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        葉片泵的工作原理及結構圖

        • 發布時間:2021-03-22 14:58:00
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        葉片泵的工作原理及結構圖

        • 發布時間:2021-03-22 14:58
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          葉片泵是一種使用面廣、量大的流體機械設備,是轉子槽內的葉片與泵殼(定子環)相接觸,將吸入的液體由進油側壓向排油側的泵。它對液體的壓送是靠裝有葉片的葉輪高速旋轉而完成的。葉片式水泵結構簡單,維修方便,在實際應用中很廣泛。
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          葉片泵型號分類
          葉片泵根據類型的不同有兩種:
          一)專門指容積泵中的滑片泵。
          二)指動力式泵的三泵(離心泵、混流泵、軸流泵)或其他特殊的泵。這類泵產品一般不會叫葉片泵。但作為專著,葉片泵由于應用場合性能參數、輸運介質和使用要求的不同,其品種及規格繁多,結構也呈各種各樣的型式。葉片泵按工作原理可分為:離心泵、混流泵和軸流泵;按泵軸的工作位置可分為:臥式泵、立式泵和斜式泵;按壓出室的型式可分為:蝸殼式泵和導葉式泵 ;按葉輪的吸入方式可分為:單級式泵和雙吸式泵;按葉輪的個(級)數可分為:單級泵和多級泵。葉片泵幾乎全部是指離心泵、混流泵、軸流泵等。根據其每轉的理論排量是固定值還是可變值,可以分為葉片式變量泵和葉片式定量泵。
          1、離心泵的特點小流量、高揚程。
          2、軸流泵的特點大流量、低揚程。
          3、混流泵的特點界于離心泵和軸流泵之間。
          在實際應用中,葉片泵又分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。雙作用葉片泵只能作定量泵用,單作用葉片泵可作變量泵用。雙作用葉片泵因轉子旋轉一周,葉片在轉子葉片槽內滑動兩次,完成兩次吸油和壓油而得名。單作用葉片泵轉子每轉一周,吸、壓油各一次,
        故稱為單作用。
         
          葉片泵工作原理
          葉片泵轉子旋轉時,葉片在離心力和壓力油的作用下,尖部緊貼在定子內表面上。這樣兩個葉片與轉子和定子內表面所構成的工作容積,先由小到大吸油后再由大到小排油,葉片旋轉一周時,完成一次吸油與排油。
          一、單作用葉片泵的工作原理
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          單作用葉片泵的工作原理如圖所示,單作用葉片泵由轉子1、定子2、葉片3和端蓋等組成。定子2具有圓柱形內表面,定子2和轉子1間存在偏心距e,葉片3裝在轉子槽中,并可在槽內滑動。當轉子1回轉時,由于離心力的作用,使葉片3緊靠在定子內壁。這樣,在定子2、轉子1、葉片3和兩側配油盤間就形成了若干個密封的工作空間。當轉子1按逆時針方向回轉時,在圖的右部,葉片3逐漸向外伸出,葉片間的密封工作腔容積逐漸變大,從吸油口吸油,這是吸油腔。在圖的左部,葉片3被定子內壁逐漸壓進槽內,工作空間逐漸縮小,將油液從壓油口壓出,這就是壓油腔。
          在吸油腔和壓油腔之間有一段封油區,把吸油腔和壓油腔隔開。這種葉片泵每轉一周,每個工作腔就完成一次吸油和壓油,因此稱之為單作用葉片泵。轉子1不停地旋轉,泵就不斷地吸油和排油。
          改變轉子1與定子2的偏心量,即可改變泵的流量。偏心量越大,流量越大。若將轉子1與定子2調成幾乎是同心的,則流量接近于零。因此單作用葉片泵大多為變量泵。
          另外還有一種限壓式變量泵。當負荷小時,泵輸出流量大,執行元件可快速移動;當負荷增加時,泵輸出流量變少,輸出壓力增加,執行元件速度降低。如此可減少能量消耗,避免油溫上升。

         
          二、雙作用葉片泵的工作原理
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          雙作用葉片泵的作用原理和單作用葉片泵相似,不同之處只在于定子表面是由兩段長半徑圓弧、兩段短半徑圓弧和四段過渡曲線八個部分組成,且定子和轉子是同心的。在圖示轉子順時針方向旋轉的情況下,密封工作腔的容積在左上角和右下角處逐漸變大,為吸油區,在左下角和右上角處逐漸減小,為壓油區;吸油區和壓油區之間有一段封油區把它們隔開。這種泵的轉子每轉一轉,每個密封工作腔完成吸油和壓油動作各兩次,所以稱為雙作用葉片泵。泵的兩個吸油區和兩個壓油區是徑向對稱的,作用在轉子上的液壓力徑向平衡,所以又稱為平衡式葉片泵。雙作用葉片泵的瞬時流量是脈動的,當葉片數為4的倍數時脈動率小。為此,雙作用葉片泵的葉片數一般都取12或16。
          雙作用葉片泵定子內表面近似橢圓,轉子1和定子4同心安裝,有2個吸油區和2個壓油區對稱布置。轉子1每轉一周,完成2次吸油和壓油。雙作用葉片泵大多是定量泵。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,噪聲較小,壽命較長。所以它被廣泛應用于機械制造中的專用機床、自動線等中、低壓液壓系統中。但其結構復雜,吸油特性不太好,對油液的污染也比較敏感。
          還有一種雙聯葉片泵,它是由2套單級葉片泵的轉子、定子、葉片和配油盤組裝在一個泵體內,由同一根傳動軸帶動來工作的,它們有一個共同的吸油口和2個獨立的排油口。低壓時2個泵同時大量供油,系統可輕載快速運動。高壓時大泵通過卸荷閥直通油箱卸荷,減小功率損失,由小泵單獨供油,系統重載慢速工作運動。

