第四节单作用叶片泵
单作用叶片泵
3.3.2 单作用叶片泵教学目标：单作用叶片泵的定义、结构及工作原理，变量特性，结构问题和应用特点14G电维5班程丁元一.单作用叶片泵1.定义：它与双作用泵的主要差别在于它的定子是一个与转子偏心放置的内圆柱面，转子每转一周，每个密封工作腔吸油、压油各一次，故称单做用叶片泵。
（泵只有一个吸油区，和一个压油区，因而作用在转子上的径向液压力不平衡，所以又称为非平衡式叶片泵）由于转子于定子偏心距e和偏心方向可调，所以单作用叶片泵也可作为双向变量泵使用。
2.结构1-配油盘，2-转动轴，3-转子，4-定子，5-叶片3.结构特点及工作原理由转、定子，叶片，转动轴，配油盘组成。
转子有径向斜槽，内装叶片，配油盘装在转子两边，旋转时惯性和油压力的作用使叶片紧靠定子，使其形成多个密封空间。
配油盘有吸油口和压油口，工作时叶片伸出，密封容积增大行成真空从吸油口吸油，叶片逐渐压入，油从压油口出。
二.变量特性（了解内容）1.限压式变量叶片泵结构：1-转子，2-定子，3-限压弹簧4-调节螺钉5-反馈缸柱塞4.工作过程2.工作原理及特性曲线①工作原理：限压式变量叶片泵是单作用叶片泵根据前面介绍的单作用叶片泵的工作原理改变定子和转子间的偏心距e,就能改变泵的输出流量限压式变量叶片泵能借助输出压力的大小自动改变偏心距e的大小来改变输出流量②特性曲线：曲线AB段稍有下降是泵的泄露引起的，当泵的工作压力升高而大于限定压力Pb是，PA≥Fs（左侧限压弹簧的预紧力），定子左移，偏心量减小，泵的流量也减小。
当泵的压力达到极限压力Pc时，偏心量接近零，泵不再有流量输出。
3.流量计算①定义：所谓流量，是指单位时间内流经封闭管道或明渠有效截面的流体量，又称瞬时流量。
②计算：（排量，平均实际流量）如果不考虑叶片厚度，设定子内径为D，定子与转子的偏心量为e，叶片宽度为b，转子转速为n，则泵的排量近似为2π=V beD单作用叶片泵的平均实际流量为π=qηbeDnv24.结构问题1）叶片底部单作用叶片泵底部的油液是自动切换的，即当叶片在压油区时，其底部通压力油；在吸油区时则与吸油腔接通。
叶片泵工作原理及应用
（3）转子受到径向液压不平衡 作用力，故又称非平衡式泵
图1 双作用叶片泵工作原理
1－压油口 2－转子 3－定子 4-叶片 5—吸油口
1.单作用叶片泵的工作原理 单作用泵的结构特点： （4）改变转子和定子间的偏心 距，可以改变泵的排量。故单 作用叶片泵都是变量泵。
图3.3.2 外反馈限压式变量叶片泵工作原理
1-变量活塞 2-调节弹簧 3-压力调节螺钉 4-流量调节螺钉
3.外反馈限压式变量泵及其工作原理
当F<Ft，定子处于左极 限位置，偏心距最大，泵输
出流量最大。当泵的出口压
力p增大，定子将向着使偏
心减小的右方向移动。设位
移为x，则弹簧弹力增加到
Ft=k(x+x0).当弹簧弹力与 液压力平衡时，定子和转子
2 改善叶片受力状况 （1） 字母叶片方式 （2） 双叶片方式 （3） 柱销叶片方式
图3.3.4 双作用叶片泵工作原理
片泵
1－定子 2－压油口 3－转子 4-叶片 5-吸油口
（三）.排量与流量计算
双作用叶片泵的排量为
Vp
2B(R
r)[(R
r)
SZ
cos
]
式中，R，r-分别为定子圆弧部分的长短半径 θ-叶片的倾角 S-叶片的厚度
（三）.排量与流量计算 双作用叶片泵的实际流量为
q
2
三、提高叶片泵工作压力的方法
为了保证叶片与定子内表面可靠接触，形成密封容 积，使泵正常工作，叶片根部一般通以压力油。
当叶片处于排油区时，其顶部受高压作用，叶片靠 离心力被甩出贴向定子内表面；当处于吸油区时，顶部 为吸油压力，根部为排油压力，这一压差使叶片以很大 的压力压向定子内表面。随着运行，这一压差增大，加 速了定子内表面吸油区的磨损。
