? ? ? 葉片泵是一種使用面廣、量大的流體機械設(shè)備,是轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的葉片與泵殼(定子環(huán))相接觸,將吸入的液體由進(jìn)油側(cè)壓向排油側(cè)的泵。它對液體的壓送是靠裝有葉片的葉輪高速旋轉(zhuǎn)而完成的。葉片式水泵結(jié)構(gòu)簡單,維修方便,在實際應(yīng)用中最為廣泛。
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? ? ? 葉片泵型號分類
? ? ? 葉片泵根據(jù)類型的不同有兩種:
? ? ? 一)專門指容積泵中的滑片泵。
? ? ? 二)指動力式泵的三泵(離心泵、混流泵、軸流泵)或其他特殊的泵。這類泵產(chǎn)品一般不會叫葉片泵。但作為專著,葉片泵由于應(yīng)用場合性能參數(shù)、輸運介質(zhì)和使用要求的不同,其品種及規(guī)格繁多,結(jié)構(gòu)也呈各種各樣的型式。葉片泵按工作原理可分為:離心泵、混流泵和軸流泵;按泵軸的工作位置可分為:臥式泵、立式泵和斜式泵;按壓出室的型式可分為:蝸殼式泵和導(dǎo)葉式泵 ;按葉輪的吸入方式可分為:單級式泵和雙吸式泵;按葉輪的個(級)數(shù)可分為:單級泵和多級泵。葉片泵幾乎全部是指離心泵、混流泵、軸流泵等。根據(jù)其每轉(zhuǎn)的理論排量是固定值還是可變值,可以分為葉片式變量泵和葉片式定量泵。
? ? ? 1、離心泵的特點小流量、高揚程。
? ? ? 2、軸流泵的特點大流量、低揚程。
? ? ? 3、混流泵的特點界于離心泵和軸流泵之間。
? ? ? 在實際應(yīng)用中,葉片泵又分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。雙作用葉片泵只能作定量泵用,單作用葉片泵可作變量泵用。雙作用葉片泵因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周,葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)滑動兩次,完成兩次吸油和壓油而得名。單作用葉片泵轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,吸、壓油各一次,
故稱為單作用。
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? ? ? 葉片泵工作原理
? ? ? 葉片泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,葉片在離心力和壓力油的作用下,尖部緊貼在定子內(nèi)表面上。這樣兩個葉片與轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)表面所構(gòu)成的工作容積,先由小到大吸油后再由大到小排油,葉片旋轉(zhuǎn)一周時,完成一次吸油與排油。
? ? ? 一、單作用葉片泵的工作原理
? ? ? 單作用葉片泵的工作原理如圖所示,單作用葉片泵由轉(zhuǎn)子1、定子2、葉片3和端蓋等組成。定子2具有圓柱形內(nèi)表面,定子2和轉(zhuǎn)子1間存在偏心距e,葉片3裝在轉(zhuǎn)子槽中,并可在槽內(nèi)滑動。當(dāng)轉(zhuǎn)子1回轉(zhuǎn)時,由于離心力的作用,使葉片3緊靠在定子內(nèi)壁。這樣,在定子2、轉(zhuǎn)子1、葉片3和兩側(cè)配油盤間就形成了若干個密封的工作空間。當(dāng)轉(zhuǎn)子1按逆時針方向回轉(zhuǎn)時,在圖的右部,葉片3逐漸向外伸出,葉片間的密封工作腔容積逐漸增大,從吸油口吸油,這是吸油腔。在圖的左部,葉片3被定子內(nèi)壁逐漸壓進(jìn)槽內(nèi),工作空間逐漸縮小,將油液從壓油口壓出,這就是壓油腔。
? ? ? 在吸油腔和壓油腔之間有一段封油區(qū),把吸油腔和壓油腔隔開。這種葉片泵每轉(zhuǎn)一周,每個工作腔就完成一次吸油和壓油,因此稱之為單作用葉片泵。轉(zhuǎn)子1不停地旋轉(zhuǎn),泵就不斷地吸油和排油。
