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  第四章 动力元件(液压泵)-5
      4.4.3  轴向柱塞泵的结构特点

  1. 典型结构。

        

                   图4.4-4  CY型轴向柱塞泵

           1-中间泵体 2-轴承 3-滑履 4-柱塞 5-缸体 6-定位销 7-前泵体 8-轴承  9-传动轴 10-配油盘 11-弹簧 12-内套筒
         13-外套销 14-钢球 15-回程盘   16-调节手轮 17-调节螺杆 18-变量活塞 19-导向键 20-斜盘 21-销轴 22-后端盖

  图4.4-4所示为一种斜盘式轴向柱塞泵的结构。柱塞的球状头部装在滑履3内,以缸体作为支撑的弹簧11通过钢球推压回程盘15,回程盘和柱塞滑履一同转动。在排油过程中借助斜盘20推动柱塞作轴向运动;在吸油时依靠回程盘、钢球和弹簧组成的回程装置将滑履紧紧压在斜盘表面上滑动,弹簧11一般称之为回程弹簧,这样的泵具有自吸能力。在滑履与斜盘相接触的部分有一油室,它通过柱塞中间的小孔与缸体中的工作腔相连,压力油进入油室后在滑履与斜盘的接触面间形成了一层油膜,起着静压支承的作用,使滑履作用在斜盘上的力大大减小,因而磨损也减小。传动轴9通过左边的花键带动缸体5旋转,由于滑履3贴紧在斜盘表面上,柱塞在随缸体旋转的同时在缸体中作往复运动。缸体中柱塞底部的密封工作容积是通过配油盘10与泵的进出口相通的。随着传动轴的转动,液压泵就连续地吸油和排油。

       

                图4.4-5  手动伺服机构

        1、拉杆 2、滑阀 3、阀套 4、变量活塞

  2. 变量机构。若要改变轴向柱塞泵的输出流量,只要改变斜盘的倾角,即可改变轴向柱塞泵的排量和输出流量,下面介绍常用的轴向柱塞泵的手动变量和伺服变量机构的工作原理。

 ①手动变量机构。如图4.4-4所示,转动手轮16,使丝杠17转动,带动变量活塞18作轴向移动(因导向键的作用,变量活塞只能作轴向移动,不能转动)。通过轴销21使斜盘20绕变量机构壳体上的圆弧导轨面的中心(即钢球中心)旋转。从而使斜盘倾角改变,达到变量的目的。当流量达到要求时,可用锁紧螺母锁紧。这种变量机构结构简单,但操纵不轻便,且不能在工作过程中变量。

 ②伺服变量机构。图4.4-5所示为轴向柱塞泵的伺服变量机构,以此机构代替图4.4-4所示轴向柱塞泵中的手动变量机构,就成为手动伺服变量泵。

  其工作原理为:图4.4-5所示的伺服变量机构,是由一个变量活塞和一个伺服滑阀组成的伺服系统。变量活塞4的小端A腔(直径D2)常通泵的压力油口,滑阀2连接三个油口:a通进口高压油;b通变量活塞大端的B腔;c通低压(回油)。当拉杆1静止时,滑阀2亦不动,油口a、b、c被滑阀2封闭,变量活塞4的两端A、B腔亦处于封闭状态,因此变量活塞亦静止,此时的斜盘倾角保持某一值不变,泵的排量亦不变。

   当用手拉动拉杆1带动滑阀2向上移动时,油孔b、c连通,变量活塞B腔油液经孔b、c流入泵体内回油。变量活塞在A腔高压油作用下向上移动,斜盘倾角随之摆动。当滑阀2又将油孔a、b、c封闭时,变量活塞不动。泵的排量保持减小后的量不变。当推动拉杆向下移动时,b、c被封闭,变量活塞两端的A、B腔通过a孔连通,都作用着高压油,但由于上腔的作用面积大,因此变量活塞向下移动,斜盘倾角随之增加,泵的排量亦随之增加。当滑阀2将油孔a、b、c通道封闭时,变量活塞不动,泵的排量保持增加后的量不变。拉杆带动滑阀不断地上下移动,a、b、c油上的通断随之改变,使得变量活塞不断地随滑阀上下移动,从而不断改变泵的排量。这就是手动伺服变量的工作原理。

   由上述可知,伺服变量机构是通过操作液压伺服阀动作,利用泵输出的压力油推动变量活塞来实现变量的。拉杆可用手动方式或机械方式操作,斜盘可以倾斜±18°,故在工作过程中泵的吸压油方向可以变换,因而这种泵就成为双向变量液压泵。

除了以上介绍的两种变量机构以外,轴向柱塞泵还有很多种变量机构。如:恒功率变量机构、恒压变量机构、恒流量变量机构等,这些变量机构与轴向柱塞泵的泵体部分组合就成为各种不同变量方式的轴向柱塞泵。

      4.4.4  液压泵噪声

    降低噪声的措施:

(1)消除液压泵内部油液压力的急剧变化。

(2)为吸收液压泵流量及压力脉动,可在液压泵的出口装置消音器。

(3)装在油箱上的泵应使用橡胶垫减振。

(4)压油管的一段用橡胶软管,对泵和管路的连接进行隔振。

(5)防止泵产生空穴现象,可采用直径较大的吸油管,减小管道局部阻力;采用大容量的吸油滤油器,防止油液中混入空气;合理设计液压泵,提高零件刚度。

      4.4.5 液压泵的性能比较与选用

  选择液压泵的原则是:根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的要求,首先确定液压泵的类型,然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型号。下表列出了液压系统中常用液压泵的主要性能。

           

   一般来说,由于各类液压泵各自突出的特点,其结构、功用和动转方式各不相同,因此应根据不同的使用场合选择合适的液压泵。一般在机床液压系统中,往往选用双作用叶片泵和限压式变量叶片泵;而在筑路机械、港口机械以及小型工程机械中往往选择抗污染能力较强的齿轮泵;在负载大、功率大的场合往往选择柱塞泵。

                                                            [编著:曾保国]

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