(完整PPT)轴向柱塞泵基本原理

BasicPrincipleofAPU轴向柱塞泵基本原理©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.2叶片螺杆泵摆线泵外啮合齿轮泵齿轮泵模式结构形式叶片泵径向柱塞轴向柱塞柱塞机械原理齿轮内啮合齿轮泵螺杆泵单作用叶片泵双作用叶片泵活塞偏心式轴偏心式斜轴式斜盘式定量泵定量泵模式定量泵定量泵定量/变量定量泵定量/变量定量/变量定量/变量定量/变量液压泵分类©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.3液压泵要素1.组成工作腔2.产生工作腔容积变化4.消除困油现象5.尽量实现液体静液压平衡6.保证寿命的轴承结构7.易于实现自润滑8.合理的吸排油设计9.具有变量机构3.有配油装置©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.4最高额定工作压力最高峰值压力理论排量额定转速最高转速极限吸油压力额定功率实际排量实际流量容积效率机械效率/总效率©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.5最高额定工作压力能连续工作的最高压力最高峰值压力能短时工作的最高压力液压泵特性©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.6理论排量泵主轴转一转所产生的容积变化（无泄漏的状态下，泵轴转一转排出的液体容积：称理论几何排量）理论流量泵在单位时间理论上所排出的液体体积（无泄漏的状态下，泵轴转一转排出的液体容积：称理论流量）Q=q*n液压泵特性©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.7实际流量理论流量扣除内外泄漏量为实际流量Q实际=Q理论-ΔQ内泄漏：指配油盘吸油腔和压油腔之间的泄漏外泄漏：指流向回转体外的泄漏©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.8容积效率泵的实际流量和理论流量之比理论理论理论理论实际PVQΔQ1QΔQQQQη液压泵特性©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.9机械效率/总效率有于各种机械的和液压的磨损，泵的实际输入扭矩大于理论扭矩，其比值为机械效率泵的总输入功率和输出功率的比值为总效率实际理论PMMMηPVPMPη*ηη©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.10额定转速允许连续工作的最高转速最高转速允许短时工作的最高转速©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.11额定功率油泵连续使用的允许最大功率极限吸油压力（允许真空度）油泵吸油管路允许的真空度©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.12性能种类额定压力bar额定转速rpm额定排量cc变量齿轮泵最高300500-60000.2-200定量内啮合齿轮泵最高300500-30003-250定量叶片泵最高701000-30000.5-100变量径向柱塞泵最高1001000-20005-100定量斜轴泵350500-30005-1000定量/变量斜盘泵450500-300010-1000定量/变量©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.13选择油泵需要考虑的因素工作介质所需要的工作压力范围期望的速度范围最低最高工作温度最低最高工作介质粘度安装要求（配管方式等）驱动方式（连轴器等）期望的使用寿命最大允许噪音值维护容易度最高造价©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.14液压泵和液压马达在液压系统中，从能量转换的角度看，液压泵把机械能转换成液压能，属于动力元件；而液压马达则是把液压能转换成机械能，属于转动输出的执行元件。但它们在结构和原理上也有许多相通或相似的地方，属于可逆式机构。液压泵无论泵采用哪种结构开式，从工作原理上看，它们都是通过一个周期性变化的密封容积来完成吸油和压油的过程。而吸油腔和压油腔之间通过配流装置隔开，保证了泵的密封，可以应用于高压的系统。一般来讲，我们所说的液压泵都属于容积式的液压泵。液压马达无论是哪种结构形式的马达，它们都是把液压能转换成机械能输出。©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.15开式回路如左图。所谓开式回路，指得是泵从液面压力为大气压的油箱中吸油，而执行元件（液压缸或液压马达）的回油到油箱中。所以在开式回路中，有吸油管路，压力管路，回油管路和泄油管路。下图是几种开式回路的系统原理图。如右图。在回路中加入方向控制阀可以使执行元件（液压马达或液压缸）的回油口接回油箱。©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.16开式回路如左图。执行元件的速度（或转速）可以通过流量控制阀来调节。而溢流阀可以防止系统过载，起安全保护作用。如右图。系统的动力元件换成了变量泵，三位四通换向阀在中位时可以使泵卸载。系统还加入了过滤器、冷却器和其他辅助元件。©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.17闭式回路参见左图。所谓闭式回路，指得是液压油直接从执行元件回到泵的吸油口，这样根据负载方向不同，在回路中就存在高压侧和低压侧。见右图：图示为双向变量的液压泵和液压马达，两个在高低压侧反向安装的溢流阀可以在两个方向上起安全保护作用。©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.18闭式回路见右图：通过一个与主泵相连的辅助泵，可以通过两个单向阀向这种回路的低压侧补充液压油。多余的油通过溢流阀回油箱。见左图：变量液压泵和液压马达的泄漏油通过独立的管路引回油箱，所以系统需要补充油液。©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.19柱塞泵的控制分类柱塞泵斜轴式斜盘式闭式泵开式泵A4VSOA11VOA10VSOA10VOA10COA4VGA4VTGA4VSGA4VSHA10VGA7VOA8VOKVAA7VA2VA2VK©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.20轴向柱塞单元（泵＆马达）的分类斜轴式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.21斜轴式柱塞单元泵（马达）原理结构原理：如图所示。锥形柱塞的球状端连在驱动轴上，另一端则插在缸体孔中，缸体的轴线与驱动轴的轴线成一角度。（参见示意图）用作泵：驱动轴通过柱塞带动缸体转动，柱塞则在缸体孔中来回移动，并通过与缸体配合的配油盘完成吸油和排油的过程。在变量泵中，缸体与驱动轴的夹角可以在特定的范围内无级变化，从而改变泵的排量。而在定量泵中，这个倾角是固定不变的。用作马达：是个逆向过程。压力油推动柱塞在缸体孔中运动，柱塞作用在轴法兰上的力分解后可以驱动轴产生旋转运动。©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.22斜轴柱塞机构示意图©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyofpassingbyus.23斜轴式柱塞单元泵（马达）组件图结构：见右图。功能：用作泵时，改变倾角和转速可以改变泵的流量；用作马达时，输出转速和转矩则分别与输入流量和进出压力差成正比。这种斜轴式的设计中，柱塞作用在缸体上的径向力非常小，而缸体与配流盘之间的球面配合也使得在转动过程中的泄漏很小。即使在高压下，缸体和配流盘之间的压力油膜也能保证最小的泄漏量。所以能够保证很高的容积效率。©AllrightsreservedbyBoschRexrothAG,aswellincasesoftrademarkrightsapplications.Allrightsofdisposalascopyof