轴向柱塞泵工作原理
轴向柱塞泵结构及工作原理PPT课件
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柱塞泵工作原理
柱塞泵工作原理
柱塞泵是一种常见的液压传动元件，它通过柱塞在轴向往复运动来改变泵腔的
容积，从而实现液体的吸入和排出。
柱塞泵通常由柱塞、柱塞杆、泵体、进出口阀、液压马达等部件组成。
下面我们来详细了解一下柱塞泵的工作原理。
首先，柱塞泵的工作原理是基于液体的流体力学原理。
当柱塞泵启动时，液体
从进口阀进入泵腔，随着柱塞的往复运动，泵腔的容积逐渐增大，液体被吸入泵腔；当柱塞运动到最大行程时，泵腔的容积达到最大值，此时进口阀关闭，出口阀打开，液体被排出泵腔，完成一次工作循环。
其次，柱塞泵的工作原理还涉及到液压传动的基本原理。
液体在泵腔内的流动
是由柱塞的往复运动产生的，液体在进口阀和出口阀的控制下，完成吸入和排出的过程。
柱塞泵的工作原理是利用液体的不可压缩性和流体的流动来传递能量，实现液压系统的动力传递和工作机构的运动控制。
此外，柱塞泵的工作原理还与泵的结构和工作特点密切相关。
柱塞泵的柱塞和
柱塞杆是直接受到液压力的作用，通过柱塞的往复运动来改变泵腔的容积，实现液体的吸入和排出。
柱塞泵的进出口阀通过控制液体的流动方向和流量，实现液体的吸入和排出，从而实现液压系统的工作。
总的来说，柱塞泵的工作原理是利用柱塞的往复运动来改变泵腔的容积，实现
液体的吸入和排出，从而实现液压系统的动力传递和工作机构的运动控制。
柱塞泵在工程机械、农业机械、船舶等领域有着广泛的应用，深入了解其工作原理对于提高液压系统的工作效率和可靠性具有重要意义。
希望本文能够帮助大家更加深入地了解柱塞泵的工作原理，为实际应用提供参考和指导。
柱塞泵工作原理ppt课件
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• 6 、故障现象：机组无法启动 • ·熔断丝坏； • ·温度开关坏； • ·检查主电机或者主机是否有卡死的现象，以及电机是否反转； • ·主电机热继电器动作，需复位； • ·风扇电机热继电器动作，需复位； • ·变压器坏； • ·故障未消除（PLC 控制机组）； • ·PLC 控制器故障。
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柱塞泵工作原理
柱塞泵是往复泵的一种，属于体积泵，其柱塞ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ泵轴的偏心转
动驱动，往复运动，其吸入和排出阀都是单向阀。当柱塞外拉
时，工作室内压力降低，出口阀关闭，低于进口压力时，进口
阀打开，液体进入；柱塞内推时，工作室压力升高，进口阀关
闭，高于出口压力时，出口阀打开，液体排出。 带滑靴结构
的轴向柱塞泵是目前使用最广泛的轴向柱塞泵，安放在缸体中
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4
• 2 、故障现象：机组油耗大或压缩空气含油量大 • ·润滑油量太多，正确的位置应在机组加载时观察，此时油位应不高于一半； • ·回油管堵塞； • ·回油管的安装（与油分离芯底部的距离）不符合要求； • ·机组运行时排气压力太低； • ·油分离芯破裂； • ·分离筒体内部隔板损坏； • ·机组有漏油现象； • ·润滑油变质或超期使用
• • 3) 逐一排查电磁阀所在的分电路。
• • 压缩机不能启动:
• • 1) 检查有无控制电压，若没有，则要检查熔丝等是否完好；
• • 2) 检查控制继电器及时间继电器运行是否正常。
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• 压缩机运转正常，停机后启动困难: • • 1) 使用的润滑油牌号不对，应清洁后彻底换油； • • 2) 油质粘、结焦，应清洁后彻底换油； • • 3) 轴封严重漏气，拆下更换； • • 4) 卸荷阀瓣原始位置变动，重新调整位置
