸一个立方体,再在所需要的面上绘制出草图进行拉伸、切除一系列操作。

图4-3

图示为轴两端的轴承。主要绘图指令为旋转和阵列。

下图为定子的三位零件图,绘图过程较为简单,只需简单的草图绘制和拉伸。然后倒角。

图4-5

图4-6

图4-7

图示为叶片泵的轴,其大致绘图过程是先旋转出轴的外形,键槽和凹槽的部分在所在对应面绘制草

图后切除即可。

图4-9

以上三图为起连接作用和固定作用的螺钉。

双作用叶片泵工作原理介绍

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。

定量叶片泵(双作用叶片泵)设计

2 双作用叶片泵设计原始参数 设计原始参数: 额定排量:9.0/q ml r = 额定压力:7.0p MPa = 额定转速:1450/min n r = 4 参数的计算 4.1 流量计算 4.1.1平均理论流量 314509.01013.05/min th Q n q L -=?=??= (4-1) 4.1.2实际流量 叶片泵为固定侧板型,压力7.0MPa ,查泵资料得:容积效率取84%v η= 则 13.0584%/min 10.962/min th v Q Q L L η=?=?= (4-2) 4.2功率计算 4.2.1输入功率轴功率 3310(/30)10 1.586s N T nT kw kw ωπ--=??=?= (4-3) 式中,T 为作用在泵轴的扭矩,单位为N m ; ω为角速度,单位为rad/s ; n 为转速,单位为r/min 。 4.2.2有效输出功率液压功率 12/60()/60/60 1.279h N pQ p p Q kw pQ kw kw =?=-== (4-4) 式中,p 为泵进出口之间的压力差,取值为6.3Mpa ; 2p 为出油口压力;

1p 为进口压力,单位均为Mpa ; Q 为泵输出的流量,单位为l/min 。 4.2.3理论功率 3(/60)10 1.523th N pnq kw -=??= (4-5) 4.3 扭矩计算 4.3.1理论扭矩 在没有摩擦损失和泄漏损失的理想情况下,轴功率与液压功率相等,所计算出的功率值为泵的理论功率。这时作用在泵轴上的扭矩是理论扭矩th T ,泵输出的流量是理论流量th Q ,因此理论功率可表示 ()()th s th h th N N N == (4-6) 其中 33()10(/30)10()s th th th N T nT kw ωπ--=?=? 3()/60(/60)10()h th th N pQ pnq kw -=?=?? 式中,()s th N 为理论轴功率; ()h th N 为理论液压功率; q 为泵的排量,单位为ml/r 。 由前面的式子导出驱动泵的理论扭矩为 ()2th q p T N m π = =10.268 N m (4-7) 4.3.2实际扭矩 实际上,泵在运转时要消耗一部分附加扭矩去克服摩擦阻力,所以驱动泵轴所需的实际扭矩比th T 大,实验测得取值m η=96%。 T=th T +th m T T η= =10.445 N m (4-8) 式中,T 为损失扭矩;P 为电动机功率,本次设计中用的是10KW ;m η为反映摩擦损失的机械效率。 4.4 双作用叶片泵设计计算参数表 由上计算得: 额定排量q Ml/r 额定压力p MPa 额定转速n r/min 平均理论流量 Q th L/min 实际扭矩T N m ?

双作用叶片泵

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。

单作用叶片泵的结构特点

分析仪器 https://www.doczj.com/doc/89655025.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。

关于双作用叶片泵叶片倾角的探讨(精)

关于双作用叶片泵叶片倾角的探讨 [摘要]:本文探讨了双作用叶片泵叶片的倾角问题,分别就叶片在压油区和吸油区的不同状况作了具体的受力分析,从受力情况着手讨论叶片前倾和后倾的利弊及作用。论述了单作用叶片泵叶片后倾及双作用叶片泵叶片前倾的原因及作用,说明了目前学术界对叶片倾角的争议根源。较为详尽的分析了叶片在不同的前倾角及后倾角的受力情况,对叶片倾角的作用进行了讨论和探讨。[关键词]:双作用叶片泵、压力角、前倾角、后倾角、定子曲线、过渡曲线(等加速度曲线)、向心线压力角β、过渡曲线上的压力角γ、叶片倾角θ、受力分析、约束反力、哥氏力、摩擦力。[正文]:叶片泵叶片倾角的选择关系到叶片与定子及转子的摩擦、磨损及泵的噪声。倾角究竟选择多大最为合理一直是液压界的一个疑问。在国内外双作用叶片泵叶片在转子中都采取了前倾,实际上这还有争议,下面即从叶片受力角度作一分析。 双作用叶片泵叶片倾角如图1所示。在压油区 叶片在离心力,液压力的作用下压向定子内表 面,于是定子便对叶片产生一个法向反力N, 这个法向反力N又可分解成两个分力:一个沿 叶片运动方向的分力F=Ncosγ,一个与叶 片垂直的分子力T=Nsinγ。γ称为叶片的压力角,压力角大,垂直分为也大。垂直分力仅使叶片弯曲变形,产生