单作用叶片泵
单作用叶片泵工作原理：单作用叶片泵也是由转子、定子、叶片和配油盘等零件组成。
与双作用叶片泵明显不同之处是，定子的内表面是圆形的，转子与定子之间有一偏心量e，配油盘只开一个吸油窗口和一个压油窗口。
单作用叶片泵的转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁，这样在定子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若干个密封的工作区间，当转子按图示的方向回转时，叶片逐渐伸出，叶片间的工作空间逐渐增大，从吸油口吸油，这就是吸油腔。
叶片被定子内壁逐渐压进槽内，工作空间逐渐减小，将油液从压油口压出，这就是压油腔。
叶片泵转子每转一周，每个工作空间完成一次吸油和压油，称单作用叶片泵。
排量计算：下图是单作用叶片泵排量和流量计算简图。
定子、转子直径分别为D 和d，宽度为B，两叶片间夹角为β，叶片数为Z，定子与转子的偏心量为e。
当泵的转子转一转时，两相邻叶片间的密封容积的变化量为V1-V2。
若把AB和CD看作是以O1为中心的圆弧，则有所以，单作用叶片泵的排量为泵的实际流量q为式中，n—转子转速；ηpv—泵的容积效率。
为了使叶片运动自如、减小磨损，叶片槽通常向后（注意，这里与双作用叶片泵不同）倾斜20o～30o。
下图为单作用叶片泵的配油盘和转子结构简图。
特点：单作用叶片泵的特点可以通过改变定子的偏心距e 来调节泵的排量和流量。
叶片槽根部分别通油，叶片厚度对排量无影响。
因叶片矢径是转角的函数，瞬时理论流量是脉动的。
叶片数取为奇数，以减小流量的脉动。
单作用叶片泵与双作用叶片泵的区别:一：单作用1、单数叶片（使流量均匀）2、定子、转子和轴受不平衡径向力3、轴向间隙大，容积效率低4、叶片底部的通油槽采取高压区通高压、低压区通低压，以使叶片底部和顶部的受力平衡，叶片靠离心力甩出。
5、叶片常后倾（压力角较小）二：双作用1、双数叶片（使流量均匀）2、定子、转子和轴受平衡径向力3、叶片底部的通油槽均通以压力油（定子曲线矢径的变化率较大，在吸油区外伸的加速度较大，叶片的离心力不足以克服惯性力和摩擦力）4、叶片常前倾（叶片在吸油区和压油区的压力角变化较大）总结：叶片泵流量大，压力大、压力稳定、噪音小。
第3章 第四节
)
sZ
]nv
不考虑叶片厚度s，则：
q 2bπ(R2 r 2 )nv
▪流量脉动
当不考虑叶片厚度等因素时，瞬时流量是均匀的。 叶片数为4的倍数时流量脉动最小。
双作用叶片泵的结构特点：
定子曲线：由八段弧线组成，两段短半径圆弧，两段长半 径圆弧，四段过渡曲线：等加（减）速曲线
叶片倾角：叶片在吸油区和压油区的压力角变化较大，所 以叶片前倾θ性力 作用下运动自如，并减小 磨损，减少叶片受弯的力 ，叶片槽通常向后倾斜 20°～30°。
3、单作用叶片泵的特点小结
定子曲线：单作用叶片泵定子内表面为圆面。 叶片倾角：一般后倾20°～30°。故不得反转。 径向力：转轴所受径向力不平衡，有径向不平衡
力，不宜用于高压。 离心力：叶片伸出主要靠离心力作用 根部通油：叶片槽根部分别接通吸、压油腔，以
一、单作用叶片泵
第三节 叶片泵
叶片泵又分为单作用叶片
泵和双作用叶片泵。单作用叶 片泵转子每转一周，吸、压油
单作用叶片泵
各一次，故称为单作用叶片泵；
双作用叶片泵因转子旋转一周， 变量叶片泵
叶片在转子叶片槽内滑动两次，
完成两次吸油和压油而得名。
双作用叶片泵只能作定量泵， 双作用叶片泵
单作用叶片泵可作变量泵。
（2）单作用叶片泵的叶片数为 数，以减小瞬时流量的脉动。
（3）单作用叶片泵可以通过改变定子的
