限压式变量叶片泵的工作原理
叶片泵工作原理及应用
排量与流量计算
双作用叶片泵的排量为
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
排量与流量计算
双作用叶片泵的实际流量为
叶片与流量脉动关系
叶片泵流量脉动率与叶片数、叶片厚度及叶片在槽内运动的加、减速度成正比。从转子强度与降低流量脉动两方面考虑，叶片数应该越少越好。但叶片数必须同过渡曲线形状匹配，且满足密封容腔的分隔要求，一般取8-18，以12、16为最佳。
柱销叶片方式
因此，为减小定子内表面的磨损及提高工作压力，采用以下措施：
02
03
04
01
2 改善叶片受力状况
某单作用叶片泵转子外径d=80mm,定子内径D=85mm，叶片宽度B=28mm，调节变量时定子和转子之间的最小间隙为0.5mm。求
该泵排量为V1=15mL/r时的偏心量e1
该泵的最大可能排量Vmax
一、单作用叶片泵
1－压油口 2－转子 3－定子 4-叶片 5—吸油口
叶片泵的工作原理如图1所示。泵的结构包括：转子、定子、叶片、配油盘和端盖等。定子的内表面是圆柱形孔。转子和定子之间存在偏心。
图1 双作用叶片泵工作原理
1.单作用叶片泵的工作原理
1.单作用叶片泵的工作原理
图1 双作用叶片泵工作原理
双作用叶片泵的工作原理
(二)双作用叶片泵的结构特点
图3.3.4 双作用叶片泵工作原理 1－定子 2－压油口 3－转子 4-叶片 5-吸油口
（1）定子和转子是同心的
（2）转子每转一周，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
（3）泵的两个吸油区和两个压油区径向对称，作用在转子上的液压力径向平衡，所以又称作平衡式叶片泵
液压泵的种类和分类原理
液压泵的种类和分类原理液压泵的种类和工作原理液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种。
它的功能是把动力机(如电动机和内燃机等)的机械能转换成液体的压力能。
输出流量可以根据需要来调节的称为变量泵，流量不能调节的称为定量泵。
液压系统中常用的泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵 3种。
一． Gear pump齿轮泵：体积较小，结构较简单，对油的清洁度要求不严，价格较便宜；但泵轴受不平衡力，磨损严重，泄漏较大。
电动机带动油泵齿轮旋转时，由于一对齿轮脱开，使泵体吸油腔容积逐渐增大，形成局部真空油液在大气压力的作用下经油管、泵体进入吸油腔。
进入吸油腔的油液在密封的工作窨中随齿轮转动沿泵体内进入排油腔，在排油腔充满油液的齿间由于齿啮合，使该腔的容积逐渐减少，把齿间的油液挤压出去，在外载荷的作用下形成油压，随着齿轮的连续旋转，油泵便不断地吸油和排油。
2（1）输油泵是卧式回转泵，主要有泵体、前后盖、主从动齿轮、安全阀体、轴承、轴承座及密封装置等零件组成，具体结构见附图。
（2）泵体、前后盖、轴承座为灰口铸体件，齿轮用优质碳素钢制作，也可根据用户特殊需要，用铜材或不锈钢材料制作。
（3） 2CY1.1-5型油泵的轴承座内装有轴向密封，采用三个耐油橡胶圈和一个挡圈组成的橡胶圈密封，调节压紧盖上的两只螺栓可调节密封的松紧程度，滑动轴承采用粉末冶金。
2CY12-60油泵的盖内装有机械密封，轴承采用单系列向心球轴承或圆柱滚子轴承，靠输送的油液自动润滑。
（4）泵体内均装有安全阀，当排油管道阀门关闭或油路系统发生鼓掌，油压超过泵的排出压力时，安全阀门便自动开启，使油液部分或全部地回流至油腔，对泵和管道安全起保护作用。
（5）油泵通过弹性联轴器与电机联接，并安装在公共底版上。
二Vane pump叶片泵：分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。
这种泵流量均匀，运转平稳，噪音小，工作压力和容积效率比齿轮泵高，结构比齿轮泵复杂。
工作原理：叶片泵的工作原理及结构（一）双叶片泵的工作原理1.定子(内腔型线):（转子和定子一般是针对电机等原动机来说的。
《液压与气动》作业参考答案
《液压与气动》作业参考答案作业一：1．液压与气压传动系统是由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？答：（1）液压与气压传动系统均由以下五个部分组成：能源装置；执行装置；控制调节装置；辅助装置；工作介质。