磨损和噪音,甚至会使叶片卡死。卡死发生在吸油腔并不可怕,因为这时叶片沿槽外伸,不致被拆断;而在压油腔,由于叶片沿槽往里缩,卡死了缩不回去,就势必要被折断,因此,从压油区出发,应对叶片的压力角加以限制。 如果叶片沿转子径向安放,压力角β将会很大。所以,一般应将叶片相对转子半径,向旋转方向前倾一个角度θ,以减小叶片的压力角,从图1可知,θ'是叶片中心线与转子体半径在定子曲线上相交的夹角,随相交点而变化。为此,通常规定叶片中心线与转子体半径在转子体外圆相交的夹角θ为叶片安放角(前倾角),以便于转子槽的加工。为了使叶片在过渡曲线上各点压力角的大小比较接近,一般取叶片安放角为叶片径向安放时最大压 力角的一半,即:θ=1 2β max 这时叶片的压力角为λ=β-θ'(θ'角稍小于θ角) 垂直分力为 T=Nsin(β-θ')由此可知:T力减小,工作情况即有改善。 叶片前倾后,在进入压油区时,过流断面 逐渐增大,还能起到油压的缓冲作用,这对改 善叶片和转子体承受动载荷的状态是有一定 好处的。 叶片前倾后,叶片在压油区受力情况得以改善,但在吸油区受力情况将更为恶劣。(见图2)。此时吸油区的实际压力角γ=β+θ,在压油区叶片顶部与底部油压是基本

ATOS单作用叶片泵和双作用叶片泵的工作原理

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。

叶片泵有哪些优缺点(内容清晰)

叶片泵有哪些优缺点? 油液的温度和粘度一般不宜超过55℃,粘度要求在17~37mm2/s之间。粘度太大则吸油困难;粘度太小则漏泄严重。 液压机双作用叶片泵的优缺点 发布者:admin 发布时间:2011-9-23 8:36:58 液压机双作用叶片泵的优缺点 双作用叶片泵的优点有以下几方面: ①流量均匀,运转平稳,噪声小。 ②转子所受径向液压力彼此平衡.轴承使用寿命长,耐久性好。 ③容积效率较高,可达95%以上。 ④工作压力较高。目前双作用叶片泵的工作压力为6. 86~10.3 MPa,有 时可达20.6 MPa。 ⑤结构紧凑,外形尺寸小且排量大。 双作用叶片泵的缺点有以下几方面: ①叶片易咬死,工作可靠性差,对油液污染敏感,故要求工作环境清洁, 油液要求严格过滤。 ②结构较齿轮泵复杂,零件制造精度要求较高。 ③要求吸油的可靠转速在8. 3—25 r/s范围内。如果转速低于8.3 rls, 因离心力不够,叶片不能紧贴在定子内表面,不能形成密封良好的封闭容积, 从而吸不上油。如果转速太高,由于吸油速度太快,会产生气穴现象,也吸不 上油,或吸油不连续。 叶片泵的优缺点及其应用 主要优点: (1)输出流量比齿轮泵均匀,运转平稳,噪声小。 (2)工作压力较高,容积效率也较高。 (3)单作用式叶片泵(Tokimec东京计器叶片泵)易于实现流量调节,双作用式叶片泵则因转子所受径向液压力平衡,使用寿命长。

(4)结构紧凑,轮廓尺寸小而流量较大。 主要缺点: (1)自吸性能较齿轮泵差,对吸油条件要求较严,其转速范围必须在 500~ 1500 r/min范围内。 (2)对油液污染较敏感,叶片容易被油液中杂质咬死,工作可靠性较差。 (3)结构较复杂,零件制造精度要求较高,价格较高。 叶片泵一般用在中压(6.3 M Pa)液压系统中,主要用于机床控制,特别是双作用式叶片泵(东京计器SQP叶片泵)因流量脉动很小,因此在精密机床中得到广泛使用。 叶片泵运行注意事项 发布时间:2012-09-03 09:58:30 浏览次数:127 作为泵产品,叶片泵更多地指滑片泵,例如:东京计器SQP叶片泵,油研PV2R 叶片泵,丹尼逊T6叶片泵,叶片泵的管理要点除需防干转和过载、防吸入空气和吸入真空度过大外,还应注意: 1、泵转向改变,则其吸排方向也改变,叶片泵都有规定的转向,不允许调反。因为转子叶槽有倾斜,叶片有倒角,叶片底部与排油腔通,配油盘上的节流槽和吸、排口是按既定转向设计,因此可逆转的叶片泵必须专门设计。 2、叶片泵装配配油盘与定子用定位销正确定位,叶片、转子、配油盘都不得装反,定子内表面吸入区部分最易磨损,必要时可将其翻转安装,以使原吸入区变为排出区而继续使用。 3、拆装注意工作表面清洁,工作时油液应很好过滤。 4、叶片在叶槽中的间隙太大会使漏泄增加,太小则叶片不能自由伸缩,会导致工作失常。 5、叶片泵的轴向间隙对ηv影响很大。 a)小型泵-0.015~0.03mm b)中型泵-0.02~0.045mm 6、油液的温度和粘度一般不宜超过55℃,粘度要求在17~37mm2/s之间。粘度太大则吸油困难;粘度太小则漏泄严重。