来调节泵的排量和流量。
（4）双作用叶片泵叶片一般
倾13°。
（5）双作用叶片泵的叶片数为 数，以减小瞬时流量的脉动。
3、简答题
（1）、画出外反馈限压式变量叶片泵泵的特性曲线，并分析其工作原理和应用。
（2）、分析并比较单作用和双作用叶片泵的结构特点。
单作用叶片泵的变量原理
单作用叶片泵的变量原理
1.叶轮形状和叶片数量：
2.叶片的角度：
叶片的角度也称为开裂度，它决定了液体从进口到出口的流动路径和速度。
叶片角度的大小直接影响液体的流出速度和泵的效率。
通常来说，叶片角度越小，液体流速越快，但效率会降低，反之亦然。
3.泵体的几何形状：
泵体的几何形状是叶片泵的重要设计参数。
泵体的形状决定了液体在泵内的流动方式和流经叶轮的路径。
泵体几何形状的设计需要考虑到流体力学原理，以减小阻力和压力损失，提高泵的效率。
4.叶轮的转速：
叶轮的转速是单作用叶片泵的一个重要变量。
叶轮的转速越高，泵的流量和扬程也会相应增加。
但是，过高的转速可能导致泵的振动、噪音和磨损增加，因此需要控制在安全合理的范围内。
5.进口压力和出口阻力：
进口压力和出口阻力也是单作用叶片泵的关键变量。
进口压力和出口阻力的大小会影响泵的出口流量和扬程。
通常，进口压力较高且出口阻力较小时，泵的出口流量和扬程也会增加。
否则，出口流量和扬程会减小。
6.密封装置：
泵的密封装置是控制泵内液体漏出的关键组件之一、泵的密封性能会直接影响泵的效率和使用寿命。
常见的密封方式包括机械密封和填料密封等，选择合适的密封方式可以有效减少泵的泄漏量。
综上所述，单作用叶片泵的性能和工作原理受到多个变量的影响，包括叶轮形状和叶片数量、叶片的角度、泵体的几何形状、叶轮的转速、进口压力和出口阻力以及密封装置等。
合理选择和控制这些变量，可以提高单作用叶片泵的效率和可靠性，满足不同工况下的要求。
叶片泵
3．结构紧凑，尺寸较小而流量较大。 4．对工作条件要求较严。叶片抗冲击 较差，较容易卡住，对油液的清洁程 度和粘度都比较敏感。端面间隙或叶 槽间隙不合适都会影响正常工作。转 速一般在500～2000r／min范围内，太 低则叶片可能因离心力不够而不能压 紧在定子表面，而太高则吸人时会产 生“气穴现象”；
6.单作用叶片泵的叶片安装倾角： 叶片与转子本体的径向交角为倾斜角。倾 斜角的方向与转子转动的方向是相反的，其目 的是为了使叶片易于甩出，以保证叶片顶端始 终贴着定子内壁。后倾角一般为20～30°图示 7.单作用叶片泵的叶片数：一般为奇数。 8.单作用叶片泵的困油现象：由于叶片的夹角 小于吸排密封区，从而形成了封闭区（困油 区）。解决方法——在配流盘吸排窗口端部开 三角槽来消除。
2.双作用叶片泵的配油盘：
*配油盘吸入口的流动阻力问题；
*配油盘上开盲孔问题； *配油盘上排出窗口开三角形节流槽 问题；
*配油盘上密封区圆心角与困油现象。
叶片的倾角和倒角
单作用叶片泵：后倾后倒角
倾斜角的方向与转子转动的方向是相反 的，后倾角一般为20～30°；
双作用叶片泵：前倾后倒角
倾斜角的方向与转子转动的方向是相同 的，后倾角一般为10～14°。
5．结构较复杂，零件制造精度 要求较高。
使用场合 在船上，叶片泵多
作为液压系统的工作油泵，也 可用作清洁油类的输送泵等。
叶片泵的管理要点
1.不允许反转使用（倾角、底部 通压力油、卸荷槽和吸排口）。 2.检修时，注意各零件装配的正 确位置（做记号），叶片在转子 上的位置不宜随便互换，零件的 清洗，油液的过滤，配合间隙 （尤其是端面间隙）。
叶片泵的流量计算
双作用泵：（L/min）
Qt=2Bn(R-r)[π(R+r)-δz /cosθ]
单作用叶片泵
