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技術文章
ATOS葉片泵
點擊次數：2659 發布時間：2010-9-8
ATOS葉片泵限壓式變量葉片泵
1、結構和工作原理
限壓式ATOS葉片泵是單作用葉片泵。根據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。
1、結構和工作原理
限壓式ATOS葉片泵是單作用葉片泵。根據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為調節流量螺釘。ATOS葉片泵的出口經通道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
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，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。
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。所以單作用葉片泵排量為
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
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，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。
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。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
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，泵內葉片數越多，流量脈動率越小，奇數葉片泵的脈動率比偶數葉片泵的脈動率小，所以單作用的葉片數均為奇數，一般為13或15片。
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，泵內葉片數越多，流量脈動率越小，奇數葉片泵的脈動率比偶數葉片泵的脈動率小，所以單作用的葉片數均為奇數，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（即葉片數）應當是雙數。
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（即葉片數）應當是雙數。
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
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
雙作用葉片泵的葉片數為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。
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。
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
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。
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。調節彈簧的剛度ks，可改變BC段的斜率。
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，所以被廣泛應用于專業機床、自動線等中低壓液壓系統中。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）。
一、 單作用葉片泵
一、 單作用葉片泵