? ? ? 改變轉(zhuǎn)子1與定子2的偏心量,即可改變泵的流量。偏心量越大,流量越大。若將轉(zhuǎn)子1與定子2調(diào)成幾乎是同心的,則流量接近于零。因此單作用葉片泵大多為變量泵。
? ? ? 另外還有一種限壓式變量泵。當(dāng)負(fù)荷小時,泵輸出流量大,執(zhí)行元件可快速移動;當(dāng)負(fù)荷增加時,泵輸出流量變少,輸出壓力增加,執(zhí)行元件速度降低。如此可減少能量消耗,避免油溫上升。
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? ? ? 二、雙作用葉片泵的工作原理
? ? ? 雙作用葉片泵的作用原理和單作用葉片泵相似,不同之處只在于定子表面是由兩段長半徑圓弧、兩段短半徑圓弧和四段過渡曲線八個部分組成,且定子和轉(zhuǎn)子是同心的。在圖示轉(zhuǎn)子順時針方向旋轉(zhuǎn)的情況下,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)把它們隔開。這種泵的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),每個密封工作腔完成吸油和壓油動作各兩次,所以稱為雙作用葉片泵。泵的兩個吸油區(qū)和兩個壓油區(qū)是徑向?qū)ΨQ的,作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力徑向平衡,所以又稱為平衡式葉片泵。雙作用葉片泵的瞬時流量是脈動的,當(dāng)葉片數(shù)為4的倍數(shù)時脈動率小。為此,雙作用葉片泵的葉片數(shù)一般都取12或16。
? ? ? 雙作用葉片泵定子內(nèi)表面近似橢圓,轉(zhuǎn)子1和定子4同心安裝,有2個吸油區(qū)和2個壓油區(qū)對稱布置。轉(zhuǎn)子1每轉(zhuǎn)一周,完成2次吸油和壓油。雙作用葉片泵大多是定量泵。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)用于機械制造中的專用機床、自動線等中、低壓液壓系統(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。
? ? ? 還有一種雙聯(lián)葉片泵,它是由2套單級葉片泵的轉(zhuǎn)子、定子、葉片和配油盤組裝在一個泵體內(nèi),由同一根傳動軸帶動來工作的,它們有一個共同的吸油口和2個獨立的排油口。低壓時2個泵同時大量供油,系統(tǒng)可輕載快速運動。高壓時大泵通過卸荷閥直通油箱卸荷,減小功率損失,由小泵單獨供油,系統(tǒng)重載慢速工作運動。
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? ? ? 雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點:
??(1)這種泵由于葉片數(shù)一般為4的整數(shù)倍,兩個吸油區(qū)和兩個排油區(qū)是對稱布置的,所以作用在轉(zhuǎn)子上的液壓徑向力相互平衡,屬于卸荷式葉片泵。
??(2)雙作用葉片泵在結(jié)構(gòu)上做成兩葉片間的夾角(即圓心角2π/z,z為葉片數(shù))小于配油盤上封油區(qū)的夾角s(即圓心角),以防止吸、排油窗口溝通而不能工作;定子圓弧區(qū)的圓心角大于或等于配油盤上封油區(qū)的圓心角,使葉片間的容積在封油區(qū)內(nèi)不變,故雙作用口十片泵無困油現(xiàn)象(單作用葉片泵有困油)。
? ? ? (3)為減小泵的密封間隙,提高密封性能,結(jié)構(gòu)上采取的主要措施是:通過泵體的固定螺栓使兩個配油盤與定子端面壓緊,保持配油盤與轉(zhuǎn)子、葉片側(cè)端面間軸向間隙極小,其中右配油盤7背面的油槽e通排油腔,靠排出油壓從右側(cè)抵緊定子。因轉(zhuǎn)子的徑向力白干平衡,泵軸工作時不發(fā)生彎曲變形,故軸向間隙可以控制得較小。其次,在兩個配油盤的端面各開設(shè)一個環(huán)形導(dǎo)油槽f,對準(zhǔn)各葉片底部的空間6,使所有的葉根空間相連通,并經(jīng)右配油盤的軸向?qū)в涂着c泵的排油腔連通。這樣,保證葉根處有一定的油壓。當(dāng)葉片隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)人吸人區(qū)時,靠葉根處油壓力和離心力共同作用把葉片頂向定子的內(nèi)表面,從而保持葉片頂端與定子內(nèi)壁面間的徑向間隙較小。在排油區(qū),葉片兩端都受排油壓力作用而液壓力平衡,這時葉片受定子表面作用而壓人槽內(nèi),只靠離心力就足以使葉片頂端抵緊定子內(nèi)表面而滿足密封要求。
