阿托斯叶片泵的工作原理和分类 ATOS叶片泵PFE系列品种规格齐全、性能优良可靠、结构简单合理、安装维修方便(安装连接符合ISO/SAE标准)、可广泛应用于机床、压力压铸机械、工程机械、冶金、矿山、轻工、化工机械、农业机械以及各类液压系统等领域。 PFE系列高性能叶片泵,共有单泵(PFE-31/41/51/32/42/52)及双联泵(PFED-4131/5141)八个系列75个规格。其排量范围为16.5~150ml/r,额定压力为21~30MPa,转速范围为600~2800r/min(在此基础上,榆次液压有限公司又研制出PFE-21/61两个系列单泵,使排量范围扩展为5~250 ml/r)。 该泵设计工艺*,采用偏心柱销式叶片结构,具有压力高、流量大、体积小、运转平稳、噪声低、效率高、寿命长等一系列优点,主要技术指标达同类产品较高水平。 该系列泵为插装式结构。机芯的*设计、进一步降低了压力、流量脉动及噪声。前后侧板结构相同、具有对称的沟槽,且都采用液压平衡,保证了一致的变形和补偿,从而可以获得更好的容积效率。叶片及柱销根部供油系统的合理设计,保证了叶片与定子间的良好接触,并使得流量损失为zui小。*的设计、高精密加工和材料的合理选择使得泵具有非常好的寿命指标。 产品介绍:Atos PFE 型定量 泵芯式叶片泵,具有高性能、低噪音、多用途及长寿命 产品性能:3种基本形式 泵芯*互换 13种排量从16至150毫升/转 压力从210至300bar ISO,SAE和DIN标准安装 阿托斯叶片泵的结构较齿轮泵复杂,但其工作压力较高,且流量脉动小,工作平稳,噪声较小,寿命较长,所以被广泛应用于专业机床、自动线等中低压液压系统中。叶片泵分单作用叶片泵(变量泵,zui大工作压力为7.0Mpa)和双作用叶片泵(定量泵,zui大工作压力为7.0Mpa)。 阿托斯叶片泵的工作原理和分类 一、 单作用叶片泵 1.结构和原理 定子具有圆柱形内表面,定子和转子间有偏心距e,叶片装在转子槽中,并可在槽内动,当转子回转时,由于离心力的作用,使叶片紧靠在定子内壁,这样在定子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若干个密封的工作区间,当转子按图示的方向回转时,在图的右部,叶片逐渐伸出,叶片间的工作空间逐渐增大,从吸油口吸油,这就是吸油腔。在图的左部,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,工作空间逐渐减小,将油液从压油口压出,这就是压油腔。在吸油腔和压油腔间有一段封油区,把吸油腔和压油腔隔开,叶片泵转子每转一周,每个工作空间完成一次吸油和压油,故称单作用叶片泵。 2.排量和流量的计算 式中,R为定子的内半径,e为定子和转子间的偏心距,B为定子宽度, 为相邻两叶片间的夹角, =2π/z,z为叶片的个数。所以单作用叶片泵排量为 当叶片泵的转速为n,泵的容积效率为ηv时,理论流量和实际流量分别为 qt=Vn=4πReBn q= qtηv=4πReBnηv 3、 结构特点 1) 叶片后倾 2) 转子上受有不平衡径向力,压力增大,不平衡力增大,不宜用于高压 3) 均为变量泵结构 单作用叶片泵的流量是有脉动的,理论分析表明,泵内叶片数越多,流量脉动率越小,奇数叶片泵的脉动率比偶数叶片泵的脉动率小,所以单作用的叶片数均为奇数,一般为13或15片。 二 双作用叶片泵 1、结构和原理 双作用叶片泵的工作原理如图2-11所示,它是由定子1、转子2、叶片3和配油盘(图中未画出)等组成。转子和定子中心重合,定子内表面近似为椭圆柱形,该椭圆形由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线所组成。