一、叶片泵的工作原理
叶片泵,是转子槽内的叶片与泵壳(定子环)相接触,将吸入的液体由进油侧压向排油侧的泵。叶片泵转子旋转时,叶片在离心力和压力油的作用下,尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积,先由小到大吸油后再由大到小排油,叶片旋转一周时,完成一次吸油与排油。按转子旋转一周吸排次数的不同,分为单作用叶片泵和双作用叶片泵。
1、单作用叶片泵的工作原理
上海花千坊泵由转子1、定子2、叶片3、配油盘和端盖等部件所组成。定子的内表面是圆柱形孔。转子和定子之间存在着偏心。叶片在转子的槽内可灵活滑动,在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下,叶片顶部贴紧在定子内表面上,于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子按逆时针方向旋转时,右侧的叶片向外伸出,密封工作腔容积逐渐增大,产生真空,于是通过吸油口6和配油盘5上窗口将油吸入。而在左侧,叶片往里缩进,密封腔的容积逐渐缩小,密封腔中的油液经配油盘另一窗口和压油口1被压出而输出到系统中去。这种泵在转子转一转过程中,吸油压油各一次,故称单作用泵。转子受到径向液压不平衡作用力,故又称非平衡式泵,其轴承负载较大。改变定子和转子间的偏心量,便可改变泵的排量,故这种泵都是变量泵。
2、双作用叶片泵的工作原理
上海花千坊它的作用原理和单作用叶片泵相似,不同之处只在于定子表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个部分组成,且定子和转子是同心的。在转子顺时针方向旋转的情况下,密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大,为吸油区,在左下角和右上角处逐渐减小,为压油区;吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。这种泵的转子每转一转,每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次,所以称为双作用叶片泵。泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的,作用在转子上的液压力径向平衡,所以又称为平衡式叶片泵。
上海花千坊双作用叶片泵的瞬时流量是脉动的,当叶片数为4的倍数时脉动率小。为此,双作用叶片泵的叶片数一般都取12或16。
二、叶片泵的性能参数有哪些
上海花千坊叶片泵的主要性能有压力、排量、转速、效率和寿命等,主要结构参数有定子滑道曲面的长、短半径(双作用叶片泵)。
1、压力
单作用变量叶片泵的工作压力一般不超过17.5MPa。双作用定量叶片泵的最高工作压力现已达28~30MPa,略低于齿轮泵。凸轮转子叶片泵的工作压力可达21MPa。
2、排量的估算及范围
叶片泵上海花千坊的排量主要取决于定子和转子的宽度、定子的内径及偏心距(单作用叶片泵)、定子滑道曲面的长、短半径(双作用叶片泵)及叶片数、叶片厚度、叶片倾角等。
上海花千坊已知常见变量叶片泵产品排量范围为6~120mL/r。双作用叶片泵产品的排量范围为0.5~4200mL/r,但常用排量为2.5~300mL/r。
3、转速
上海花千坊常用单作用变量泵的最高转速约3000r/min,其同时还有最低转速的限制(一般为600~900r/min),以保证有足够的离心力可靠地甩出叶片。小排量的双作用定量叶片泵的最高转速达8000~10000r/min,但一般产品只有1500~2000r/min,一般低于齿轮泵。
4、效率
上海花千坊单作用定量叶片泵在额定工况下的容积效率可达92%;双作用定量叶片泵在额定工况下的容积效率可超过94%,均略低于齿轮泵,但叶片泵的机械效率一般较高。故两者的总效率相差无几。
5、寿命
由于轴承负荷较小和配流盘受力均衡等原因,高压叶片泵的使用寿命一般均比齿轮泵长,可达5000h以上。
6、噪声
单作用变量叶片泵的噪声比较高,仅略低于变量柱塞泵。双作用定量叶片泵的噪声很低,与内齿轮泵水平相当。
7、功率密度
由于双作用叶片泵单位结构体积中可设置的工作容积较大(“双作用”的特点),因此在排量相同时,尺寸有可能比齿轮泵更小;但后者许用压力和转速较高,且外齿轮泵多用铝合金壳体,故在功率密度方面仍然是齿轮泵占优势。
8、主要结构参数
对于双作用定量叶片泵,定子滑道曲面大、小半径之比一般为R/r=1.06~1.15。增大转、定子宽度B可减少沿端面的泄漏占总输出流量的比例,对提高容积效率有利,但B值过大时将使配流窗口中流速过高,压力损失增大,对于单作用泵还会使轴承受力恶化,一般为B/r=0.45~1。例如,流量为25~200L/min的YB系列叶片泵B=20~40mm。单作用泵的偏心距一般为e/D=0.025~0.03。
上海花千坊满足分隔工作容积密封条件的最小叶片数(应取偶数)Zmin=6,从转子强度考虑,叶片数以少为好,但为了减小流量脉动等,Z值尚须与定子滑道曲面中过渡段的形状相匹配,一般取2=8~18,并以Z=10和12者为多。为了降低流量脉动,单作用泵的叶片数则应为奇数(常取Z=9~21)。
叶片厚度在满足强度要求和工艺可能性的前提下应尽可能地薄,一般为b=1.8~2.5mm。例如,流量为12~200L/min的YB系列叶片泵的叶片厚度b=2.25mm。
上海花千坊单作用泵的后倾角一般为θ=O°~24°。双作用泵的叶片前倾角通常为θ=0°~14°。例如,流量为10~100L/min的YB系列叶片泵的叶片前倾角为θ-13°。