（2）能源装置的作用是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的装置；执行装置的作用是将液体或气体的压力能转换成机械能的装置；控制调节装置的作用是对系统中流体的压力、流量、流动方向进行控制和调节的装置；辅助装置是指除上述三个组成部分以外的其他装置。
分别起散热、贮油、过滤、输油、连接、测量压力和测量流量等作用，是液压系统不可缺少的组成部分；工作介质的作用是进行能量的传递。
2.液压传动的优缺点有哪些？答：（1）液压传动与其它传动相比有以下主要优点：①液压传动可以输出大的推力或大转矩，可实现低速大吨位运动，这是其它传动方式所不能比的突出优点。
②液压传动能很方便地实现无级调速，调速范围大，且可在系统运行过程中调速。
③在相同功率条件下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。
液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接，其布局、安装有很大的灵活性，可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。
④液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定，可使运动部件换向时无换向冲击。
而且由于其反应速度快，故可实现频繁换向。
⑤操作简单，调整控制方便，易于实现自动化。
特别是和机、电联合使用，能方便地实现复杂的自动工作循环。
⑥液压系统便于实现过载保护，使用安全、可靠。
由于各液压元件中的运动件均在油液中工作，能自行润滑，故元件的使用寿命长。
⑦液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。
（2）液压传动与其它传动相比，具有以下缺点：①油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性，故无法保证严格的传动比。
②对油温的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度条件下工作。
③能量损失(泄漏损失、溢流损失、节流损失、摩擦损失等)较大，传动效率较低，也不适宜作远距离传动。
限压变量叶片泵工作原理
限压变量叶片泵工作原理叶片泵是一种常见的离心泵，其工作原理是利用叶片的旋转产生的离心力将液体输送到出口。
而限压变量叶片泵是一种特殊类型的叶片泵，它具有调节输出压力的功能。
本文将详细介绍限压变量叶片泵的工作原理。
限压变量叶片泵由进口、出口、泵体、转子、叶片、限压机构等部分组成。
当泵启动时，通过电机的驱动，转子开始旋转。
液体从进口处进入泵体，被转子的叶片带动，沿着泵体的内壁形成旋转运动。
在旋转过程中，叶片不断将液体吸入，并向出口处排出。
限压变量叶片泵的独特之处在于其限压机构。
这个机构可以根据实际需要，调节叶片的位置，从而控制输出压力。
当需要调高输出压力时，限压机构会使叶片靠近泵体内壁，减小液体通过叶片的通道，从而增加液体的压力。
相反，当需要调低输出压力时，限压机构会使叶片远离泵体内壁，增大液体通过叶片的通道，减小液体的压力。
限压变量叶片泵的限压机构一般由调节螺杆和限压弹簧组成。
调节螺杆用于调节叶片的位置，而限压弹簧则提供了叶片与泵体之间的压力平衡。
通过调节螺杆的位置，可以改变叶片与泵体之间的间隙，从而实现输出压力的调节。
限压变量叶片泵的工作原理可以简单概括为：通过电机的驱动，转子带动叶片旋转，将液体从进口处吸入，然后通过叶片的旋转运动将液体推到出口。
同时，通过限压机构的调节，可以控制叶片与泵体之间的间隙，从而调节输出压力。
限压变量叶片泵具有许多优点。
首先，它具有较高的工作效率和较大的流量范围。
其次，由于具有限压机构，可以根据实际需要灵活调节输出压力。
此外，限压变量叶片泵还具有较高的自吸能力和较低的噪音水平。
然而，限压变量叶片泵也存在一些局限性。
例如，在液体粘度较高或含有固体颗粒的情况下，容易造成泵的堵塞。
此外，由于叶片与泵体之间的间隙较小，对液体的要求较高，不能输送粘度过高的液体。
限压变量叶片泵是一种具有调节输出压力功能的叶片泵。
通过调节叶片的位置，可以控制输出压力，从而满足不同工况下的需求。
