雙作用葉片泵

    1．工作原理

圖A所示為雙作用葉片泵的工作原理。其工作原理與單作用葉片泵相似，不同之處在于雙作用葉片泵的定子內(nèi)表面似橢圓，由兩大半徑R圓弧、兩小半徑r圓弧和四段過(guò)渡曲線組成，且定子和轉(zhuǎn)子同心。配油盤(pán)上開(kāi)兩個(gè)吸油窗口和兩個(gè)壓油窗口。當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片由小半徑r處向大半徑R處移動(dòng)時(shí)，兩葉片間容積增大，通過(guò)吸油窗口a吸油；當(dāng)葉片由大半徑R處向小半徑r處移動(dòng)時(shí)，兩葉片間容積減小，液壓油油液壓力升高，通過(guò)壓油窗口b壓油。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每一葉片往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次。故這種泵稱(chēng)為雙作用葉片泵。雙作用葉片泵的排量不可調(diào)，是定量泵。

    2．排量和流量的計(jì)算

由圖A可知，葉片泵每轉(zhuǎn)一周，兩葉片組成的工作腔由最小到最大變化兩次。因此，葉片泵每轉(zhuǎn)一周，兩葉片間的油液排出量為大圓弧段R處的容積與小圓弧段r處的容積的差值的兩倍。若葉片數(shù)為z，當(dāng)不計(jì)葉片本身的體積時(shí)，通過(guò)計(jì)算可得雙作用葉片泵的排量為

V=2π（R²-r²）b    (1)

    泵的流量為

q=2π(R²-r²)bnη_v    (2)

    式中，R為定子的長(zhǎng)半徑；，r為定子的短半徑；b為葉片的寬度；n為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；η_v為葉片泵的容積效率。

    由上述的流量計(jì)算公式可知，流量的大小由泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定，當(dāng)轉(zhuǎn)速選定后，液壓泵的流量也就確定了。因此，雙作用葉片泵的流量不能調(diào)節(jié)，是定量泵。如果不考慮葉片厚度的影響，其瞬時(shí)流量應(yīng)該是均勻的。但實(shí)際上葉片具有一定的厚度，長(zhǎng)半徑圓弧和短半徑圓弧也不可能完全同心，泵的瞬時(shí)流量仍將出現(xiàn)微小的脈動(dòng)，但其脈動(dòng)率較其他形式的泵小得多，只要合理選擇定子的過(guò)渡曲線及與其相適應(yīng)的葉片數(shù)（為4的倍數(shù)，通常為12片或16片），理論上可以做到瞬時(shí)流量無(wú)脈動(dòng)。

    3．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

    (1)定子過(guò)渡曲線定子曲線是由四段圓弧和四段過(guò)渡曲線組成的，定子所采用的過(guò)渡曲線要保證葉片在轉(zhuǎn)子槽中滑動(dòng)時(shí)的速度和加速度均勻變化，以減小葉片對(duì)定子內(nèi)表面的沖擊和噪聲。目前雙作用葉片泵定子廣泛采用性能良好的等加速等減速曲線，但還會(huì)產(chǎn)生一些柔性沖擊。為了更好地改善這種情況，有些葉片泵定子過(guò)渡曲線采用了高次曲線。

    (2)徑向液壓力平衡  由于吸、壓油口對(duì)稱(chēng)分布，轉(zhuǎn)子和軸承所受到的徑向壓力是平衡的，所以這種泵又稱(chēng)為平衡式葉片泵。

    (3)端面間隙自動(dòng)補(bǔ)償  如圖B所示為中壓雙作用葉片泵的典型結(jié)構(gòu)。由圖可見(jiàn)，為了減小端面泄漏，采取的間隙自動(dòng)補(bǔ)償措施是將右配流盤(pán)的右側(cè)與壓油腔相通，使配流盤(pán)在液壓推力作用下壓向定子。泵的工作壓力越高，配流盤(pán)就會(huì)越加貼緊定子，因此使容積效率得到一定的提高。

    (4)提高工作壓力的措施一般的雙作用葉片泵為了保證葉片與定子內(nèi)表面緊密接觸，葉片底部都是通壓油腔的（在圖A中，葉片底部b腔通過(guò)右配流盤(pán)上的環(huán)形槽a與壓油腔連通），但當(dāng)葉片處在吸油腔時(shí)，葉片底部作用著壓油腔的壓力、頂部作用著吸油的壓力，這一壓力差使葉片以很大的力壓向定子內(nèi)表面，加速了定子內(nèi)表面的磨損，影響了泵的壽命。對(duì)高壓泵來(lái)說(shuō)，這一問(wèn)題更為突出，所以高壓葉片泵必須在結(jié)構(gòu)上采取措施，使葉片壓向定子的作用力減小，常用的有雙葉片結(jié)構(gòu)、子母葉片結(jié)構(gòu)及階梯葉片結(jié)構(gòu)等。圖C所示為雙葉片結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子的每一葉片槽內(nèi)裝有兩個(gè)可相互滑動(dòng)的葉片1、2，葉片頂部倒角部分形成油室，經(jīng)葉片中間小孔c與葉片底部b油室相通，使葉片上、下油壓作用力基本相等。圖D為子母葉片結(jié)構(gòu)，母葉片1的根部L腔經(jīng)轉(zhuǎn)子2上虛線所示的油孔始終與頂部油腔相通，而子葉片4和母葉片1之間的小腔C通過(guò)配流盤(pán)經(jīng)K槽始終和壓力油相通。這樣在吸油區(qū)，葉片壓向定子內(nèi)表面的力只是小腔C的液壓力，從而避免產(chǎn)生過(guò)大的壓緊力。

(5)葉片前傾為解決葉片在高壓排油區(qū)退回困難，使轉(zhuǎn)子槽按旋轉(zhuǎn)方向傾斜一角度（通常10°～14°），可以減少與葉片垂直的力，使葉片在轉(zhuǎn)子槽移動(dòng)靈活。