双作用叶片泵的结构特点与应用
1. 双作用叶片泵的几个重要结构与参数
(1)配油盘。
1)封油区。图B所示为YB型双作用叶片泵的配油盘结构,为达到密封和配流的目的,在盘上有两个吸油窗口2、4和两个压油窗口1、3,两组窗口之间为封油区,通常应使封油区对应的核心角B稍大于或等于两个叶片之间的夹角,否则会使吸油腔和压油腔连通,造成两腔体的内泄漏。
2)卸荷槽。在两叶片间的密封油液从吸油区过渡到封油区(长半径圆弧处)的过程中,油液的压力基本上与吸油压力相同,但当转子再继续旋转一个微小角度时,该密封腔将突然与压油腔相通,使油腔的压力突然升高,造成很大的压力冲击,油液的体积会突然收缩,导致压油腔中的油液发生倒流现象,引起液压泵流量的脉动、压力的脉动和噪声。为减轻此时的压力冲击,在配油盘的两个压油窗口1和3靠叶片封油区进入压油区的一边各开有一个截面形状为三角形的卸荷槽(又称眉毛槽),如图B所示,使两叶片之间的封闭油液在未进入压油区之前就通过该三角槽与压力油相连,其压力逐渐上升,从而缓和了流量和压力的脉动,降低了噪声。
3)环形槽。如图B所示,为了保证在高速回转中,叶片能够及时地沿径向槽甩出并紧贴住定子的内腔表面,在配流盘的中部设置了一个环形槽,该槽与压油腔相通并与转子叶片槽底部相通,可以使叶片的底部作用有压力油,并帮助叶片在压力油的作用下快速地向外运动。
(2)定子曲线。定子内腔曲线是由4段圆弧和4段过渡曲线组成的。在高速运动中应保证叶片始终贴紧在定子内表面过渡曲线上,形成相互隔离的密封空间。为使叶片在转子槽中径向运动时的加速度的变化均匀,叶片对定子表面的冲击尽可能小,目前的定子曲线多采用“等加速等减速”移动规律曲线和高次曲线。
(3)叶片的倾角。在叶片运动到压油区时,会受到定子内表面施加给它的很大的作用力,来迫使叶片挤回槽内,而此时由于定子表面曲线比较陡,施加给叶片的压力角会很大,影响了叶片的顺利退回,这会造成叶片、定子和转子槽间的压力增大,加剧相互间的磨损,严重时甚至会造成叶片卡死的现象。为了减小叶片此时的压力角,将叶片顺着转子回转方向前倾一个θ角,这样就可以有效地减小压力角,使叶片可以较顺利地在槽中灵活移动,减少了定子表面的压力和磨损,根据双作用叶片泵定子内表面的几何参数,其压力角的最大值βmax≈24°。一般常取θ=(1/2)βmax左右,因而叶片泵叶片的倾角日一般取为10°~14°,YB型叶片泵叶片的前倾角为13°。
2.双作用叶片泵的特点与应用
双作用式叶片泵的结构较齿轮泵复杂,但其工作压力较齿轮泵高,且流量脉动小(双作用叶片泵的叶片数一般为12或16片),工作平稳,噪声较小,寿命较长。因此它被广泛应用于机械制造中的专用机床、自动线等中、低压液压系统中,一般工作压力在16MPa左右,但其结构复杂,吸油特性不太好,对油液的污染也比较敏感。