该泵具有较高的工作效率、自吸能力和流量范围，是一种常用的泵类。
叶片泵
4、双作用叶片泵的结构特点
YB型叶片泵是国产性能较好的一种双作用叶片泵，容积效 率可达90%以上。结构如图以此为实例，再对双作用叶 片泵的结构特点作一下了解、归纳。
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船舶辅机第8-2章叶片泵 [Vane Pump]
4、双作用叶片泵的结构特点
定子、转子和叶片
定子型线由4段圆弧和4段过渡曲线构成。过渡曲线前半 段是等加速曲线，后半段是等减速曲线，以降低叶片在 槽中的加速度，防止冲击。
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船舶辅机第8-2章叶片泵 [Vane Pump]
3、排量和流量的计算
双作用叶片泵的排量计算简图如图8-24-1所示 因为叶片每伸缩一次，每两叶片间油液的排出量为 ： V密maxV密min ；所以（V密max—V密min）Z即泵一转压出油液的体积， 即等于一环形体积。
图8-24-1双作用叶片泵排量计算简图
R：内滑力（使叶片向内滑 移）
T=NSin β
β
图8-26-1
R=NCos β
在一定的位置上N是不变 的，β增大：侧推力Ｔ减小 (减小弯曲）、内滑力Ｒ增 大（不被卡阻）。
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船舶辅机第8-2章叶片泵 [Vane Pump]
（3）、叶片的倾角和倒角
图8-26
叶片与径向的夹 角为前倾角()。
有前倾角后，压 力角
液压实验报告_5
(五) 实验四变量叶片泵静、动态特性实验一、概述液压泵为液压系统的动力元件，使电机产生的机械能转换为油泵的压力能，输出压力－流量。
限压式变量叶片泵，当系统压力达到限定压力后，便自动减少液压泵的输出流量。
该类液压泵的q—p（流量—压力）特性曲线如图5-1所示，调节液压泵的限压弹簧的压缩量，可调节液压泵拐点的压力Pb的大小，就可改变液压泵的最大供油压力，调节液压泵的限位块位置螺钉，可改变液压泵的最大输出流量。
二、实验目的1、测量限压式变量叶片泵的静态特性：(1)流量—压力特性曲线（如图5-1）(2)液压泵拐点压力90%前的容积效率及液压泵的总效率；2、测量叶片泵的动态特性：记录液压泵突然升压和卸荷时的压力变化情况（如图5-2），从而确定压力超调量P，升压时间t1及卸荷时间t2。
三、实验装置参阅图1-1，选择液压模块A、C、D组成叶片泵实验台液压系统。
节流阀A3调外负载大小，输出流量由流量计10测试。
四、实验步骤1、静态试验：关闭节流阀A3，将溢流阀1调至6.3 MPa作安全阀，在节流阀A3加载和卸荷下逐点记录压力p、流量q，输出功率P以及泵的外泄漏量qx，作出q—p特性曲线，记录并计算各不同压力点的功率，总功率，液压泵的拐点处90%压力前的各点容积效率。
2、将实验数据输入计算机相应表格中，由计算机显示及打印流量—压力，功率—压力，液压泵效率—压力特性曲线或将实验数据填入下表通过计算绘制相应的曲线。
3、压力动态响应试验：(1) 将节流阀A3调节到一定的开度与压力；(2) 按电磁铁AD1的得电按钮，使系统突然加载；系统的压力波形由压力传感器5和功率放大等单元转换成电压波形，由计算机记录与绘制动态压力上升响应曲线。
(3) 按AD1复位按钮，使系统突然卸荷，系统的压力波形由压力传感器5和功率放大等单元转换成电压波形，由计算机记录与绘制动态压力卸荷响应曲线。
五、数据测试1、压力P ：用压力表P1和压力传感器5测量；2、流量q ：采用安置在实验台面板上的椭圆齿轮流量计10和秒表测量（流量计指针每转一圈为10升）或流量数显表读出；3、外泄漏量qx ：用秒表测tx 时间内小量杯11的容积（AD3得电）；4、输入功率P ：用功率表测量电机输入功率P1（安置在实验台面板上）。
叶片泵原理简介
第三节 叶片泵
谢谢
改变偏心距即改变排量
第三节 叶片泵 二、单作用叶片泵 2.流量计算
V D / 2 e D / 2 e b 2 D e b
2 2
q 2beDnv
式中,
(4-13)
b－叶片宽度;
e－转子偏心距;
D－定子内径。
*忽略叶片厚度
第三节 叶片泵 二、单作用叶片泵
第三节 叶片泵 三、双作用叶片泵 1. 工作原理 转子和定子同心放置
定子内表面由 4条封闭曲线(圆弧曲线)
4条工作曲线(过渡曲线)
