2.2.1　葉片泵的工作原理

(1)單作用葉片泵

單作用葉片泵的工作原理如圖2?15所示。它主要由定子1、轉子2、葉片3、配油盤4、泵體5等組成。定子內表面為圓柱形面,轉子和定子不同心,其偏心距為e。葉片裝在轉子的葉片槽內,可以在槽內靈活滑動。在轉子轉動時的離心力和通入葉片根部液壓油的作用下,葉片頂部緊貼在定子的內表面,由兩相鄰葉片、配油盤、定子內表面和轉子外表面形成了多個密封的工作容腔。當轉子按圖示方向旋轉時,在圖右半部分的葉片逐漸向外伸長,密封工作容腔增大,形成局部真空。通過吸油口和配油盤上的腰形窗口將液壓油吸入。在圖的左半部分,葉片逐漸縮進,密封容腔的工作容積減小,液壓油通過配油盤上的腰形窗口和排油口輸送到系統中去。為保證吸油腔與壓油腔不互通,在配油盤的上部和下部兩腰形窗口之間有一段封油區,將吸油腔和壓油腔隔開。這種泵轉子每轉一轉,吸油和壓油各一次,故稱為單作用葉片泵;轉子體周圍所受的液壓力不平衡,使軸承產生很大的負荷,故又稱為非平衡式泵;若改變偏心距e的大小,便可以改變排量,即成為變量泵。

圖2?15　單作用葉片泵工作原理

1—定子;2—轉子;3—葉片;4—配油盤;5—泵體

(2)外反饋限壓式變量葉片泵

外反饋限壓式變量葉片泵的工作原理如圖2?16所示,定子5左側裝有反饋液壓缸,其油腔與泵出口相通,油缸的變量活塞2與定子5相連。定子5的右側與彈簧6相連。轉子4的中心O₂是固定的,定子5可以左右移動。當油壓較低,變量活塞對定子產生的推力不能克服彈簧6的作用力時,定子被彈簧推在最左邊的位置上,此時偏心量最大,泵輸出流量也最大。變量活塞對定子的推力隨油壓升高而加大,當此推力大于彈簧6的預緊力時,定子向右偏移,偏心距減小。所以,當變量活塞對定子的推力大于彈簧預緊力時,泵開始變量,隨著油壓升高,輸出流量減小。當工作壓力達到某一極限值時,定子移到最右端位置,偏心量減至最小,使泵內偏心所產生的流量全部用于補償泄漏時,泵的輸出流量為零,此時,不管外負載再怎樣加大,泵的輸出壓力也不會再升高,所以這種泵被稱為外反饋限壓式變量葉片泵。

限壓式變量葉片泵與定量葉片泵相比,結構復雜,噪聲較大,容積效率和機械效率也都較定量葉片泵低,但它可根據負載壓力自動調節流量,合理利用功率,可減少油液發熱。在要求液壓系統執行元件有快速、慢速和保壓階段時,應采用變量葉片泵。

圖2?16　外反饋限壓式變量葉片泵工作原理

1—調節螺釘;2—變量活塞;3—配油盤;4—轉子;5—定子;6—彈簧;7—調壓螺釘

(3)雙作用葉片泵

雙作用葉片泵的工作原理如圖2?17所示。它主要由定子1、轉子2和葉片3等組成。轉子與定子同心,定子內表面近似橢圓形,由兩段長半徑圓弧、兩段短半徑圓弧和四條過渡曲線組成。當轉子按圖示方向旋轉時,葉片受離心力和葉片槽底部壓力油的作用,緊貼在定子的內表面。當葉片在左上角和右下角時,相鄰葉片之間的工作容腔逐漸增大而吸油;當葉片在右上角和左下角時,相鄰兩葉片之間的工作容腔減小而排油。轉子每轉一周,每個工作容腔完成兩個吸、排液壓油的循環,故稱雙作用葉片泵。因轉子與定子同心,所以只能作為定量泵使用。泵的兩個吸油區和壓油區是對稱布置的,作用在轉子上的徑向液壓力是平衡的,所以又稱為平衡式葉片泵。

圖2?17　雙作用葉片泵的工作原理

1—定子;2—轉子;3—葉片