威格士柱塞泵
軸向柱塞泵般都由缸體、配油盤、柱塞和斜盤等主要零件組成(圖1-40)。缸體內(nèi)有多個(gè)柱塞,柱塞是軸向排列的,即柱塞的線平行于傳動(dòng)軸的軸線,因此稱它為軸向柱塞泵。但它又不同于往復(fù)式柱塞泵,因?yàn)樗闹粌H在泵缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),而且柱塞和泵缸與斜盤相對(duì)有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。柱塞以球形端頭與斜盤接觸。在配油盤上有高低壓月形溝槽,它們彼此由隔墻隔開,保證定的密封性,它們分別與泵的進(jìn)油口和出油口連通。斜盤的軸線與缸體軸線之間有傾斜角度。
軸向柱塞泵的工作原理如圖l—40所示,當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),泵缸與柱塞同旋轉(zhuǎn),柱塞頭永遠(yuǎn)保持與斜盤接觸,因斜盤與缸體成角度,因此缸體旋轉(zhuǎn)時(shí),柱塞就在泵缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。以圖l—40的下柱塞為例,它從0°轉(zhuǎn)到180°,即轉(zhuǎn)到上面柱塞的位置,柱塞缸容積逐漸增大,因此液體經(jīng)配油盤的吸油口a吸人油缸;而該柱塞從180°轉(zhuǎn)到360°時(shí),柱塞缸容積逐漸減小,因此油缸內(nèi)液體經(jīng)配油盤的出口排出液體。只要傳動(dòng)軸不斷旋轉(zhuǎn),泵便不斷地工作。
改變傾斜元件的角度,就可以改變柱塞在泵缸內(nèi)的行程長(zhǎng)度,即可改變泵的流量。傾斜角度固定的稱為定量泵,傾斜角度可以改變的便稱為變量泵。
軸向柱塞泵根據(jù)傾斜元件的不同,有斜盤式和斜軸式兩種。
斜盤式是斜盤相對(duì)回轉(zhuǎn)的缸體有傾斜角度,而引起柱塞在泵缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)軸軸線和缸體軸線是致的。這種結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)速較高,但工作條件要求高,柱塞端部與斜盤的接觸部往往是薄弱環(huán)節(jié)。斜軸式的斜盤軸線與傳動(dòng)軸軸線是致的。它是由于柱塞缸體相對(duì)傳動(dòng)軸傾斜角度而使柱塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。流量調(diào)節(jié)依靠擺動(dòng)柱塞缸體的角度來(lái)實(shí)現(xiàn),故有的又稱擺缸式。它與斜盤式相比,工作可靠,流量大,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
軸向柱塞泵與徑向柱塞泵比較,排出壓力高,它般可在20~50MPa范圍內(nèi)工作,效率也高,徑向尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。但結(jié)構(gòu)較徑向柱塞泵復(fù)雜,加工制造要求高,價(jià)格較貴。
軸向柱塞泵般用于機(jī)床、冶金、鍛壓、礦山及起重機(jī)械的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中,特別廣泛地應(yīng)用于大功率的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中。為了提率,在應(yīng)用時(shí)還通常用齒輪泵或滑片泵作為輔助油泵,用來(lái)給油,彌補(bǔ)漏損及保持油路中有定的壓力。
軸向柱塞泵中的柱塞是軸向排列的。當(dāng)缸體軸線和傳動(dòng)軸軸線重合時(shí),稱為斜盤式軸向柱塞泵;當(dāng)缸體軸線和傳動(dòng)軸軸線不在條直線上,而成個(gè)夾角γ時(shí),稱為斜軸式軸向柱塞泵。軸向柱塞泵具有結(jié)構(gòu)緊湊,工作壓力高,容易實(shí)現(xiàn)變量等優(yōu)點(diǎn)。
分別為斜盤式和斜軸式軸向柱塞泵的工作原理圖。工作原理
斜盤式軸向柱塞泵由傳動(dòng)軸1帶動(dòng)缸體4旋轉(zhuǎn),斜盤2和配油盤5是固定不動(dòng)的。柱塞3均布于缸體4內(nèi), 柱塞的頭部靠機(jī)械裝置或在低壓油作用下緊壓在斜盤上。斜盤法線和缸體軸線的夾角為γ。當(dāng)傳動(dòng)軸按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí),柱塞方面隨缸體轉(zhuǎn)動(dòng),另方面,在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。顯然,柱塞相對(duì)缸體左移時(shí)工作容腔是壓油狀態(tài),油液經(jīng)配油盤的吸油口a吸入;柱塞相對(duì)缸體右移時(shí)工作容腔是壓油狀態(tài),油液從配油盤的壓油口b壓出。缸體每轉(zhuǎn)周,每個(gè)柱塞完成吸、壓油次。 如果可以改變斜角γ的大小和方向,就能改變泵的排量和吸、壓油的方向,此時(shí)即為雙向變量軸向柱塞泵。
當(dāng)傳動(dòng)軸1在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),連桿2推動(dòng)柱塞4在缸體3中作往復(fù)運(yùn)動(dòng),同時(shí)連桿的側(cè)面帶動(dòng)活塞連同缸體同旋轉(zhuǎn)。配油盤5是固定不動(dòng)的。如果斜角度γ的大小和方向可以調(diào)節(jié),就意味著可以改變泵的排量和吸、壓油方向,此時(shí)的泵為雙向變量軸向柱塞泵。
傳動(dòng)軸8通過(guò)花鍵帶動(dòng)缸體6旋轉(zhuǎn)。柱塞5(七個(gè))均勻安裝在缸體上。 柱塞的頭部裝有滑靴4,滑靴與柱塞是球鉸連接,可以任意轉(zhuǎn)動(dòng)。由彈簧通過(guò)鋼球和壓板3將滑靴壓靠 在斜盤2上。這樣,當(dāng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),柱塞就可以在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng),完成吸油和壓油過(guò)程。配油盤7與泵的吸油口和壓油口相通,固定在泵體上。另外,在滑靴與斜盤相接觸的部分有個(gè)油室,壓力油通過(guò)柱塞中間的小孔進(jìn)入油室,在滑靴與斜盤之間形成個(gè)油膜,起著靜壓支承作用,從而減少了磨損。 滑靴的靜壓支承原理如圖3.30(動(dòng)畫) 所示。
這種泵的變量機(jī)構(gòu)是手動(dòng)的。轉(zhuǎn)動(dòng)手把1,通過(guò)絲杠螺母副可以改變斜盤的傾角,從而改變泵的輸出流量。
是種斜軸式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。這是個(gè)定量泵。它由主軸l、軸承組2、連桿柱塞副3、缸體4、 泵體5、球面配油盤6和后蓋7等組成。由于缸相對(duì)主軸有個(gè)傾角,故稱斜軸泵。連桿3和軸9的兩端都是球鉸結(jié)構(gòu)。軸支承著缸體。套在軸上的蝶形彈簧8將缸體壓在配油盤上,保證了缸體在旋轉(zhuǎn)時(shí)具有良好的密封性和自位性。
當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí),連桿與柱塞內(nèi)壁接觸,通過(guò)柱塞帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn),同時(shí)連桿帶動(dòng)柱塞在 缸體柱塞孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng),使柱塞底部的密封容積發(fā)生周期性的變化,通過(guò)配油盤的吸、壓窗口完成吸油和壓油過(guò)程。這種泵的流量計(jì)算公式與斜盤式軸向柱塞泵的形式相同,只不過(guò)要用缸體軸線與主軸之間夾角代替斜盤傾角。
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