单作用叶片泵单作用叶片泵是一种常用的离心泵，具有简单结构、运行稳定、流量大等特点，广泛应用于工农业生产中的输送水、污水和其他液体的领域。
单作用叶片泵一般由泵体、叶轮、进出口管道、轴承等组成。
其工作原理是通过叶轮的旋转产生离心力，使液体从进口处注入泵体，经过叶轮转动后，液体受到离心力的作用从出口处排出。
泵体通常采用铸铁或不锈钢制造，能够承受一定的压力和温度。
叶轮由叶片固定在轴上，转动时产生离心力，驱动液体流动。
轴承则支撑叶轮轴，保证转动的平稳。
单作用叶片泵的优点之一是具有较大的流量能力。
由于叶轮旋转产生的离心力，使泵体内的液体被迫向出口方向移动，从而形成稳定的流动。
叶片泵的流量通常可达到几千升/分，能够满足大量液体输送的需求。
此外，单作用叶片泵还能够适应不同类型的液体输送。
因为叶片泵的叶轮是靠离心力推动液体流动的，对液体的性质要求较低。
它可以处理含有悬浮物、颗粒物或纤维物等杂质的液体，不会造成堵塞或损坏泵体。
因此，叶片泵适用于污水、河水、海水等各种液体输送。
另外，单作用叶片泵还可以自吸。
这意味着它能够从较低的液位处吸取液体，不需要外部吸入管道。
这对于液体位于较低位置或需要远距离输送时非常方便。
叶片泵的自吸能力通常较强，能够达到5-8米。
然而，单作用叶片泵也存在一些不足之处。
首先，由于叶轮只能产生单向流动，泵体内的液体在流动过程中会产生脉动，需要额外的减振设备来减少振动和噪音。
其次，叶片泵的效率较低，能量损失较大。
因为液体在流经叶轮时，不可避免地与叶片发生摩擦，消耗了一部分能量。
另外，叶轮运动也会带来一定的摩擦损失。
综上所述，单作用叶片泵是一种常用的离心泵，具有简单结构、运行稳定、流量大等特点。
它适用于各种液体输送，能够自吸，但也存在一些不足之处，需要在实际应用中加以注意和改进。
单作用叶片泵工作原理
单作用叶片泵工作原理一、前言单作用叶片泵是一种常见的液压元件，广泛应用于机械设备、工业生产等领域。
它的工作原理相对简单，但却非常重要。
本文将详细介绍单作用叶片泵的工作原理。
二、单作用叶片泵的定义单作用叶片泵是一种通过旋转叶轮将液体压缩并推送到管道或其他设备中的液压元件。
它只能实现单向流动，即只能将液体从进口推送到出口，并不能反向流动。
三、单作用叶片泵的结构单作用叶片泵主要由以下几个部分组成：1. 叶轮：由多个弯曲形状相同的叶片组成，可以旋转。
2. 壳体：包裹着叶轮，形成一个密闭空间。
3. 进口：液体从这里进入壳体。
4. 出口：经过压缩后的液体从这里流出。
5. 排气孔：排出壳体内部气体和残留液体。
四、单作用叶片泵的工作原理1. 初始状态下，进口和出口之间是没有连接的。
此时，壳体内部的液体处于静止状态。
2. 当叶轮开始旋转时，叶片与壳体之间的空间逐渐变小。
这时，进口处的液体被吸入到这个空间中。
3. 随着叶轮的继续旋转，空间中的液体被压缩。
当压力达到一定程度时，出口处的阀门打开，压缩后的液体从出口流出。
4. 叶轮继续旋转，此时进口处的阀门关闭。
由于叶轮只能实现单向流动，因此无法将液体反向推回进口。
5. 当叶轮旋转到某个位置时，排气孔会打开，将壳体内部残留的气体和液体排出。
6. 叶轮继续旋转，回到初始状态。
整个工作循环完成。
五、单作用叶片泵的优缺点1. 优点：结构简单、工作可靠、价格低廉、易于维护等。
2. 缺点：只能实现单向流动、压力较低、噪音较大等。
六、应用领域单作用叶片泵广泛应用于机械设备、工业生产等领域。
例如，农业机械、建筑机械、矿山机械、船舶等都需要使用液压元件，其中单作用叶片泵就是其中一种重要的液压元件。
七、总结单作用叶片泵是一种常见的液压元件，其工作原理相对简单，但却非常重要。
通过本文的介绍，相信读者已经对单作用叶片泵有了更深入的了解。