4．4．1 特点

  柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵。

  与齿轮泵和叶片泵相比，这种泵有许多优点。

  首先，构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，在高压工作仍有较高的容积效率；

  第二，只需改变柱塞的工作行程就能改变流量，易于实现变量；

  第三，柱塞泵中的主要零件均受压应力作用，材料强度性能可得到充分利用。

  由于柱塞泵压力高，结构紧凑，效率高，流量调节方便，故在需要高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、液压机、工程机械、矿山冶金机械、船舶上得到广泛的应用。

  柱塞泵按柱塞的排列和运动方向不同，可分为：径向柱塞泵和轴向柱塞泵两大类。
       
     

                     图：轴向柱塞泵、径向柱塞泵立体图

     4.4.2 径向柱塞泵

  1、径向柱塞泵的工作原理

  径向柱塞泵的工作原理,如下图所示，柱塞径向排列装在缸体中，缸体由电动机带动连同柱塞一起旋转，所以缸体一般称为转子，柱塞在离心力的（或在低压油）作用下抵紧定子的内壁，当转子按图示方向回转时，由于定子和转子之间有偏心距e，柱塞绕经上半周时向外伸出，柱塞底部的容积逐渐增大，形成部分真空，因此便经过衬套（衬套3是压紧在转子内，并和转子一起回转）上的油孔从配油轴和吸油口吸油；当柱塞转到下半周时，定子内壁将柱塞向里推，柱塞底部的容积逐渐减小，向配油轴的压油口压油，当转子回转一周时，每个柱塞底部的密封容积完成一次吸压油，转子连续运转，即完成压吸油工作。

   径向柱塞泵结构较复杂，径向尺寸较大，运动件的转动惯量较大，制造和维修难度也大，故近年来逐渐被轴向柱塞泵所替代。

    4.4.2 轴向柱塞泵

 1、轴向柱塞泵是将多个柱塞配置在一个共同缸体的圆周上,并使柱塞中心线和缸体中心线平行的一种泵。

   按配流方式，可分为端面配流式、阀配流式。

   端面配流式又分为：直轴式（斜盘式）、斜轴式（摆缸式）。

 2、斜盘式轴向柱塞泵的工作原理

  如上图所示为斜盘式轴向柱塞泵的工作原理,这种泵主体由缸体、配油盘、柱塞和斜盘组成。柱塞沿圆周均匀分布在缸体内。斜盘轴线与缸体轴线倾斜一角度,柱塞靠机械装置(比如弹簧)或在低压油作用下压紧在斜盘上,配油盘和斜盘固定不转,当电动机通过传动轴使缸体转动时,由于斜盘的作用,迫使柱塞在缸体内作往复运动,并通过配油盘的配油窗口进行吸油和压油。如上图中所示回转方向,当缸体转角在π～2π范围内,柱塞向外伸出,柱塞底部缸孔的密封工作容积增大,通过配油盘的吸油窗口吸油;在0～π范围内,柱塞被斜盘推入缸体,使缸孔容积减小,通过配油盘的压油窗口压油。缸体每转一周,每个柱塞各完成吸、压油一次。

  如改变斜盘倾角,就能改变柱塞行程的长度,即改变液压泵的排量；改变斜盘倾角方向,就能改变吸油和压油的方向,即成为双向变量泵。

        排量计算：

    式中：d—柱塞直径；D—柱塞在缸体上的分布圓直径；δ—斜盘倾角；z—柱塞数

   轴向柱塞泵中的柱塞，一般取： 7、9、11。这主要是因为，柱塞数为奇数时流量脉动小，而且柱塞数越多，脉动越小。

  3. 斜轴式轴向柱塞泵

  如图4.4-3所示。其缸体轴线相对传动轴轴线成一倾角,传动轴端部用万向铰链、连杆与缸体中的每个柱塞相联结,当传动轴转动时,通过万向铰链、连杆使柱塞和缸体一起转动,并迫使柱塞在缸体中作往复运动,借助配油盘进行吸油和压油。

  这类泵的优点是变量范围大，泵的强度较高。但和上述斜盘式相比，其结构较复杂，外形尺寸和重量均较大。

   4.轴向柱塞泵的优点是:

  结构紧凑、径向尺寸小,惯性小,容积效率高,目前最高压力可达40MPa,甚至更高,一般用于工程机械、压力机等高压系统中;但其轴向尺寸较大,轴向作用力也较大,结构较复杂。

                                                            [编著：曾保国]