柱塞泵
机构。
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配油盘
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恒功率变量机构
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SCY14-1型轴向柱塞泵
变量机 构
斜盘
压盘 滑靴
缸体 配油盘
传动轴
15
10SCY14-1B型轴向柱塞泵
16
XB1型斜盘式轴向柱塞泵（通轴泵）
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二、斜轴式轴向柱塞泵
1、斜轴式轴向柱塞泵的工作 原理 密封工作腔由缸体孔、柱塞底 部、配流盘组成，由于缸体轴 线与传动轴有倾斜角度，使得 柱塞随缸体转动时沿轴线作往 复运动，底部密封容积变化， 实现吸油、压油。 吸油过程：柱塞伸出 →ΔV↑→p↓→吸油； 压油过程：柱塞缩回 →ΔV↓→p↑→压油。
2、缺点： (1)结构复杂，制造工艺高，价格贵； (2)自吸能力差，维修困难。
3、应用：用于高压、高转速的场合。
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四、柱塞泵与马达故障与排除
（一）轴向柱塞泵的安装、使用与维护 1、安装 ⑴ 泵的安装支架有足够刚度，管道过长要安装支架固定， 以防振动 ⑵ 泵与驱动机构联接采用弹性联轴节 ⑶ 泵体上的两个漏油口，有两种连接方法 ⑷ 作液压泵使用时，应用辅助泵低压供油 ⑸ 管道、元件必须保持清洁 ⑹ 压力油路设置滤油器 2、使用 ⑴ 检查轴的回转方向与排油管的连接是否正确可靠 ⑵ 从滤油口往泵体内满工作油
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⑶ 溢流阀调整压力不应调至最低值
⑷ 调整变量机构，作泵排量最低，作马达则最大
⑸ 先启动辅助泵，再启动主泵
⑹ 初用或长时放置后，应低压跑合
⑺ 调工作压力（溢流阀压力）
⑻ 工作压力与转速必须按铭牌上的规定
⑼ 检查漏油
⑽ 油温范围与推荐用油
3、检查与维护
⑴ 定期检查液压油
轴向柱塞泵工作原理
轴向柱塞泵工作原理
1.吸油阶段：
当柱塞轴以一定的角速度旋转时，通过杠杆机构使得柱塞往复运动。
在柱塞的吸油行程中，工作腔体与进油腔体之间形成一定的压力差，使得进油腔体内的液压油通过进油口进入工作腔体。
由于柱塞与柱塞套之间形成密封环，在吸油行程中可以较好地实现液压油的吸入，完成吸油阶段的工作。
2.泵油阶段：
在柱塞的泵油行程中，液压油由工作腔体通过出油口排出。
柱塞与柱塞套之间仍然通过密封环形成密封，从而防止液压油从工作腔体流回进油腔体。
在柱塞泵的泵油行程中，由于最多只有一根柱塞泵油，所以输出液压油的流量和压力相对较小。
总之，轴向柱塞泵通过柱塞的往复运动实现液压油的吸入和泵出。
吸油阶段通过工作腔体和进油腔体之间形成的压力差来实现液压油的吸入，泵油阶段通过柱塞与柱塞套之间的密封来防止液压油的倒流，从而实现液压泵的工作。
控制装置通过控制阀芯的移动来改变进出油口的通道状态，从而控制液压泵的工作状态。
轴向柱塞泵工作原理
轴向柱塞泵工作原理
轴向柱塞泵是一种常见的液压泵，其工作原理如下：
1. 泵体内有一个轴向布置的驱动轴，轴上装有多个平行排列的柱塞。
2. 泵体内有两个相邻的工作室，分别是吸入工作室和压入工作室。
3. 当泵的驱动轴旋转时，柱塞受到轴的推动而做轴向往复运动。
4. 在吸入工作室中，当柱塞运动到最低点时，吸入口打开并与柱塞之间形成一段负压区域，液体被吸入进来。
