ANSON安頌PVF-20-55-10S屬于平衡式葉片泵，雙作用葉片泵的吸、壓油口對(duì)稱,轉(zhuǎn)子軸和軸承的徑向液壓作基本平衡;即徑向力平衡卸荷式雙作用葉片泵的所有葉片均由壓油腔引入高壓油，使葉片頂部可靠地與定子內(nèi)表面密切。6>雙作用葉片泵的葉片通常傾斜安放,葉片傾斜方向與轉(zhuǎn)子徑向輻射線成傾角θ，且傾斜方向不同于單作用葉片泵，而沿方向前傾，用于葉片的受力情況，近觀點(diǎn)認(rèn)為傾角為ol佳。3.1 設(shè)計(jì)總體思路本設(shè)計(jì)為定量葉片泵的設(shè)計(jì)，葉片泵實(shí)現(xiàn)定量可以是定心的單作用葉片泵和雙作用葉片泵，此處選擇雙作用葉片泵進(jìn)行設(shè)計(jì)。以雙作用葉片泵本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)定量，并參考YB型葉片泵結(jié)構(gòu)，結(jié)合現(xiàn)有新技術(shù)和新觀點(diǎn)進(jìn)行雙作用葉片泵的設(shè)計(jì)。3.2泵體結(jié)構(gòu)方案分析與選定本設(shè)計(jì)為單級(jí)雙作用葉片泵，它分為單級(jí)圓形平衡式葉片泵和單級(jí)方形平衡式葉片泵兩種類型。3.2.1圓形葉片泵圓形葉片泵的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和存在問(wèn)題:1>采用固定側(cè)板，轉(zhuǎn)子側(cè)面與側(cè)板之間的間隙不能自動(dòng)補(bǔ)償，高壓時(shí)泄漏嚴(yán)重。只能工作在7.0MPa以下的中、低壓。2>進(jìn)、出油道都鑄造在泵稱為暗油道>，鑄造清沙困難。而且油道狹窄，高轉(zhuǎn)速時(shí)由于流速過(guò)快，流動(dòng)阻力大，容易出現(xiàn)吸空和氣蝕。3>側(cè)板與轉(zhuǎn)子均帶耳軸，雖然支承定心，但毛坯費(fèi)料，加工不方便。這種結(jié)構(gòu)裝配時(shí)對(duì)后泵蓋聯(lián)接螺釘擰緊扭矩的均勻性要求很嚴(yán)，否則容易側(cè)板和轉(zhuǎn)子的傾側(cè)，使側(cè)板與轉(zhuǎn)子端面的軸向間隙不均勻，造成局部磨損。. 3.2.2方形葉片泵方形葉片泵主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與圓形葉片泵相比，主要有以下改進(jìn):1>簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，在同等排量的情況下，外形尺寸和重量比圓形泵大大減小。2>取梢轉(zhuǎn)子和側(cè)板的耳軸，了加工工藝性，而且可節(jié)省毛坯材料。裝配時(shí)即使泵蓋四個(gè)螺栓的擰緊力矩不很均勻,也不致影響側(cè)板與轉(zhuǎn)子端面的均勻。3>采用浮動(dòng)壓力側(cè)板，了容積效率和工作壓力。4>進(jìn)油道設(shè)在泵體，排油道設(shè)在泵蓋，均為開(kāi)式油道，不僅鑄造方便，而且油道通暢，即使高轉(zhuǎn)速工作時(shí)流動(dòng)阻力也較小5>傳動(dòng)釉輸入端一側(cè)的支 承較強(qiáng)，能夠承受徑向載荷，允許用皮帶或齒輪直接驅(qū)動(dòng)，有一定的耐沖擊和振動(dòng)能力。3.2.3 方案選定綜上所述，方形葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，能夠適應(yīng)高轉(zhuǎn)速和較高壓.力工作，耐沖擊、振動(dòng)能力較強(qiáng)等特點(diǎn)，因此特別適用于工程車輛液壓。加之其加工工藝性也比圓形泵優(yōu)越得多，所以在一般工業(yè)機(jī)械上也廣泛應(yīng)用，已逐步取代圓形泵。
