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阿托斯葉片泵的工作原理和分類
閱讀:1664 發(fā)布時間:2014-2-12阿托斯葉片泵的工作原理和分類
ATOS葉片泵PFE系列品種規(guī)格齊全、性能優(yōu)良可靠、結構簡單合理、安裝維修方便(安裝連接符合ISO/SAE標準),、可廣泛應用于機床、壓力壓鑄機械,、工程機械,、冶金、礦山,、輕工,、化工機械、農業(yè)機械以及各類液壓系統(tǒng)等領域,。
PFE系列高性能葉片泵,,共有單泵(PFE-31/41/51/32/42/52)及雙聯(lián)泵(PFED-4131/5141)八個系列75個規(guī)格。其排量范圍為16.5~150ml/r,,額定壓力為21~30MPa,,轉速范圍為600~2800r/min(在此基礎上,榆次液壓有限公司又研制出PFE-21/61兩個系列單泵,,使排量范圍擴展為5~250 ml/r),。
該泵設計工藝*,,采用偏心柱銷式葉片結構,,具有壓力高、流量大,、體積小,、運轉平穩(wěn)、噪聲低,、效率高,、壽命長等一系列優(yōu)點,主要技術指標達同類產品較高水平,。
該系列泵為插裝式結構,。機芯的*設計,、進一步降低了壓力、流量脈動及噪聲,。前后側板結構相同,、具有對稱的溝槽,且都采用液壓平衡,,保證了一致的變形和補償,,從而可以獲得更好的容積效率。葉片及柱銷根部供油系統(tǒng)的合理設計,,保證了葉片與定子間的良好接觸,,并使得流量損失為zui小。*的設計,、高精密加工和材料的合理選擇使得泵具有非常好的壽命指標,。
產品介紹:Atos PFE 型定量
泵芯式葉片泵,具有高性能,、低噪音,、多用途及長壽命
產品性能:3種基本形式
泵芯*互換
13種排量從16至150毫升/轉
壓力從210至300bar
ISO,SAE和DIN標準安裝
阿托斯葉片泵的結構較齒輪泵復雜,,但其工作壓力較高,,且流量脈動小,工作平穩(wěn),,噪聲較小,,壽命較長,所以被廣泛應用于專業(yè)機床,、自動線等中低壓液壓系統(tǒng)中,。葉片泵分單作用葉片泵(變量泵,zui大工作壓力為7.0Mpa)和雙作用葉片泵(定量泵,,zui大工作壓力為7.0Mpa),。
阿托斯葉片泵的工作原理和分類
一、 單作用葉片泵
1.結構和原理
定子具有圓柱形內表面,,定子和轉子間有偏心距e,,葉片裝在轉子槽中,并可在槽內動,,當轉子回轉時,,由于離心力的作用,使葉片緊靠在定子內壁,,這樣在定子,、轉子、葉片和兩側配油盤間就形成若干個密封的工作區(qū)間,,當轉子按圖示的方向回轉時,,在圖的右部,,葉片逐漸伸出,葉片間的工作空間逐漸增大,,從吸油口吸油,,這就是吸油腔。在圖的左部,,葉片被定子內壁逐漸壓進槽內,,工作空間逐漸減小,將油液從壓油口壓出,,這就是壓油腔,。在吸油腔和壓油腔間有一段封油區(qū),把吸油腔和壓油腔隔開,,葉片泵轉子每轉一周,,每個工作空間完成一次吸油和壓油,故稱單作用葉片泵,。
2.排量和流量的計算
式中,,R為定子的內半徑,e為定子和轉子間的偏心距,,B為定子寬度,, 為相鄰兩葉片間的夾角, =2π/z,,z為葉片的個數(shù),。所以單作用葉片泵排量為
當葉片泵的轉速為n,泵的容積效率為ηv時,理論流量和實際流量分別為
qt=Vn=4πReBn
q= qtηv=4πReBnηv
3,、 結構特點
1) 葉片后傾
2) 轉子上受有不平衡徑向力,,壓力增大,不平衡力增大,,不宜用于高壓
3) 均為變量泵結構
單作用葉片泵的流量是有脈動的,,理論分析表明,泵內葉片數(shù)越多,,流量脈動率越小,,奇數(shù)葉片泵的脈動率比偶數(shù)葉片泵的脈動率小,所以單作用的葉片數(shù)均為奇數(shù),,一般為13或15片,。
二 雙作用葉片泵
1、結構和原理
