【正文】 備，冶金設(shè)備，建筑機(jī)械，工程機(jī)械，農(nóng)林機(jī)械等各個(gè)行業(yè)。 外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)及工作原理。泵體內(nèi)相互嚙合的主、從動(dòng)齒輪2和3與兩端蓋及泵體一起構(gòu)成密封工作容積，齒輪的嚙合點(diǎn)將左、右兩腔隔開，形成了吸、壓油腔，當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)吸油腔內(nèi)的輪齒脫離嚙合，密封工作腔容積不斷增大，形成部分真空，油液在大氣壓力作用下從油箱經(jīng)吸油管進(jìn)入吸油腔，并被旋轉(zhuǎn)的輪齒帶入左側(cè)的壓油腔。在齒輪泵的嚙合過程中，嚙合點(diǎn)沿嚙合線，把吸油區(qū)和壓油區(qū)分開。3從動(dòng)齒輪 齒輪泵的流量和脈動(dòng)率外嚙合齒輪泵的排量可近似看作是兩個(gè)嚙合齒輪的齒谷容積之和，若假設(shè)齒谷容積等于輪齒體積，則當(dāng)齒輪齒數(shù)為，模數(shù)為，節(jié)圓直經(jīng)為，有效齒高為，齒寬為時(shí)，根據(jù)齒輪參數(shù)計(jì)算公式有，齒輪泵的排量近似為 （）實(shí)際上，齒谷容積比輪齒體積稍大一些，并且齒數(shù)越少誤差越大，因此,~，齒數(shù)少時(shí)取大值。流量脈動(dòng)會(huì)直接影響到系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性，引起壓力脈動(dòng)，使管路系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。若用、來表示最大、最小瞬時(shí)流量，表示平均流量，則流量脈動(dòng)率為 （）它是衡量容積式泵流量品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。 齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，齒輪泵因受其自身結(jié)構(gòu)的影響，在結(jié)構(gòu)性能上其有以下特征。3從動(dòng)齒輪。5后端蓋。7壓力蓋(a)(b)，密封容積逐漸減小；(b)(c)，密封容積逐漸增大；（c）（d）密封容積又會(huì)減小，如此產(chǎn)生了密封容積周期性的增大減小。困油現(xiàn)象使齒輪泵產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，并引起振動(dòng)和汽蝕，同時(shí)降低泵的容積效率，影響工作的平穩(wěn)性和使用壽命。當(dāng)封閉容積減小時(shí)，通過右邊的卸菏槽與壓油腔相通，而封閉容積增大時(shí)，通過左邊的卸荷槽與吸油腔通，兩卸荷糟的間距必須確保在任何時(shí)候都不使吸、排油相通。為了減小徑向不平衡力的影響，常采取縮小壓油口的辦法，使壓油腔的壓力僅作用在一個(gè)齒到兩個(gè)齒的范圍內(nèi)，同時(shí)，適當(dāng)增大徑向間隙，使齒頂不與定子內(nèi)表面產(chǎn)生金屬接觸，并在支撐上多采用滾針軸承或滑動(dòng)軸承。在這三類間隙中，端面間隙的泄漏量最大，壓力越高，由間隙泄漏的液壓油就愈多。通常采用的自動(dòng)補(bǔ)償端面間隙裝置有：浮動(dòng)軸套式和彈性側(cè)板式兩種，其原理都是引入壓力油使軸套或側(cè)板緊貼在齒輪端面上，壓力愈高，間隙愈小，可自動(dòng)補(bǔ)償端面磨損和減小間隙。 內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵有漸開線齒形和擺線齒形兩種。在漸開線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵中，小齒輪和內(nèi)齒輪之間要裝一塊月牙隔板，以便把吸油腔和壓油腔隔開，（a）；擺線齒形嚙合齒輪泵又稱擺線轉(zhuǎn)子泵，在這種泵中，小齒輪和內(nèi)齒輪只相差一齒，因而不需設(shè)置隔板，（b）。但在低速、高壓下工作時(shí)，壓力脈動(dòng)大，容積效率低，所以一般用于中、低壓系統(tǒng)。內(nèi)嚙合齒輪泵的缺點(diǎn)是齒形復(fù)雜，加工困難，價(jià)格較貴，且不適合高速高壓工況。 