双作用叶片泵的三维建模设计

双作用叶片泵的三维建模设计及运动仿真 摘要 本次毕业设计的题目为双作用叶片泵的三维建模及动态仿真,主要是在文献调研和网络调研基础上,采用计算、类比等方法,通过对产品三维模型结构分析,确定运动仿真。本课题的主要目的是让我们了解双作用叶片泵的结构和性能上的主要特点,以及双作用叶片泵与其他液压泵在结构和性能之间的差异。在整个设计过程中,我们要掌握的是双作用叶片泵的运动原理,并且知道且会计算其排量和流量。本设计采用的是SolidWorks三维建模。在网络调研的基础上,用SolidWorks对双作用叶片泵的各个零件进行三维建模,然后将各个零件按照配合关系装配起来,形成装配体。最后做出实体动画,运动仿真,并对其进行说明。双作用叶片泵的主要特点是:由于双作用叶片泵有两个吸油腔和压油腔,当转子每完成一周转动,每个密封空间,就有两次吸油和压油的过程完成;同时由于双作用叶片泵的吸、压油腔的结构特性,各自的中心夹角是对称的,油液压力作用在转子上是互相平衡的。双作用叶片泵的输出流量脉动较其他形式的泵小得多。 关键词:双作用叶片泵,三维建模,SolidWorks

Abstract The graduation design topic for 3D modeling of double acting vane pump and dynamic simulation, mainly in literature and Internet research foundation, by calculation, analogy method, through the analysis of the 3D model of product structure, determine the motion simulation. The main purpose of this paper is familiar with the difference of structure and properties of double acting vane pump and double acting vane pump and other hydraulic pump between the structure and properties of. In the design process, need to fully understand the movement principle of double acting vane pump, understand its displacement and flow calculation form. This design is based on SolidWorks modeling. Based on the investigation of the various parts of the network of double acting vane pump for three-dimensional modeling, and then the various parts in accordance with the cooperation between the assembly, the assembly is formed. Finally, make a solid animation, simulation analysis of its working principle, and carries on the description. The main characteristics of double acting vane pump is: each rotation of the rotor, each of the two sealed space of oil absorption and oil pressure; because of the double acting vane pump with two suction chamber and the pressure oil chamber, and the center angle of the symmetry, acting on the rotor oil pressure balance. The flow pulsation of double acting vane pump with other forms of pump is much smaller. Keywords: double action vane pump, 3D modeling, SolidWorks

单作用叶片泵

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。

变量叶片泵工作原理

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。

限压式变量叶片泵的工作原理

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。

双作用式叶片泵的工作原理及功用

双作用式叶片泵的工作原理及功用 日期:2012-9-19 来源:液压油缸_油缸_液压油缸价格_液压系统_油缸厂家_ 双作用式叶片泵的工作原理及功用 叶片泵也是一种常见的液压泵。根据结构来分,叶片栗有单作用式和双作用式两种。单作用式叶片泵又称非平衡式泵,一般为变量泵;双作用式叶片泵也称平衡式泵,一般是定量泵。 图3-9所示双作用式叶片栗是由定子6、转子3、叶片4、配流盘和泵体1组成,转子与定子同心安装,定子的内曲线是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧及四段过渡曲线所组成,共有八段曲线。 如图3-9所示,转子作顺时针旋转,叶片在离心力作用下,径向伸出,其顶部在定子内曲线上滑动。此时,由两叶片、转子外圆、定子内曲线及两侧配油盘所组成的封闭的工作腔的容积在不断地变化,在经过右上角及左下角的配油窗口处时,叶片回缩,工作腔容积变小,液压缸油液通过压油窗口输出;在经过右下角及左上角的配油窗口处时,叶片伸出,工作腔容积增加,油液通过吸油窗口吸人。

在每个吸油口与压油口之间,有一段封油区,对应于定子内曲线的四段圆弧处。 双作用式叶片泵每转一转,每个工作腔完成吸油两次和压油两次,所以称其为双作用式叶片栗,又因泵的两个吸油窗口与两个压油窗口是径向对称的,作用于转子上的液压力是平衡的,所以又称为平衡式叶片杲。 定子曲线是影响双作用式叶片泵性能的一个关键因素,它将影响叶片泵的流量均勻性、噪声、磨损等问题,过渡曲线的选择主要考虑叶片在径向移动时的速度和加速度应当均匀变化,避免径向速度有突变,使得加速度无限大,引起刚性冲击;同时又要保证叶片在作径向运动时,叶片顶部与定子内曲线表面不应产生脱空现象。目前,常用的定子曲线有等加速-等减速曲线、高次曲线和余弦曲线等。 叶片泵在叶片数确定后,由每两个叶片所夹的工作腔所占的工作空间角度随之确定该角度所占区域应在配流盘上吸油口与压油口之间(封油区内〉,否则会造成液压缸吸油口与压油口相通;而定子曲线中四段圆弧所占的工作角度应大于液压缸封油区所对应的角度,否则会产生困油现象。

加油机叶片泵和组合泵的工作原理

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

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