双作用叶片泵

    1．工作原理

图A所示为双作用叶片泵的工作原理。其工作原理与单作用叶片泵相似，不同之处在于双作用叶片泵的定子内表面似椭圆，由两大半径R圆弧、两小半径r圆弧和四段过渡曲线组成，且定子和转子同心。配油盘上开两个吸油窗口和两个压油窗口。当转子按图示方向转动时，叶片由小半径r处向大半径R处移动时，两叶片间容积增大，通过吸油窗口a吸油；当叶片由大半径R处向小半径r处移动时，两叶片间容积减小，液压油油液压力升高，通过压油窗口b压油。转子每转一周，每一叶片往复运动两次。故这种泵称为双作用叶片泵。双作用叶片泵的排量不可调，是定量泵。

    2．排量和流量的计算

由图A可知，叶片泵每转一周，两叶片组成的工作腔由最小到最大变化两次。因此，叶片泵每转一周，两叶片间的油液排出量为大圆弧段R处的容积与小圆弧段r处的容积的差值的两倍。若叶片数为z，当不计叶片本身的体积时，通过计算可得双作用叶片泵的排量为

V=2π（R²-r²）b    (1)

    泵的流量为

q=2π(R²-r²)bnη_v    (2)

    式中，R为定子的长半径；，r为定子的短半径；b为叶片的宽度；n为转子的转速；η_v为叶片泵的容积效率。

    由上述的流量计算公式可知，流量的大小由泵的结构参数所决定，当转速选定后，液压泵的流量也就确定了。因此，双作用叶片泵的流量不能调节，是定量泵。如果不考虑叶片厚度的影响，其瞬时流量应该是均匀的。但实际上叶片具有一定的厚度，长半径圆弧和短半径圆弧也不可能完全同心，泵的瞬时流量仍将出现微小的脉动，但其脉动率较其他形式的泵小得多，只要合理选择定子的过渡曲线及与其相适应的叶片数（为4的倍数，通常为12片或16片），理论上可以做到瞬时流量无脉动。

    3．结构特点

    (1)定子过渡曲线定子曲线是由四段圆弧和四段过渡曲线组成的，定子所采用的过渡曲线要保证叶片在转子槽中滑动时的速度和加速度均匀变化，以减小叶片对定子内表面的冲击和噪声。目前双作用叶片泵定子广泛采用性能良好的等加速等减速曲线，但还会产生一些柔性冲击。为了更好地改善这种情况，有些叶片泵定子过渡曲线采用了高次曲线。

    (2)径向液压力平衡  由于吸、压油口对称分布，转子和轴承所受到的径向压力是平衡的，所以这种泵又称为平衡式叶片泵。

    (3)端面间隙自动补偿  如图B所示为中压双作用叶片泵的典型结构。由图可见，为了减小端面泄漏，采取的间隙自动补偿措施是将右配流盘的右侧与压油腔相通，使配流盘在液压推力作用下压向定子。泵的工作压力越高，配流盘就会越加贴紧定子，因此使容积效率得到一定的提高。

    (4)提高工作压力的措施一般的双作用叶片泵为了保证叶片与定子内表面紧密接触，叶片底部都是通压油腔的（在图A中，叶片底部b腔通过右配流盘上的环形槽a与压油腔连通），但当叶片处在吸油腔时，叶片底部作用着压油腔的压力、顶部作用着吸油的压力，这一压力差使叶片以很大的力压向定子内表面，加速了定子内表面的磨损，影响了泵的寿命。对高压泵来说，这一问题更为突出，所以高压叶片泵必须在结构上采取措施，使叶片压向定子的作用力减小，常用的有双叶片结构、子母叶片结构及阶梯叶片结构等。图C所示为双叶片结构，在转子的每一叶片槽内装有两个可相互滑动的叶片1、2，叶片顶部倒角部分形成油室，经叶片中间小孔c与叶片底部b油室相通，使叶片上、下油压作用力基本相等。图D为子母叶片结构，母叶片1的根部L腔经转子2上虚线所示的油孔始终与顶部油腔相通，而子叶片4和母叶片1之间的小腔C通过配流盘经K槽始终和压力油相通。这样在吸油区，叶片压向定子内表面的力只是小腔C的液压力，从而避免产生过大的压紧力。

(5)叶片前倾为解决叶片在高压排油区退回困难，使转子槽按旋转方向倾斜一角度（通常10°～14°），可以减少与叶片垂直的力，使叶片在转子槽移动灵活。