一、叶片泵基本工作原理与分类
叶片泵是液压系统中常用的容积式泵,依靠转子槽内滑动的叶片与定子环形成的密闭容积变化来吸油和压油。根据工作原理和结构,主要分为:
单作用叶片泵: 转子每转一周完成一次吸、压油,存在径向力不平衡,通常为变量泵。
双作用叶片泵: 转子每转一周完成两次吸、压油,径向力平衡,输出流量均匀,多为定量泵。
复合功能叶片泵: 如双联泵、变量泵,满足系统对流量、压力的复杂需求。
图1 单作用叶片泵工作原理
1—转子;2—定子;3—叶片。定子与转子存在偏心距e,叶片在离心力作用下紧贴定子内表面,由容积变化实现吸压油。
二、双作用叶片泵:稳定流量的核心
双作用叶片泵因其流量均匀、噪声低,广泛应用于中低压液压系统。
图2 双级叶片泵工作原理示意图
通过两级泵串联结构,显著提升输出压力,适用于高压工况。
图3 双联叶片泵结构详解
1—后泵盖;2—高压小流量泵;3—泵体;4—低压大流量泵;5—前泵盖;6—端盖;7—泵轴。
核心特点: 一台泵内集成两个独立泵芯(通常为高压小流量 + 低压大流量),可由同一轴驱动,实现系统高低压流量自动切换,满足执行元件快慢速复合动作需求,节能高效。
三、限压式变量叶片泵:智能调节的典范
变量叶片泵能根据系统负载自动调节输出流量,实现节能降噪。
图4 限压式变量叶片泵工作原理
1—转子;2—定子;3—压油口;4—活塞;5—螺钉;6—反馈油缸;7—通道;8—吸油口;9—调压弹簧;10—调压螺钉。
1. 工作过程
初始阶段: 系统压力低于弹簧9的设定值,定子2在弹簧力作用下处于最大偏心位置,泵输出最大流量。
变量过程: 当泵出口压力(通过通道7引入反馈油缸6)产生的液压力大于弹簧预紧力时,推动活塞4移动,带动定子2减小偏心距e。
限压状态: 偏心距e减小,泵的排量随之减小,从而降低输出流量。压力越高,偏心距越小,流量也越小,直至仅维持系统泄漏(流量近似为零),实现限压节能。
通过调节螺钉10可设定系统的最高工作压力。
四、应用选型与总结
单作用叶片泵: 适用于简单低压或需变量的场合,如机床夹紧机构。
双作用叶片泵: 适用于要求流量平稳的中低压系统,如注塑机、组合机床。
双联叶片泵: 适用于有快速慢速工作循环的系统,如液压机、工程机械。
限压式变量叶片泵: 适用于负载变化大、有节能要求的系统,可减少油液发热,如压力机、自动化设备。
结论:
叶片泵以其结构紧凑、流量均匀、噪声低等优点,在液压领域占据重要地位。理解其工作原理和不同类型的特点,是正确选型、高效应用及快速故障诊断的基础。随着技术的发展,高性能的叶片泵(如神威气动提供的系列产品)在可靠性、效率和使用寿命上不断优化,为现代工业设备提供着稳定可靠的动力核心。