第6讲 叶片泵

叶片泵的结构与工作原理

叶片泵由定子、转子、叶片、壳体及泵盖等组成，如图1-23所示。转子由变矩器壳体后端的轴套带动，绕其中心旋转；定子是固定不动的，转子与定子不同心，二者之间有一定的偏心距。

1-转子

2-定位环

3-定子

4-叶片

A-进油口

B-出油口。

当转子旋转时，叶片在离心力或叶片底部的液压油压力的作用下向外张开，紧靠在定子内表面上，并随着转子的转动，在转子叶片槽内作往复运动。这样在每两个相邻叶片之间便形成密封的工作腔。如果转子朝顺时针方向旋转，在转子与定子中心连线的右半部的工作腔容积逐渐减小，将液压油从出油口压出。这就是叶片泵的工作过程。

叶片泵的排量取决于转子直径、转子宽度及转子与定子的偏心距。转子直径、转子宽度及转子与定子的偏心距越大，叶片泵的排量就越大。

叶片泵具有运转平稳、噪音小、油泵油量均匀、容积效率高等优点，但它结构复杂，对液压油的污染比较敏感。

液压系统主要故障分析与消除方法

1 前 言 液压系统发生的故障一般分为两类: 一类是整个液压系统发生故障, 整个液压系统的执行机构动作失灵或速度缓慢无力, 此时可考虑是否因泵和溢流阀的突然损坏或零件的磨损以及滤油器被堵塞所引起的流量、压力不足; 另一类是个别机构动作失灵或发生故障, 一般可从发生故障的执行机构或控制机构入手分析。对液压系统故障来说, 诊断、 寻找故障的原因和所在部位较难, 而找到后排除较为容易。

2 振动与噪声的来源和消除办法

液压冲击、 转动时的不平衡力、 摩擦阻力以及惯性力的变化等都是产生不同振动形式的根源。在液压传动的设备中, 往往在产生振动后随之而产生噪声。液压系统中的振动与噪声常出现在液压泵、 液压马达、 液压缸及各种控制阀上, 有时也表现在泵、 阀与管路的共振上。

2.1 振动与噪声产生的原因

2.1.1 由泵和马达引起

( 1) 泵与马达或系统密封不严而进入空气或泵的吸没管路浸入油面太浅而进入空气。 ( 2) 泵吸油位置太高( 超过 500 mm) , 油的粘度太大或吸油管过细, 以及滤油器被油污阻塞造成泵的吸油口真空度过大而使原来溶解在液压油中的空气分离出来。这样, 当启动泵与马达后,带有大量气泡的液压油由低压区流到高压区后受到压缩, 体积突然缩小或破裂; 反之, 在高压区体积较小的气泡, 流到低压区体积突然增大, 油液中气泡体积急速改变, 产生 “ 爆炸” 现象而引起振动和噪声。 ( 3) 泵与马达在一转中各工作油腔内流量和压力与扭矩的周期变化, 特别当泵与马达的轴向、 径间隙由于磨损而增大后, 高压腔周期地向低压腔泄漏, 引起压力脉动, 流量不足, 噪声加剧。 ( 4) 容积式泵是依靠密封工作容积的变化来实现吸、压油的, 为了不使吸、 压油腔互通, 在吸、 压油腔之间存在一个封油区, 当密封工作容积经过封油区, 既不通压油腔也不与吸油腔相通, 引成闭死的密封容积, 容积有微小变化就会产生高压和负压, 引起振动和噪声, 一般称它为 困油” 现象。在设计、 制造或维修时, 如 “ 困油” 未得到合理解决, 则必然会产生振动和噪声。 ( 5) 液压泵与马达的零件加工及装配精度不高或零件损坏。例如, 齿轮泵的啮合齿轮的齿形精度不高, 齿面粗糙度差, 相邻周节及周节累积误差大, 两轴间的平行度差, 滚针轴承损坏, 装配前未经严格的去毛刺和清洗等; 叶片泵的叶片在转子槽中移动不灵活甚至卡死, 个别叶片断裂或转子有缺陷裂纹,定子内表面曲线拉毛、 刮伤, 配油盘端面与内孔垂直度不良等; 柱塞泵的柱塞移动不灵活或卡死等, 均能引起压力脉动, 流量不足, 噪声加剧。