双作用泵： 转子转一周,叶片伸缩两次 完成两次吸油压油 平衡式： 吸油区、压油区径向对称， 转子所受径向力平衡
第三节 叶片泵 三、双作用叶片泵 2.流量计算
V 2b( R 2 r 2 ) q 2b( R 2 r 2 )nv
第三节 叶片泵 一、概述
单作用变量叶片泵
双作用叶片马达
第三节 叶片泵 二、单作用叶片泵
1. 工作原理
3 2 1 6 4
组成：
定子（3）
转子（2）
叶片（4） 配油盘（5） 端盖
5
压油口（1） 吸油口（6）
第三节 叶片泵 二、单作用叶片泵
单作用泵：
转子每转一周，每个叶片伸缩 一次，完成一次吸油压油 非平衡式： 转子受单方向不平衡作用力， 轴负载大 变量泵：
第三节 叶片泵 四、限压式变量叶片泵
压力-流量曲线
q
pmax
pc ks x0 emax e0 / Ax
k s ( x0 emax ) k Ax s kl kq
A
q
qt
限压式变量叶片泵工作原理
限压式变量叶片泵工作原理
限压式变量叶片泵是一种常用于液压系统中的液压泵，它采用转子与壳体之间的摩擦密封来实现液体的输送。
以下是限压式变量叶片泵的工作原理：
1. 结构介绍：限压式变量叶片泵主要由壳体、转子、叶片、前后盖、滑住垫圈等部分组成。
转子放置在壳体内，上面装有不同数量的叶片。
2. 泵的进气和出气过程：当泵的转子旋转时，叶片与壳体内的外部凸轴连接并产生离心力。
叶片在旋转过程中维持与壳体内形成密封腔的接触，叶片与壳体之间的摩擦力使腔内体积减小，从而产生真空效应，吸引液体进入腔内。
3. 变量叶片的作用：连接在转子上的叶片可以根据压力的变化而移动。
当泵的出口压力达到设定值时，压力传感器将信号发送给控制系统，控制系统通过调整供电电流或控制阀来改变液压泵的转速，从而改变液压泵的排量。
4. 出口压力的调节：通过改变液压泵的转速，使泵的排量适应系统需要的液压能力。
较高的排量会产生较大的流量，较低的排量则会产生较小的流量。
5. 压力限制：由于内部的压力限制，当达到一定压力时，流体将被压回泵的进口，从而防止超过系统的最大工作压力。
总体来说，限压式变量叶片泵的工作原理是通过转子的旋转和
叶片的移动来产生泵的排量，并通过控制泵的转速来调节出口压力和流量。
这种泵结构简单、体积小、可靠性高，因此在液压系统中得到广泛应用。
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1.限压式变量叶片泵的工作原理
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。
当压力低于某一可调节的限定压力时,泵的输出流量最大; 压力高于限定压力时,随着压力增加,泵的输出流量线性地减少,其工作原理如图3-20所示。
泵的出口经通道7与活塞6相通。
在泵未运转时,定子2在弹簧9的作用下,紧靠活塞4,并使活塞4靠在螺钉5上。
这时,定子和转子有一偏心量e0，调节螺钉5的位置，便可改变e0。
当泵的出口压力p较低时,则作用在活塞4上的液压力也较小,若此液压力小于上端的弹簧作用力,当活塞的面积为A、调压弹簧的刚度k s、预压缩量为x0时,有：pA＜k s x0(3-22)
此时,定子相对于转子的偏心量最大,输出流量最大。
随着外负载的增大,液压泵的出口压力p也将随之提高,当压力升至与弹簧力相平衡的控制压力p B时,有
p B A=k s x0(3-23)
当压力进一步升高,使pA＞k s x0,这时,若不考虑定子移动时的摩擦力,液压作用力就要克服弹簧力推动定子向上移动,随之泵的偏心量减小,泵的输出流量也减小。
p B称为泵的限定压力,即泵处于最大流量时所能达到的最高压力,调节调压螺钉10,可改变弹簧的预压缩量x0即可改变p B的大小。
设定子的最大偏心量为e0,偏心量减小时,弹簧的附加压缩量为x,则定子移动后的偏心量e为：
e=e0-x (3-24)
这时，定子上的受力平衡方程式为：
pA=k s(x0+x) (3-25)
将式(3-23)、式(3-25)代入式(3-24)可得：
e=e0-A(p-p B)/k s(p≥p B) (3-26)
式(3-26)表示了泵的工作压力与偏心量的关系,由式可以看出,泵的工作压力愈高,偏心量就愈小,泵的输出流量也就愈小,且当p=ks(e0+x0)/A时,泵的输出流量为零,控制定子移动的作用力是将液压泵出口的压力油引到柱塞上,然后再加到定子上去,这种控制方式称为外反馈式。