雙作用葉片泵的工作原理如圖2-11所示,,它是由定子1、轉子2,、葉片3和配油盤(圖中未畫出)等組成,。轉子和定子中心重合,,定子內表面近似為橢圓柱形,該橢圓形由兩段長半徑圓弧,、兩段短半徑圓弧和四段過渡曲線所組成,。當轉子轉動時,葉片在離心力和(建壓后)根部壓力油的作用下,,在轉子槽內向外移動而壓向定子內表面,,由葉片、定子的內表面,、轉子的外表面和兩側配油盤間就形成若干個密封空間,,當轉子按圖示方向順時針旋轉時,處在小圓弧上的密封空間經(jīng)過渡曲線而運動到大圓弧的過程中,,葉片外伸,,密封空間的容積增大,要吸入油液,;再從大圓弧經(jīng)過渡曲線運動到小圓弧的過程中,,葉片被定于內壁逐漸壓過槽內,密封空間容積變小,,將油液從壓油口壓出,。因而,轉子每轉一周,,每個工作空間要完成兩次吸油和壓油,,稱之為雙作用葉片泵。這種葉片泵由于有兩個吸油腔和兩個壓油腔,,并且各自的中心夾角是對稱的,,作用在轉子上的油液壓力相互平衡.因此雙作用葉片泵又稱為卸荷式葉片泵,為了要使徑向力*平衡,,密封空間數(shù)(即葉片數(shù))應當是雙數(shù),。
2、 排量和流量
由于轉子在轉一周的過程中,,每個密封空間完成兩次吸油和壓油,,當定子的大圓弧半徑為R,小圓弧半徑為r,,定子寬度為B,,兩葉片間的夾角為弧度β=2π/z時,每個密封容積排出的油液體積為半徑為R和r,、扇形角為β,、厚度為B的兩扇形體積之差的兩倍,在不考慮葉片的厚度和傾角影響時雙作用葉片泵的排量為
轉速為n,容積效率為ηv時,雙作用葉片泵的理論流量和實際流量分別為
q= qtηv
阿托斯葉片泵的工作原理和分類
阿托斯雙作用葉片泵的葉片數(shù)為12或16片,。
3,、 結構特點
(1)葉片傾角。沿旋轉方向前傾10-14度,,以減小壓力角,。
(2)葉片底部通以壓力油,防止壓油區(qū)葉片內滑,。
(3)轉子上的徑向負荷平衡-稱卸荷式,。
(4)防止壓力跳變,配油盤上開有三角槽(眉毛槽),,同時避免困油,。
(5)雙作用泵不能改變排量,只作定量泵用,。
三 限壓式變量葉片泵
1,、結構和工作原理
限壓式變量葉片泵是單作用葉片泵。根據(jù)前面介紹的單作用葉片泵的工作原理,,改變定子和轉子間的偏心距e,,就能改變泵的輸出流量,限壓式變量葉片泵能借助輸出壓力大小自動改變偏心距e的大小來改變輸出流量,。當壓力低于某一可調節(jié)的限定壓力時,,泵的輸出流量zui大;當壓力高于限定壓力時,,隨著壓力的增加,,泵的輸出流量線性地減少,其工作原理如圖2-19所示,。
圖中,,1為轉子,在轉子槽中裝有葉片,,2為定子,,3為配油盤上的吸油窗口,8為壓油窗口,,9為調壓彈簧,,10為調壓螺釘,4為柱塞,,5為調節(jié)流量螺釘,。泵的出口經(jīng)通道7與柱塞缸6相通。在泵未運轉時,,定子在彈簧9的作用下,,緊靠柱塞4,并使柱塞4靠在螺釘5上。這時,,定子和轉子有一偏心量e0,。調節(jié)螺釘5的位置,,便可改變e0,。當泵的出口壓力p較低時,則作用在柱塞4上的液壓力也較小,,若此液壓力小于上端的彈簧作用力,,當柱塞的面積為A,調壓彈簧的剛度為ks,預壓縮量為x0時,,有
pA<ksx0
此時,,定子相對于轉子的偏心量zui大,輸出流量zui大,。隨著外負載的增大,,液壓泵的出口壓力P也將隨之提高,當壓力升至與彈簧力相平衡的控制壓力pB時,,有
pB= ks x0
當壓力進一步升高,,就有pA>ks x0,這時若不考慮定子移動時的摩擦力,,液壓作用力就要克服彈簧力推動定子向上移動,,隨之泵的偏心量減小,泵的輸出流量也減小,。 pB稱為泵的限定壓力,,即泵處于zui大流量時所能達到的zui高限定壓力,調節(jié)調壓螺釘10,,可改變彈簧的預壓縮量 x0,,即可改變pB的大小。
設定子的zui大偏心量為e0,,偏心量減小時,,彈簧的附加壓縮量為x,則定子移動后的偏心量e為
e= e0-x,。
定子的受力平衡方程式為
pA= ks( x0+x)
可以看出,,泵的工作壓力愈高,偏心量愈小,,泵的輸出流量也愈小,。
3、特性曲線
圖2-20為限壓式變量葉片泵的特性曲線,。
AB段:工作壓力p< pB ,輸出流量qA不變,,但供油壓力增大,泄漏流量ql也增加,故實際流量q減少
BC段:工作壓力p> pB ,彈簧壓縮量增大,,偏心量減少,,泵的輸出流量減少。當定子的偏心量e=0,則pc = pmax ,此時的壓力為截止壓力,。調節(jié)彈簧的剛度ks,,可改變BC段的斜率。