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其缺點(diǎn)是大壓力角偏大，在σ=0、φ=°和φ=a三點(diǎn)存在“軟沖”點(diǎn)。如圖3-7所示，只要定子曲線范圍角a正好是葉片間隔角β= 2π1z的偶倍數(shù)，即處在定子曲線范圍內(nèi)的葉片數(shù)k保持為某個(gè)偶數(shù)，運(yùn)動(dòng)中葉片所在點(diǎn)的速度組合就能保持為常數(shù)，使輸出流量脈動(dòng)為零。由圖，等加速等減速曲線的。特性曲線雖然連續(xù)，但有不光滑的折點(diǎn)。在φ=0、a12和a三處出現(xiàn)加進(jìn)度a的突變,使J為無(wú)窮大,產(chǎn)生很大的沖擊振動(dòng)。大加速度amx值以等加速曲線為小，因而不易出現(xiàn)葉片與定子的脫空;或者說(shuō)，在葉片不脫空條件的情況下，等加速曲線允許定于長(zhǎng)、短半徑有較大的差值。2>正弦加速曲線正弦加速曲線雖然了加速度的突變，但在曲線端點(diǎn)φ=0和φ=a處仍.有J的突變，存在激振作用。對(duì)于阿基米德螺線，如果兩端不作修正，則在整個(gè)a角范圍內(nèi)速度常數(shù)。但這種曲線在φ=0和σ=a的端點(diǎn)上速度u有突變，以致加速度a出現(xiàn)無(wú)窮大，所以必須對(duì)曲線兩端進(jìn)行修正。圖4-4采取的是正弦加速修正，修正后兩端▲ρ角范圍內(nèi)的速度是變化值，這時(shí)只要適當(dāng)配置修正范圍角Ap和葉片數(shù)，仍可較的速度組合。.修正的阿基米德螺線雖然ua特性曲線均連續(xù)無(wú)突變，但在φ= 0、Aq:_(a- Aq)、a等處加速度特性曲線出現(xiàn)不光滑的折點(diǎn)，所以J有突變，仍然有激振作用。增大修正范圍角△ρρ，可以減小J值突變的幅度。這是適用于葉片泵定子的簡(jiǎn)單的高次曲線方程,稱為典型高次曲線方程。典型高次曲線方程的各項(xiàng)特性見(jiàn)圖4-5。與等加速等減速曲線相比，這種曲線uDmax值略小，amx 值略大，輸出的流量均勻性基本相同，而Jmx值較小。由于建立方.程時(shí)用邊界條件約束了曲線兩端的山a值，所以口、a特性不僅在曲線自身范圍.內(nèi)連續(xù)光滑，而且在端點(diǎn)上也沒(méi)有突變，完全了“ 硬神”“軟神)是一種綜合性能的曲線，能的低噪聲效果。但是由于在邊界上沒(méi)有設(shè)置約束加速度變化率J的條件,所以盡管J在曲線自身范圍內(nèi)連續(xù)光滑,但在兩均與R、R,圓弧銜接處仍有一定的突變，即端點(diǎn)上仍有-定的激振沖擊。3.4.4定子過(guò)渡曲線方案綜合分析、選定等加速等減速曲線、正弦加速曲線、余弦加速曲線、修正的阿基米德螺線4種曲線，雖然基本上都能地輸出流量脈動(dòng)小、壓力角和葉片不脫離定子的要求，但是它們的力學(xué)特性和振動(dòng)特性卻不甚。從控制葉片的振動(dòng)和噪聲來(lái)說(shuō)，上述幾種定子曲線都不具備良好的特性，對(duì)這些曲線進(jìn)行適當(dāng)修正雖然可以使特性某種程度的,促仍然很難加速度變化率J的突變和由此產(chǎn)生的激振，北比制造時(shí)不易準(zhǔn)確控制修正段的長(zhǎng)短，所以實(shí)際很少應(yīng)用。
