柱塞泵原理

 液壓系統設計過程中，一般在齒輪泵和葉片泵不能滿足要求時才用柱塞泵。這里我們分析一下柱塞泵是如何工作的：

一、徑向柱塞泵 特征：各柱塞排列在傳動軸半徑方向，即柱塞中心線垂直于傳動軸中心線 1. 徑向柱塞泵的工作原理 結構：定子、轉子、柱塞、配油軸等 偏心 固定 工作原理：V密形成——同上 上半周，吸油 V密變化——轉子順轉〈 下半周，壓油 排量 V = πd22ez/4 2） 流量 qt = Vn =πd22ezn/4 q = Vnηpv =πd22eznηpv/4 變量原理：徑向柱塞泵的排量和流量 改變偏心距的大小和方向，即可以改變輸出油液的大小和方向。 閥配流徑向柱塞泵的工作原理 徑向柱塞泵的特點： 流量大，壓力高，便于作成多排柱塞的形式，工作可靠但徑向尺寸大， 自吸能力差，配流軸徑向力不平衡，易磨損，間隙不能補償， 故限制了轉速和壓力的提高。
 二、軸向柱塞泵特征：柱塞軸線平行或傾斜于缸體的軸線
 1. 軸向柱塞泵的工作原理
 1） 斜盤式軸向柱塞泵 組成：配油盤、柱塞、缸體、傾斜盤等 工作原理：V密形成——柱塞和缸體配合而成右半周，V密增大，吸油 V密變化，缸體逆轉〈 左半周，V密減小，壓油 吸壓油口隔開—配油盤上的封油區及缸體底部的通油孔
 2） 斜軸式軸向柱塞泵 特點：傳動軸軸線與缸體軸線傾斜一γ角。 組成： 工作原理：V密形成——同上右半周，吸油 V密變化——傳動軸逆轉〈 左半周，壓油 吸壓油口隔開——同上
 2. 軸向柱塞泵的排量和流量
 1） 排量 若柱塞數為z,柱塞直徑為d,柱塞孔的分布圓直徑為D, 斜盤傾角為γ， 則柱塞的行程為：h=Dtanγ,故缸體轉一轉， 泵的排量為： V=Zhπd /4= π d2 ZD(tanγ)/4 2） 流量 理論流量： qT = Vn = πd2D(tanγ)z/4 實際流量： q = qTηpv =πd2D(tanγ)zηpv/4 結論：
 (1) qT = f(幾何參數、 n、γ)
 (2) n = c 大小變化，流量大小變化 γ〈 方向變化，輸油方向變化 變量原理： ∵ γ= 0 q = 0 大小變化，流量大小變化 γ〈 方向變化，輸油方向變化 ∴ 軸向柱塞泵可作為雙向變量泵 瞬時流量： 柱塞的軸向位移： s = a'b'=oa'-ob' = Dtanγ/2 – Dcosωttanγ/2 = D(1-cosωt)tanγ/2 柱塞的瞬時移動速度： u = ds/dt = Dωtanγsinωt/2 單個柱塞的瞬時流量為： q'=πd2u/4=πd2Dωtanγsinωt/8 ∵ 單個柱塞的瞬時流量按正弓玄規律變化 ∴ 整個泵的瞬時流量也按正弓玄規律變化 故 瞬時流量是脈動的，其脈動情況用脈動率δ來表示，一般： z = 奇數，δ小 z = 偶數，δ大 常取z = 7 或z = 9
 3. 軸向柱塞泵的結構
 （1） 斜盤式軸向柱塞泵
 1） 非通軸式軸向柱塞泵 CY14——1軸向柱塞泵主體部分：使泵具有自吸性能 中心彈簧〈 提高容積效率 中心彈簧 缸體端面間隙的自動補償〈 缸體底部通油孔p ** 除中心彈簧使缸體緊壓配流盤外，柱塞孔底部的液壓力也使缸體緊貼配流盤,補償端面間隙，提高了容積效率 A 滑靴和斜盤 球形頭部——和斜盤接觸為點接觸，接觸應力大，易磨損。柱塞頭部結構〈 滑靴結構——和斜盤接觸為面接觸，大大降低了磨損。 B 柱塞和缸體
 ② CY14——1軸向柱塞泵變量機構 手動*—轉動手輪控制斜盤，改變傾角即可 變量機構〈 自動 2） 通軸式軸向柱塞泵非通軸結構（半軸）：受力狀態不佳，壽命短，噪聲大，成本高。 區別〈 通軸結構：主軸采用兩端支承，受力情況變好；在泵的外端安裝 一小型輔助泵,簡化油路。
 （2） 斜軸式軸向柱塞泵特點：傳動軸軸線與缸體軸線傾斜一γ角。 工作原理： V密形成——同上 右半周，吸油 V密變化——傳動軸逆轉〈 左半周，壓油 吸壓油口隔開——同上 )