          雙作用葉片泵的結構特點:
          (1)這種泵由于葉片數一般為4的整數倍,兩個吸油區和兩個排油區是對稱布置的,所以作用在轉子上的液壓徑向力相互平衡,屬于卸荷式葉片泵。
          (2)雙作用葉片泵在結構上做成兩葉片間的夾角(即圓心角2π/z,z為葉片數)小于配油盤上封油區的夾角s(即圓心角),以防止吸、排油窗口溝通而不能工作;定子圓弧區的圓心角大于或等于配油盤上封油區的圓心角,使葉片間的容積在封油區內不變,故雙作用口十片泵無困油現象(單作用葉片泵有困油)。

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          (3)為減小泵的密封間隙,提高密封性能,結構上采取的主要措施是:通過泵體的固定螺栓使兩個配油盤與定子端面壓緊,保持配油盤與轉子、葉片側端面間軸向間隙很小,其中右配油盤7背面的油槽e通排油腔,靠排出油壓從右側抵緊定子。因轉子的徑向力白干平衡,泵軸工作時不發生彎曲變形,故軸向間隙可以控制得較小。其次,在兩個配油盤的端面各開設一個環形導油槽f,對準各葉片底部的空間6,使所有的葉根空間相連通,并經右配油盤的軸向導油孔與泵的排油腔連通。這樣,保證葉根處有一定的油壓。當葉片隨轉子轉人吸人區時,靠葉根處油壓力和離心力共同作用把葉片頂向定子的內表面,從而保持葉片頂端與定子內壁面間的徑向間隙較小。在排油區,葉片兩端都受排油壓力作用而液壓力平衡,這時葉片受定子表面作用而壓人槽內,只靠離心力就足以使葉片頂端抵緊定子內表面而滿足密封要求。
          (4)為防止葉片和滑槽產生不均勻磨損、卡住或折斷,葉片相對于轉子一般不作徑向布置,而按轉子回轉方向向前傾斜一個小角度β,稱為葉片傾角,一般β=10°一14°。葉片泵采用前傾角的作用是改善在排油區葉片壓人滑槽內的受力情況。在排油區,葉片頂端沿定子過渡曲線表面刮過時,定子內表面對葉端產生一個法向反力N,其方向與葉片槽方向的夾角稱為壓力角。
          對于單作泵,一般葉片采用后傾角和后倒角,即葉片槽按轉向朝后傾斜一個角度,傾角為20°一300°之間。因為單作用葉片泵的定子曲線為圓周線,各點至轉子中*心的距離變化較小,故壓力角較小,葉片在排油區被定子表面壓人的阻力不大,故不需要采用前傾角,而葉片從吸油區轉入封油區時,由于兩側的吸、排壓力差較大,葉片外移摩擦阻力較大,如果葉片后傾則有利于減小葉片外移的阻力,此外,傾斜開槽也有利于保證轉子強度。
          (5)雙作用葉片泵的轉子兩端設兩個配油盤,可使葉片從兩側的吸油窗口同時吸油,從而降低吸油口的液流速度(一般要求在4—5 m/s,不要超過6m/s),減小吸人流阻,有利于防止吸人壓力過低而產生氣穴現象。該泵的泵體上部有通油槽使兩側配油盤的吸油窗口均與吸入腔相通。
          此外,兩側配油盤上都開有排油窗口,但左配油盤的排油窗口只是盲孔。其作用是使葉片側端面所受軸向液壓相互平衡。配油盤上的排油窗口在葉片從封油區進入的一邊開有三角形卸荷槽,其作用是使葉片間的液體從封油區(低壓區)轉入排油區(高壓區)時,能逐漸地與排油窗口連通而油壓緩慢變化,減小壓力油瞬時流量脈動,并防止油壓突然升高,造成液壓沖擊和噪聲。
         
          葉片泵管理注意事項
          葉片泵的管理要點除需防干轉和過載、防吸入空氣和吸入真空度過大外,還應注意:
          1.泵轉向改變,則其吸排方向也改變葉片泵都有規定的轉向,不允許反。因為轉子葉槽有傾斜,葉片有倒角,葉片底部與排油腔通,配油盤上的節流槽和吸、排口是按既定轉向設計。可逆轉的葉片泵須專門設計。
          2.葉片泵裝配 配油盤與定子用定位銷正確定位,葉片、轉子、配油盤都不得裝反,定子內表面吸入區部分易磨損,必要時可將其翻轉安裝,以使原吸入區變為排出區而繼續使用。
          3.拆裝 注意工作表面清潔,工作時油液應很好過濾。
          4. 葉片在葉槽中的間隙太大會使漏泄增加,太小則葉片不能自由伸縮,會導致工作失常。
          5.葉片泵的軸向間隙 對ηv影響很大。1)小型泵-0.015~0.03mm2)中型泵-0.02~0.045mm6.油液的溫度和粘度 一般不宜超過55℃,粘度要求在17~37mm2/s之間。粘度太大則吸油困難;粘度太小則漏泄嚴重。作為泵產品,葉片泵更多地指滑片泵。葉片泵幾乎全部指滑片泵。(來源:網絡)
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