? ? ? (4)為防止葉片和滑槽產(chǎn)生不均勻磨損、卡住或折斷,葉片相對于轉(zhuǎn)子一般不作徑向布置,而按轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向向前傾斜一個小角度β,稱為葉片傾角,一般β=10°一14°。葉片泵采用前傾角的作用是改善在排油區(qū)葉片壓人滑槽內(nèi)的受力情況。在排油區(qū),葉片頂端沿定子過渡曲線表面刮過時,定子內(nèi)表面對葉端產(chǎn)生一個法向反力N,其方向與葉片槽方向的夾角稱為壓力角。
? ? ? 對于單作泵,一般葉片采用后傾角和后倒角,即葉片槽按轉(zhuǎn)向朝后傾斜一個角度,傾角為20°一300°之間。因為單作用葉片泵的定子曲線為圓周線,各點至轉(zhuǎn)子中心的距離變化較小,故壓力角較小,葉片在排油區(qū)被定子表面壓人的阻力不大,故不需要采用前傾角,而葉片從吸油區(qū)轉(zhuǎn)入封油區(qū)時,由于兩側(cè)的吸、排壓力差較大,葉片外移摩擦阻力較大,如果葉片后傾則有利于減小葉片外移的阻力,此外,傾斜開槽也有利于保證轉(zhuǎn)子強度。
? ? ? (5)雙作用葉片泵的轉(zhuǎn)子兩端設(shè)兩個配油盤,可使葉片從兩側(cè)的吸油窗口同時吸油,從而降低吸油口的液流速度(一般要求在4—5 m/s,不要超過6m/s),減小吸人流阻,有利于防止吸人壓力過低而產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。該泵的泵體上部有通油槽使兩側(cè)配油盤的吸油窗口均與吸入腔相通。
? ? ? 此外,兩側(cè)配油盤上都開有排油窗口,但左配油盤的排油窗口只是盲孔。其作用是使葉片側(cè)端面所受軸向液壓相互平衡。配油盤上的排油窗口在葉片從封油區(qū)進(jìn)入的一邊開有三角形卸荷槽,其作用是使葉片間的液體從封油區(qū)(低壓區(qū))轉(zhuǎn)入排油區(qū)(高壓區(qū))時,能逐漸地與排油窗口連通而油壓緩慢變化,減小壓力油瞬時流量脈動,并防止油壓突然升高,造成液壓沖擊和噪聲。
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? ? ? 葉片泵管理注意事項
? ? ? 葉片泵的管理要點除需防干轉(zhuǎn)和過載、防吸入空氣和吸入真空度過大外,還應(yīng)注意:
? ? ? 1.泵轉(zhuǎn)向改變,則其吸排方向也改變?nèi)~片泵都有規(guī)定的轉(zhuǎn)向,不允許反。因為轉(zhuǎn)子葉槽有傾斜,葉片有倒角,葉片底部與排油腔通,配油盤上的節(jié)流槽和吸、排口是按既定轉(zhuǎn)向設(shè)計??赡孓D(zhuǎn)的葉片泵必須專門設(shè)計。
? ? ? 2.葉片泵裝配 配油盤與定子用定位銷正確定位,葉片、轉(zhuǎn)子、配油盤都不得裝反,定子內(nèi)表面吸入?yún)^(qū)部分最易磨損,必要時可將其翻轉(zhuǎn)安裝,以使原吸入?yún)^(qū)變?yōu)榕懦鰠^(qū)而繼續(xù)使用。
? ? ? 3.拆裝 注意工作表面清潔,工作時油液應(yīng)很好過濾。
? ? ? 4. 葉片在葉槽中的間隙太大會使漏泄增加,太小則葉片不能自由伸縮,會導(dǎo)致工作失常。
? ? ? 5.葉片泵的軸向間隙 對ηv影響很大。1)小型泵-0.015~0.03mm2)中型泵-0.02~0.045mm6.油液的溫度和粘度 一般不宜超過55℃,粘度要求在17~37mm2/s之間。粘度太大則吸油困難;粘度太小則漏泄嚴(yán)重。作為泵產(chǎn)品,葉片泵更多地指滑片泵。葉片泵幾乎全部指滑片泵。