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目前，有些葉片泵的葉片作徑向安放仍能正常工作。(3)端面間隙的自動(dòng)補(bǔ)償葉片泵同樣存在著泄漏問(wèn)題，特別是端面的泄漏。為了端面泄漏，采取的間隙自動(dòng)補(bǔ)償措施是將配流盤的外側(cè)與壓油腔連通，使配流盤在液壓推力作用下壓向定子。泵的工作壓力愈高，配流盤就會(huì)愈加貼緊定子。同時(shí)，配流盤在液壓力作用下發(fā)生變形，亦對(duì)轉(zhuǎn)子端面間隙進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。@風(fēng)住塵(4)工作壓力的主要措施雙作用葉片泵轉(zhuǎn)子所承受的徑向力是平衡的，因此工作壓力的不會(huì)受到這方面的。同時(shí)泵采用配流盤對(duì)端面間隙進(jìn)行補(bǔ)償后，泵在高壓下工作也能保持較高的容積效率。雙作用葉片泵工作壓力的，主要受葉片與定子內(nèi)表面之間磨損的。前面已經(jīng)提到，為了保證葉片頂部與定子內(nèi)表面緊密，所有葉片的都是與壓油腔相通的。當(dāng)葉片處于吸油區(qū)時(shí)，其作用著壓油腔的壓力，頂部卻作用著吸油腔的壓力，這一-壓力差使葉片以很大的力壓向定子內(nèi)表面，加速了定子內(nèi)表面的磨損。當(dāng)泵的工作壓力時(shí)，這個(gè)問(wèn)題就更顯突出，所以必須在結(jié)構(gòu)上采取措施，使吸油區(qū)葉片壓向定子的作減小?？梢圆扇〉拇胧┯卸喾N，下面介紹在高壓葉片泵中常用的雙葉片結(jié)構(gòu)和子母葉片結(jié)構(gòu)。(a)雙葉片結(jié)構(gòu)。如圖所示，在轉(zhuǎn)子2的每- - 槽內(nèi)裝有兩片葉片1，葉片的頂端和兩側(cè)面的倒角構(gòu)成V形通道,使壓力油經(jīng)過(guò)通道進(jìn)入頂部(圖中未標(biāo)出通油孔道)，這樣，葉片頂部和壓力相等，但承壓面積并不一樣，從而使葉片1壓向定子3的作不致過(guò)大。(b)子母葉片結(jié)構(gòu)。子母葉片又稱復(fù)合葉片，如圖所示。定子，轉(zhuǎn)子，母葉片，子葉片，壓力通道，中間壓力腔,壓力平衡孔各部分的作用。P1,P2,B,b,t的含義(b)子母葉片結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)子葉片槽中裝有母葉片和子葉片。母、子葉片能地相對(duì)。母葉片的L腔經(jīng)轉(zhuǎn)子2上的油孔始終和頂部油腔相通，而子葉片4和母葉片1之間的小腔C通過(guò)配流盤經(jīng)壓力平衡K槽總是接通壓力油。葉片作用在定子上的力:F=bt(p2-p)在吸油區(qū)，p:=0， 則F=btp,。 在排油區(qū),P:=P，故F=0。為了使母葉片和定子的壓力適當(dāng)，需正確選擇子葉片和母葉片的寬度之比。(5)減振槽圖2-14(P51)，由于雙作用葉片泵的工作壓力較高，為避免兩葉片間的閉死容積在吸油、壓油腔之間轉(zhuǎn)移時(shí)，因壓力突變而引起壓力沖擊，葉片的撞擊噪聲，. 一般在配流盤的吸油、壓油窗口的前端開(kāi)有三角形減振槽，三角尖槽與配流窗口尾端之間的封油角小于兩葉片之間的夾角，對(duì)配流窗口前端開(kāi)有減振槽的雙作用葉片泵不.允許反轉(zhuǎn)。
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