5. 当柱塞开始向上运动时，吸入口关闭，液体被封闭在柱塞和泵体之间。
6. 在压入工作室中，当柱塞运动到最高点时，泵体中的压入口打开，液体被推送出去。
7. 当柱塞开始向下运动时，压入口关闭，液体被封闭在柱塞和泵体之间，同时吸入工作室再次形成负压区域。
通过以上的循环运动，轴向柱塞泵可实现液体的持续吸入和压出。
其工作原理简单直观，广泛应用于液压系统中。
斜盘式轴向柱塞泵的工作原理
斜盘式轴向柱塞泵的工作原理表示了斜盘式轴向柱塞的工作原理。
图中斜盘1的倾角为r。
斜盘1和配流盘4 固定不转，电机带动轴5、缸体2及缸体内柱塞3一起旋转。
柱塞底部装有弹簧6，用以保证柱塞头部始终紧贴斜盘的端面。
如果轴的旋转方向如图所示，当柱塞进入前半面（A-A面上由○1转至○4)时，柱塞开始由外向里运动，柱寒端面和缸体上孔所形成的密封容积由大变小，进行压油；当柱塞进入后半面时，柱塞在弹簧作用下由里向外运动，密封容积由小变大，进行吸油，在与每一柱塞相应的缸体右端面上开有与柱寨孔相通的腰形孔(见A -A面)，供油液进出。
配流盘4的端面与缸体端面紧密贴合，其上开有两个月汗形槽，月牙形槽与腰形孔的分布圆直径相同，宽度一致(B-B面)。
当柱寒位于吸油区时，其密封腔通过腰形孔与吸油窗口相通，当柱塞位于压油区时，则其密封腔通过腰形孔与压油窗口相通，而吸油窗口、压油窗口则分别与油箱、压油管通。
这里采用的是配流盘配流。
吸油窗口、压油窗口对称于斜盘顶点，其间距为L。
缸体上腰形孔的长度为m，理论上L=m 时为最理想。
因为如果L<m，密封容积将同时和吸油窗口、压油窗口联通，引起内泄漏；而L>m 时将使密封容积在一定角度内既不与吸油窗口又不与压油窗口通，而此时密封容积仍有变化，密封容积变小时压力会升高，密封容积变大时又会产生空穴，这就是困油。
但实际上，在L=m 的情况下，密封容积从吸油区进入压油区（或脱离压油区进入吸油区）时有压力突变。
压力突变使流量脉动，会产生冲击和噪声。
解决此问题的办法是使密封容积在离开吸油窗口后，先压缩一下，产生一点压力后再进入压油窗口，而在密封容积离开压油窗口后先膨胀一下，使压力降低一些再进入吸油窗口。
即使吸油窗口、压油窗口的起始点都沿转子的转方向转一个角度，但这使得L>m，将产生困油。
为减少困油，在吸油窗口、压油窗口的起始点开一条小三角槽。
三角槽的顶点与另一槽的距离略小于m，这样可使压力变化平稳(略有泄漏)。
轴向柱塞泵结构及工作原理(可编辑)
缺点
对液压油的清洁度要求高
轴向柱塞泵对液压油清洁度要求较高，需要 高质量的液压油以防止堵塞或磨损。
成本较高
相对于一些其它类型的泵，轴向柱塞泵的成 本可能较高。
维护需求高
由于其内部结构的复杂性，轴向柱塞泵需要 定期维护和更换磨损部件。
对运行环境敏感
轴向柱塞泵对温度和压力变化敏感，需要在 稳定的运行环境中使用。
03 轴向柱塞泵的工作原理
吸油过程
总结词
吸油过程是轴向柱塞泵的重要环节，通过吸油腔的容积变化实现油液的吸入。
详细描述
在吸油过程中，柱塞在弹簧力的作用下向外移动，使吸油腔的容积增大，产生真 空，油液在大气压的作用下进入吸油腔，充满柱塞孔和缸体的间隙，完成吸油过 程。
压油过程
总结词
压油过程是轴向柱塞泵的核心环节，通过柱塞的往复运动将 油液排出。
定期保养
柱塞和缸体的保养
定期对柱塞和缸体进行清洗，去除积碳和杂质，涂抹润滑脂，以减少磨损。
油封更换
定期更换密封圈和油封，防止油液泄漏。
检查并调整泵的间隙
定期检查并调整泵的间隙，确保泵的正常运行。
清洗油箱
定期清洗油箱，去除油泥和杂质，保持油液清洁。
常见故障与排除方法
油液泄漏
噪音过大
检查密封圈和油封是否损坏，如损坏 及时更换；检查泵体连接处是否松动， 拧紧螺丝。
分类与应用
分类
轴向柱塞泵可分为定量和变量两种类 型。定量泵的排量固定，而变量泵的 排量可以根据需要调节。
应用
