閥配流徑向柱塞泵的工作原理及其要點(diǎn)
徑向柱塞泵及徑向柱塞馬達(dá)的擠子也是柱塞(與傳動(dòng)軸相互垂直),并依靠柱塞在專門的缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)吸或壓和排出液體。
類型特點(diǎn)
(1)分類 徑向柱塞泵的品種不像軸向柱塞泵那樣豐富。圖A所示為徑向柱塞泵的詳細(xì)分類。徑向柱塞泵多采用座閥配流和軸配流。
(2)特點(diǎn)見(jiàn)下表。
徑向柱塞泵的特點(diǎn)
主要優(yōu)點(diǎn) |
主要缺點(diǎn) |
①工作壓力較高,一般為20~40MPa,甚至高達(dá)70~100MPa
②軸向尺寸相對(duì)較小
③易于制造
④工作可靠
⑤壽命較長(zhǎng) |
①結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大,功率密度低
②轉(zhuǎn)速較低
③變量困難
④工作噪聲高
⑤應(yīng)用范圍較小 |
工作原理
(1)閥配流徑向柱塞泵的工作原理及其要點(diǎn) 圖B所示為閥配流徑向柱塞泵的工作原理。由于徑向柱塞泵的柱塞組與傳動(dòng)軸相互垂直,所以其工作原理與內(nèi)燃機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)極為相似。缸體6為定子,偏心為e的偏心軸1作為轉(zhuǎn)子,柱塞2為擠子;柱塞2在彈簧作用下與偏心輪上的軸承7貼緊;柱塞2的上端與缸體6的柱塞孔之間形成大小可變的工作容腔;吸油閥5與壓油閥4組成泵的配流機(jī)構(gòu)。
當(dāng)偏心軸1由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí),柱塞作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞2向下運(yùn)動(dòng)時(shí),工作容腔逐漸變大,形成真空,缸體6的吸油口與油箱連接,故油箱中的液壓油在大氣壓的作用下打開(kāi)吸油閥5進(jìn)入并充滿該容腔,完成吸油過(guò)程。這時(shí),壓油閥4是關(guān)閉的。當(dāng)柱塞2向上運(yùn)動(dòng)時(shí),柱塞將工作容腔中的液壓油壓縮,并推開(kāi)壓油閥4,使液壓油壓入到系統(tǒng)中去工作,這就是壓油過(guò)程。這時(shí),吸油閥5被受壓的液壓油關(guān)閉。偏心輪每轉(zhuǎn)一周,每個(gè)柱塞腔各吸、壓油一次。
上述工作原理是最基本的,實(shí)際徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多。例如,柱塞在徑向布置有許多個(gè)(圖C)。
關(guān)于閥配流徑向柱塞泵的工作原理應(yīng)注意以下要點(diǎn)。
①變量問(wèn)題 泵的偏心軸保持偏心距e,而泵的排量與偏心距g相關(guān)。故當(dāng)偏心距e不可調(diào)節(jié)時(shí)即制成定量泵;當(dāng)偏心距e可調(diào)節(jié)時(shí),就能改變泵的排量大小,即制成變量泵。工程實(shí)際中閥配流的徑向柱塞泵多為定量泵。盡管通過(guò)調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸偏心距之類的方式可實(shí)現(xiàn)變量,但由于其變量機(jī)構(gòu)一般過(guò)于復(fù)雜,實(shí)用產(chǎn)品采用的變量方式及機(jī)構(gòu)往往基于另外一些原理。
②傳動(dòng)軸及其支承系統(tǒng) 徑向柱塞泵的傳動(dòng)軸及其支承系統(tǒng)應(yīng)有足夠的剛度及耐磨性以承受柱塞組傳來(lái)的多方向的交變負(fù)荷。
③驅(qū)動(dòng)及回程方式 閥配流的徑向柱塞泵的缸體均固定在殼體上,徑向柱塞泵軸通過(guò)偏心軸、凸輪或以曲軸形式驅(qū)動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng),柱塞一般靠彈簧力或以機(jī)械約束方式回程。
④柱塞 閥配流徑向柱塞泵的柱塞數(shù)可選范圍很大,實(shí)用產(chǎn)品中從單柱塞的到裝有20只以上柱塞者均有,且不分奇、偶數(shù)。此類泵便于制成帶獨(dú)立配流系統(tǒng)的缸體一柱塞副系列化的模塊單元,然后把它們用單體、對(duì)置、直列(單列或多列)、星形(單排或多排)等多種方式組合布置在傳動(dòng)軸的周圍,拼裝成各種規(guī)格的產(chǎn)品。每一單元均可作為獨(dú)立的壓力油源使用,也可讓部分或全部單元合流以滿足不同的需求。有時(shí)可通過(guò)公共的滑閥(可能即為柱塞本身)或轉(zhuǎn)閥(配流軸)吸油,但壓油閥必須是各缸獨(dú)立的座閥。
⑤配流閥座閥是閥配流泵的關(guān)鍵部件,簡(jiǎn)單廉價(jià)的球閥由于流量特性不好,僅限于小型泵上。廣泛使用的是帶導(dǎo)向裝置的錐閥,其閥芯和閥座均需精細(xì)加工并經(jīng)硬化處理,有些產(chǎn)品還鑲裝硬質(zhì)合金的閥口以進(jìn)一步提高耐磨和耐腐蝕性。為避免由于慣性過(guò)大造成高轉(zhuǎn)速時(shí)的啟閉滯后現(xiàn)象,閥芯應(yīng)有較小的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。