單作用葉片泵 工作原理，泵由轉(zhuǎn)定子葉片4和配流盤等件組成。當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，圖右側(cè)的葉片向外伸出，密封工作腔容積逐漸增大，產(chǎn)生真空，油液通過吸油口配油盤上的吸油窗口進(jìn)入密封工作腔；而在圖的左側(cè)，葉片往里縮進(jìn)，密封腔的容積逐漸縮小，密封腔中的油液排往配油盤排油窗口，經(jīng)排油口1被輸送到系統(tǒng)中去。從力學(xué)上講，轉(zhuǎn)子上受有單方向的液壓不平衡作用力，故又稱非平衡式泵，其軸承負(fù)載大。1壓油口。4葉片。假定兩葉片正好位于過渡區(qū)位置，此時(shí)兩葉片間的空間容積為最大，當(dāng)轉(zhuǎn)子沿圖示方向旋轉(zhuǎn)弧度，轉(zhuǎn)到定子位置時(shí)，兩葉片間排出容積為的油液；當(dāng)兩葉從位置沿圖示方向再旋轉(zhuǎn)弧度，回到位置時(shí)，兩葉片間又吸滿了容積為的油液。當(dāng)泵有個(gè)葉片時(shí)。當(dāng)葉片處于吸油腔時(shí)，它和吸油腔相通，也參加吸油，當(dāng)葉片處于壓油腔時(shí)，它和壓油腔相通，也向外壓油，葉片底部的吸油和排油作用，正好補(bǔ)償了工作油腔中葉片所占的體積，因此葉片對(duì)容積的影響可不考慮。（1） 限壓式內(nèi)反饋?zhàn)兞咳~片泵內(nèi)反饋式變量泵操縱力來自泵本身的排油壓力，內(nèi)反饋式變量葉片泵配流盤的吸。定子相對(duì)于轉(zhuǎn)子的偏心距、泵的排量大小可由力的相對(duì)平衡來決定。 變量原理當(dāng)工作壓力到達(dá)時(shí)，與定子環(huán)的偏心量對(duì)應(yīng)的泵的理論流量等于它的泄漏量，泵的實(shí)際排出流量為零，此時(shí)泵的輸出壓力為最大。更換調(diào)節(jié)彈簧，改變其彈簧剛度，可改變BC段的斜率，調(diào)節(jié)彈簧剛度增加，BC線變平坦，調(diào)節(jié)彈簧剛度減弱，BC線變徒。內(nèi)反饋式變量泵利用泵本身的排出壓力和流量推動(dòng)變量機(jī)構(gòu)，在泵的理論排量接近零工況時(shí)，泵的輸出流量為零，因此便不可能繼續(xù)推動(dòng)變量機(jī)構(gòu)來使泵的流量反向，所以內(nèi)饋式變量泵僅能用于單向變量。圖中轉(zhuǎn)子1的中心是固定不動(dòng)的，定子3可沿滑塊滾針軸承4左右移動(dòng)。設(shè)反饋柱塞的受壓面積為，則作用在定子上的反饋力小于作用在定子上的彈簧力時(shí)，彈簧2把定子推向最右邊，柱塞和流量調(diào)節(jié)螺釘6用以調(diào)節(jié)泵的原始偏心，進(jìn)而調(diào)節(jié)流量，此時(shí)偏心達(dá)到預(yù)調(diào)值，泵的輸出流量最大。壓力愈高，偏心愈小，輸出流量也愈小。1轉(zhuǎn)子；；3定子；4滑塊滾針支承；5反饋柱塞；6流量調(diào)節(jié)螺釘下面對(duì)外反饋限壓式變量葉片泵的變量特性分析如下：設(shè)泵轉(zhuǎn)子和定子間的最大偏心距為，此時(shí)彈簧的預(yù)壓縮量為，彈簧剛度為，泵的偏心預(yù)調(diào)值為，當(dāng)壓力逐漸增大，使定子開始移動(dòng)時(shí)壓力為，則有 （）當(dāng)泵壓力為時(shí)，定子移動(dòng)了距離，也即彈簧壓縮量增加，這時(shí)的偏心量為 （）如忽略泵在滑塊滾針支承出的摩擦力，泵定子的受力方程為 （）由此（）得； （）泵的實(shí)際輸出流量為 （）式中：—泵的流量增益； —泵的泄漏系數(shù)。由式（）；式（2.15）式（）得 （），不變量的AB段與式（）相對(duì)應(yīng)，壓力增加時(shí)，實(shí)際輸出流量因壓差泄漏而減少；BC段是泵的變量段，與式（）相對(duì)應(yīng)，這一區(qū)段內(nèi)泵的實(shí)際流量隨著壓力增大而迅速下降，葉片泵處變量泵工況，B點(diǎn)叫做曲線的拐點(diǎn)，拐點(diǎn)處的壓力值主要由彈簧預(yù)緊力確定，并可以由式（）算出。 