轴向柱塞泵广泛应用于各种机械液压 系统中，如挖掘机、装载机、压路机 等工程机械，以及船舶、冶金、石油 化工等领域。
02 轴向柱塞泵的结构
泵体部分
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轴向柱塞泵工作原理
轴向柱塞泵中的柱塞是轴向排列的。
当缸体轴线和传动轴轴线重合时，称为斜盘式轴向柱塞泵；当缸体轴线和传动轴轴线不在一条直线上，而成一个夹角γ时，称为斜轴式轴向柱塞泵。
轴向柱塞泵具有结构紧凑，工作压力高，容易实现变量等优点。
图3.28a(动画)和图3.28b(动画)分别为斜盘式和斜轴式轴向柱塞泵的工作原理图。
工作原理
斜盘式轴向柱塞泵由传动轴1带动缸体4旋转，斜盘2和配油盘5是固定不动的。
柱塞3均布于缸体4内，柱塞的头部靠机械装置或在低压油作用下紧压在斜盘上。
斜盘法线和缸体轴线的夹角为γ。
当传动轴按图示方向旋转时，柱塞一方面随缸体转动，另一方面，在缸体内作往复运动。
显然，柱塞相对缸体左移时工作容腔是压油状态，油液经配油盘的吸油口a吸入；柱塞相对缸体右移时工作容腔是压油状态，油液从配油盘的压油口b压出。
缸体每转一周，每个柱塞完成吸、压油一次。
如果可以改变斜角γ的大小和方向，就能改变泵的排量和吸、压油的方向，此时即为双向变量轴向柱塞泵。
在图3.28b(动画）中，当传动轴1在电动机的带动下转动时，连杆2推动柱塞4在缸体3中作往复运动，同时连杆的侧面带动活塞连同缸体一同旋转。
配油盘5是固定不动的。
如果斜角度γ的大小和方向可以调节，就意味着可以改变泵的排量和吸、压油方向，此时的泵为双向变量轴向柱塞泵。
轴向柱塞泵的排量和流量
设柱塞直径为d，柱塞数为Z，柱塞中心分布圆直径为D，斜盘倾角为γ，则柱塞行程
泵的排量和流量分别为
式中，n一泵的转速；ηpv一泵的容积效率。
轴向柱塞泵的输出流量是脉动的。
理论分析和实验研究表明，当柱塞个数多且为奇数时流量脉动较小。
从结构和工艺考虑，柱塞个数多采用7或9。
表3.3流量脉动率与柱塞数Z的关系
Z56789101112
δq(%) 4.9814 2.537.8 1.53 4.98 1.02 3.45
轴向柱塞泵结构
图3.30 滑靴的静压支承原理图
1.柱塞
2.滑靴
3.斜盘
（1）斜盘式轴向柱塞泵
图3.29是一种轴向柱塞泵的结构简图。
传动轴8通过花键带动缸体6旋转。
柱塞5(七个)均匀安装在缸体上。
柱塞的头部装有滑靴4，滑靴与柱塞是球铰连接，可以任意转动。
由弹簧通过钢球和压板3将滑靴压靠在斜盘2上。
这样，当缸体转动时，柱塞就可以在缸体中往复运动，完成吸油和压油过程。
配油盘7与泵的吸油口和压油口相通，固定在泵体上。
另外，在滑靴与斜盘相接触的部分有一个油室，压力油通过柱塞中间的小孔进入油室，在滑靴与斜盘之间形成一个油膜，起着静压支承作用，从而减少了磨损。
滑靴的静压支承原理如图3.30(动画）所示。
这种泵的变量机构是手动的。
转动手把1，通过丝杠螺母副可以改变斜盘的倾角，从而改变泵的输出流量。
图3.31A2F型斜轴式轴向柱塞泵
1.主轴
2.轴承组
3.连杆柱塞副
4.缸体
5.泵体
6.球面配油盘
7.后盖
8.蝶形弹簧 9.中心轴
（2）斜轴式轴向柱塞泵
图3.31 是一种斜轴式轴向柱塞泵的结构简图。
这是一个定量泵。
它由主轴l、轴承组2、连杆柱塞副3、缸体4、泵体5、球面配油盘6和后盖7等组成。
由于缸相对主轴有一个倾角，故称斜轴泵。
连杆3和中心轴9的两端都是球铰结构。
中心轴支承着缸体。
套在中心轴上的蝶形弹簧8将缸体压在配油盘上，保证了缸体在旋转时具有良好的密封性和自位性。
当主轴旋转时，连杆与柱塞内壁接触，通过柱塞带动缸体旋转，同时连杆带动柱塞在缸体柱塞孔内作往复运动，使柱塞底部的密封容积发生周期性的变化，通过
配油盘的吸、压窗口完成吸油和压油过程。
这种泵的流量计算公式与斜盘式轴向柱塞泵的形式相同，只不过要用缸体轴线与主轴之间夹角代替斜盘倾角。