叶片泵基本原理

叶片泵转子旋转，叶片在离心力和压力油作用下，尖端靠近定子内表面。这样，两个叶片的工作能力以及转子和定子的内表面，首先从小到大地吸油，然后从大到小地排油。当叶片旋转一周时，一个吸油和排油循环成功完成。

首先，介绍了单功能叶片泵的基本原理：

配油盘、轴承端盖等部件。定子的内表面是一个圆柱孔。转子和定子之间存在偏心。叶片在转子的槽中容易滚动。在转子根部的离心力和压力油的作用下，叶片顶部靠近定子内表面，因此两相相邻，配油盘、定子和转子形成一系列密封的工作腔。当转子逆时针旋转时，右侧的叶片向外伸出，密封工作腔的容量逐渐增大，形成真空。因此，机油根据吸油口上的窗口和机油分配板吸入。在左边向里缩进，密封腔的容量逐渐减小，密封腔中的油通过配油盘的另一个窗口和油压口挤出，然后输出到系统。这种泵在转子转动的全过程中，每吸一回压力油，所以称之为单功能泵。转子受径向力和水力的不平衡作用，又称不平衡泵，其轴承负荷较大。泵的排量可以通过改变定子和转子之间的偏心率来改变，所以这类泵都是变量泵。

第二，双功能的叶片泵基本原理，其功能原理与单功能叶片泵相似。不同的是，亚表层由两条长半径弧、两条短半径弧和四条过渡曲线组成，定子和转子是同心的。在转子顺时针旋转的情况下，密封工作腔的容量在油的左上角和右下角即吸油区逐渐增大，在左下角和右上角即油压区逐渐减小。

吸入区和压力油的每个区域之间有油封的区域以将它们分开。每转的转子中，每个所述密封吸入工作腔和每个所述辅油压的操作的成功完成的这种泵，即所谓的双功能叶片泵。泵的吸入区和两个压力油区域和径向对称性，功能和在转子上的径向平衡液压，所谓的平衡叶片泵。叶片泵瞬时流量是脉动的 叶片的数量为4倍数时脉动率小。在这里，双功能叶片泵的数量通常都是十二个或十六。

叶片泵的工作原理

叶片泵是一种常见的动力泵，它通过叶片的旋转来产生并输送流体。叶片泵通常由泵体、叶片、轴和驱动装置等组成。

叶片泵的工作过程如下：

1. 启动叶片泵的驱动装置，使其旋转。通常，叶片泵的驱动装置可以是电动机、发动机或其他能提供旋转动力的装置。

2. 当驱动装置带动轴旋转时，叶片也随之旋转。叶片通常是固定在轴上的，可以是直角或斜角形状。

3. 当叶片旋转时，它们与泵体内的液体相互作用。液体会受到叶片的作用力，从而被推动和压缩。

4. 在叶片泵的吸入端，液体会进入泵体，并填充在叶片与泵体之间的空间中。随着叶片的旋转，液体被推到泵体的排出端。

5. 在叶片泵的排出端，液体被压缩并迫使通过排出口离开泵体。此时，液体的压力比在吸入端时更高。

6. 叶片的旋转速度和叶片的形状决定了叶片泵的流量和扬程。流量指的是单位时间内通过泵的液体量，扬程指的是液体被泵抬升的高度。

需要注意的是，叶片泵的旋转方向是有要求的。通常，叶片泵的旋转方向应与泵体上标明的箭头方向一致，以确保泵的正常工作。

叶片泵在工程和工业领域中广泛应用，常见的应用场景包括供水、给排水系统、冷却系统和化工过程中的液体输送等。

叶片泵的工作原理 叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样

两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片

旋转一周时，完成两次吸油与排油。 一、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、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。 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。

注意事项 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：