雙作用葉片泵 工作原理，它的作用原理和單作用葉片泵相似，不同之處只在于定子內(nèi)表面是由兩段長(zhǎng)半徑圓弧、兩段短半徑圓弧和四段過渡曲線組成，且定子和轉(zhuǎn)子是同心的，當(dāng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，密封工作腔的容積在左上角和右下角處逐漸增大，為吸油區(qū)，在左下角和右上角處逐漸減小，為壓油區(qū)；吸油區(qū)和壓油區(qū)之間有一段封油區(qū)將吸、壓油區(qū)隔開。泵的兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)是徑向?qū)ΨQ的，作用在轉(zhuǎn)子上的壓力徑向平衡，所以又稱為平衡式葉片泵。 雙作用葉片泵的平均流量計(jì)算；雙作用葉片泵平均流量的計(jì)算方法和單作用葉片泵相同，也可以近似化為環(huán)形體積來計(jì)算。從e，f轉(zhuǎn)到g，h時(shí)又排出了容積為M的油液；再?gòu)膅，h轉(zhuǎn)回到a，b時(shí)又吸進(jìn)了容積為M的油液。所有葉片的排量為2Z個(gè)M容積，若不計(jì)葉片幾何尺度，此值正好為環(huán)行體積的兩倍。雙作用葉片泵的平均實(shí)際流量為 （）式（）是不考慮葉片幾何尺度時(shí)的平均流量計(jì)算公式。因此在排油腔，葉片縮進(jìn)轉(zhuǎn)子槽的容積變化，對(duì)泵的流量有影響，在精確計(jì)算葉片泵的平均流量時(shí)，還應(yīng)該考慮葉片容積對(duì)流量的影響。 葉片泵的高壓化趨勢(shì)隨著技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)不斷改進(jìn)，雙作用葉片的最高工作壓力已達(dá)成20~30MPa；這是因?yàn)殡p作用葉片泵轉(zhuǎn)子上的徑向力基本上是平衡的，因此不像高壓齒輪泵和單作用葉片泵那樣，工作壓力的提高會(huì)受到徑向承載能力的限制。 （1）雙葉片結(jié)構(gòu)，各轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有兩個(gè)經(jīng)過倒角的葉片。這個(gè)承壓面積的差值就形成葉片對(duì)定子內(nèi)表面的接觸力。同時(shí)，槽內(nèi)兩個(gè)葉片可以相互滑動(dòng)，以保證在任何位置，兩個(gè)葉片的頭部和定子內(nèi)表面緊密接觸。葉片在頭部及兩側(cè)開有半圓型槽，在葉片的底面上開有三個(gè)彈簧孔。葉片和定子內(nèi)表面的接觸壓力僅為葉片的離心力，慣性力和彈簧力，故接觸力較小。 轉(zhuǎn)子上的壓力平衡孔使母葉片的頭部和底部液壓力相等，泵的排油壓力經(jīng)過配流盤，轉(zhuǎn)子槽通到母、子葉片之間的中間壓力腔，如不考慮離心力，慣性力，葉片作用在定子上的力為 （），在吸油區(qū)，則；在排油區(qū)，故。在排油區(qū)，葉片僅靠離心力與定子接觸。（4）階梯葉片結(jié)構(gòu)，葉片做階梯形式，轉(zhuǎn)子上的葉片槽亦具有相應(yīng)的形狀。這種結(jié)構(gòu)由于葉片及槽的形狀較為復(fù)雜，加工工藝性較差，應(yīng)用較少。 單雙葉片泵 的特點(diǎn)比較 單作用葉片的特點(diǎn)(1) (1) 存在困油現(xiàn)象配流盤的吸、排油窗口間的密封角略大于兩相鄰葉片間的夾角，而單作用葉片泵的定子不存在與轉(zhuǎn)子同心的圓弧段，因此，當(dāng)上述被封閉的容腔發(fā)生變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生與齒輪泵相類似的困油現(xiàn)象，通常，通過配流盤排油窗口邊緣開三角卸荷槽的方法來消除困油現(xiàn)象。(3) (3) 葉片根部的容積不影響泵的流量由于葉片頭部和底部同時(shí)處在排油區(qū)或吸油區(qū)中，所以葉片厚度對(duì)泵 的流量沒有多大影響。這使泵的工作壓力和排量的提高均受到限制。理想的過渡曲線不僅應(yīng)使葉片在槽中滑動(dòng)時(shí)的徑向速度變化均勻，而且應(yīng)使葉片轉(zhuǎn)到過渡曲線和圓弧段交接點(diǎn)處的加速度突變不大，以減小沖擊和噪聲，同時(shí)，還應(yīng)使泵的瞬時(shí)流量的脈動(dòng)最小。（3）端面間隙的自動(dòng)補(bǔ)償為了提高壓力，減少端面泄漏，采取的間隙自動(dòng)補(bǔ)償措施是將配流盤的外側(cè)與壓油腔連通，使配流盤在液壓推力作用下壓向轉(zhuǎn)子。返回本章目錄 柱