当转子转动时,叶片在离心力和(建压后)根部压力油的作用下,在转子槽内向外移动而压向定子内表面,由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间就形成若干个密封空间,当转子按图示方向顺时针旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增大,要吸入油液;再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中,叶片被定于内壁逐渐压过槽内,密封空间容积变小,将油液从压油口压出。因而,转子每转一周,每个工作空间要完成两次吸油和压油,称之为双作用叶片泵。这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔,并且各自的中心夹角是对称的,作用在转子上的油液压力相互平衡.因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵,为了要使径向力*平衡,密封空间数(即叶片数)应当是双数。 2、 排量和流量 由于转子在转一周的过程中,每个密封空间完成两次吸油和压油,当定子的大圆弧半径为R,小圆弧半径为r,定子宽度为B,两叶片间的夹角为弧度β=2π/z时,每个密封容积排出的油液体积为半径为R和r、扇形角为β、厚度为B的两扇形体积之差的两倍,在不考虑叶片的厚度和倾角影响时双作用叶片泵的排量为 转速为n,容积效率为ηv时,双作用叶片泵的理论流量和实际流量分别为 q= qtηv 阿托斯叶片泵的工作原理和分类 阿托斯双作用叶片泵的叶片数为12或16片。 3、 结构特点 (1)叶片倾角。沿旋转方向前倾10-14度,以减小压力角。 (2)叶片底部通以压力油,防止压油区叶片内滑。 (3)转子上的径向负荷平衡-称卸荷式。 (4)防止压力跳变,配油盘上开有三角槽(眉毛槽),同时避免困油。 (5)双作用泵不能改变排量,只作定量泵用。 三 限压式变量叶片泵 1、结构和工作原理 限压式变量叶片泵是单作用叶片泵。根据前面介绍的单作用叶片泵的工作原理,改变定子和转子间的偏心距e,就能改变泵的输出流量,限压式变量叶片泵能借助输出压力大小自动改变偏心距e的大小来改变输出流量。当压力低于某一可调节的限定压力时,泵的输出流量zui大;当压力高于限定压力时,随着压力的增加,泵的输出流量线性地减少,其工作原理如图2-19所示。 图中,1为转子,在转子槽中装有叶片,2为定子,3为配油盘上的吸油窗口,8为压油窗口,9为调压弹簧,10为调压螺钉,4为柱塞,5为调节流量螺钉。泵的出口经通道7与柱塞缸6相通。在泵未运转时,定子在弹簧9的作用下,紧靠柱塞4,并使柱塞4靠在螺钉5上。这时,定子和转子有一偏心量e0。调节螺钉5的位置,便可改变e0。当泵的出口压力p较低时,则作用在柱塞4上的液压力也较小,若此液压力小于上端的弹簧作用力,当柱塞的面积为A,调压弹簧的刚度为ks,预压缩量为x0时,有 pA<ksx0 此时,定子相对于转子的偏心量zui大,输出流量zui大。随着外负载的增大,液压泵的出口压力P也将随之提高,当压力升至与弹簧力相平衡的控制压力pB时,有 pB= ks x0 当压力进一步升高,就有pA>ks x0,这时若不考虑定子移动时的摩擦力,液压作用力就要克服弹簧力推动定子向上移动,随之泵的偏心量减小,泵的输出流量也减小。 pB称为泵的限定压力,即泵处于zui大流量时所能达到的zui高限定压力,调节调压螺钉10,可改变弹簧的预压缩量 x0,即可改变pB的大小。 设定子的zui大偏心量为e0,偏心量减小时,弹簧的附加压缩量为x,则定子移动后的偏心量e为 e= e0-x。 定子的受力平衡方程式为 pA= ks( x0+x) 可以看出,泵的工作压力愈高,偏心量愈小,泵的输出流量也愈小。 3、特性曲线 图2-20为限压式变量叶片泵的特性曲线。 AB段:工作压力p< pB ,输出流量qA不变,但供油压力增大,泄漏流量ql也增加,故实际流量q减少 BC段:工作压力p> pB ,弹簧压缩量增大,偏心量减少,泵的输出流量减少。当定子的偏心量e=0,则pc = pmax ,此时的压力为截止压力。调节弹簧的刚度ks,可改变BC段的斜率。
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