轴向柱塞泵基本原理

如左图。所谓开式回路，指得是泵 从液面压力为大气压的油箱中吸油 ，而执行元件（液压缸或液压马达 ）的回油到油箱中。所以在开式回 路中，有吸油管路，压力管路，回 油管路和泄油管路。下图是几种开 式回路的系统原理图。
如右图。在回路中加入方向控制阀 可以使执行元件（液压马达或液压 缸）的回油口接回油箱。
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
14
开式回路
13
液压泵和液压马达
在液压系统中，从能量转换的角 度看，液压泵把机械能转换成液压 能，属于 动力元件；而液压马达则 是把液压能转换成机械能，属于转 动输出的执行元件。但它们在结构 和原理上也有许多相通或相似的地 方，属于可逆式机构。 液压泵无论泵采用哪种结构开式，从工作原理上看，它们都是通过一 个周期性变化的密封容积来完成吸油和压油的过程。而吸油腔和压油腔之 间通过配流装置隔开，保证了泵的密封，可以应用于高压的系统。一般来 讲，我们所说的液压泵都属于容积式的液压泵。 液压马达 无论是哪种结构形式 的马达，它们都是把液压能转换成 机械能输出。
轴向柱塞单元（泵＆马达）的分类
斜轴式轴向柱塞泵
斜盘式轴向柱塞泵
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
4
液压泵特性
最高额定工作压力
能连续工作的最高压力
最高峰值压力 能短时工作的最高压力
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
15
开式回路
Basic Principle of APU 轴向柱塞泵基本原理
液压泵分类
机械原理
齿轮
结构形式
齿轮泵
模式
外啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵
模式
定量泵 定量泵 定量泵 定量泵 定量 / 变量 定量泵
摆线泵
螺杆泵 叶片 叶片泵 螺杆泵 单作用叶片泵 双作用叶片泵 活塞偏心式
柱塞
径向柱塞
定量 / 变量
定量 / 变量 定量 / 变量 定量 / 变量
11
性能 种类 齿轮泵
额定压力 额定转速 bar rpm
最高300 500 - 6000 500 - 3000
额定排量 cc
0.2 - 200 3 - 250
变量
定量 定量 变量
内啮合齿轮泵 最高300 最高70 叶片泵
1000 - 3000 0.5 - 100
径向柱塞泵 斜轴泵 斜盘泵
最高100
2
轴偏心式
斜盘式 斜轴式
轴向柱塞
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
20
斜轴式柱塞单元泵（马达）原理
结构原理：如图所示。锥形柱塞的球 状端连在驱动轴上，另一端则插在缸 体孔中，缸体的轴线与驱动轴的轴线 成一角度。（参见示意图） 用作泵：驱动轴通过柱塞带动缸体转 动，柱塞则在缸体孔中来回移动，并 通过与缸体配合的配油盘完成吸油和 排油的过程。在变量泵中，缸体与驱 动轴的夹角可以在特定的范围内无级 变化，从而改变泵的排量。而在定量 泵中，这个倾角是固定不变的。 用作马达：是个逆向过程。压力油推 动柱塞在缸体孔中运动，柱塞作用在 轴法兰上的力分解后可以驱动轴产生 旋转运动。
闭式回路
见左图：变量液压泵和液压马达 的泄漏油通过独立的管路引回油 箱，所以系统需要补充油液。
见右图：通过一个与主泵相连的 辅助泵，可以通过两个单向阀向 这种回路的低压侧补充液压油。 多余的油通过溢流阀回油箱。
18
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
9
额定转速
允许连续工作的最高转速
最高转速
允许短时工作的最高转速
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
350 450
1000 - 2000 5 - 100
500 - 3000 500 - 3000 5 - 1000 10 - 1000
定量
定量/ 变量 定量 / 变量
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
10
额定功率
油泵连续使用的允许最大功率
极限吸油压力（允许真空度）
油泵吸油管路允许的真空度
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
7
液压泵特性
容积效率
泵的实际流量和理论流量之比
ηPV
Q实际 Q理论 ΔQ ΔQ 1 Q理论 Q理论 Q理论
8
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
3
最高额定工作压力 最高峰值压力 理论排量 实际排量 实际流量
容积效率 机械效率/总效率
额定转速 最高转速 极限吸油压力 额定功率
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
实际流量
理论流量扣除内外泄漏量为实际流量
Q实际 = Q理论 - ΔQ
内泄漏：指配油盘吸油腔和压油腔之间的泄漏 外泄漏：指流向回转体外的泄漏
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
柱塞泵的控制分类 柱塞泵
斜盘式
开式泵 A4VSO A11VO A10VSO A10VO A10CO 闭式泵 A4VG A4VTG A4VSG A4Vຫໍສະໝຸດ BaiduH A10VG
斜轴式
A7VO
A8VO KVA A7V
A2V
A2VK
19
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
液压泵要素
1. 组成工作腔 2. 产生工作腔容积变化 3. 有配油装置 4. 消除困油现象 5. 尽量实现液体静液压平衡
6. 保证寿命的轴承结构 7. 易于实现自润滑
8. 合理的吸排油设计
9. 具有变量机构
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
5
液压泵特性
理论排量
泵主轴转一转所产生的容积变化 （无泄漏的状态下，泵轴转一转排 出的液体容积：称理论几何排量）
理论流量
泵在单位时间理论上所排出的液体体积 （无泄漏的状态下，泵轴转一转排 出的液体容积：称理论流量）
Q=q*n
6
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
机械效率/总效率
有于各种机械的和液压的磨损，泵的实际输 入扭矩大于理论扭矩，其比值为机械效率
M理 论 ηP M M实 际
泵的总输入功率和输出功率的比值为总效率
ηP ηP M * ηP V
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
12
选择油泵需要考虑的因素
工作介质 所需要的工作压力范围 期望的速度范围 最低最高工作温度 最低最高工作介质粘度 安装要求（配管方式等） 驱动方式（连轴器等） 期望的使用寿命 最大允许噪音值 维护容易度 最高造价
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
16
闭式回路
参见左图。所谓闭式回路，指得 是液压油直接从执行元件回到泵 的吸油口，这样根据负载方向不 同，在回路中就存在高压侧和低 压侧。
见右图：图示为双向变量的液压 泵和液压马达，两个在高低压侧 反向安装的溢流阀可以在两个方 向上起安全保护作用。
17
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.
如左图。执行元件的速度（或转速 ）可以通过流量控制阀来调节。而 溢流阀可以防止系统过载，起安全 保护作用。
如右图。系统的动力元件换成了变 量泵，三位四通换向阀在中位时可 以使泵卸载。系统还加入了过滤器 、冷却器和其他辅助元件。
© All rights reserved by Bosch Rexroth AG, as well in cases of trade mark rights applications. All rights of disposal as copy of passing by us.