定量叶片泵设计与计算.doc

1 双作用叶片泵简介

组成结构：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等
双作用叶片泵工作原理

图1-1 双作用叶片泵工作原理
Fig 1-1 Double-acting vane pump principle of work
1—定子；2—吸油口；3—转子；4—叶片；5—压油口
如图1-1所示。它的作用原理和单作用叶片泵相似，不同之处只在于定子表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个部分组成，且定子和转子是同心的。在图示转子顺时针方向旋转的情况下，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区，在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区；吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。这种泵的转子每转一转，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。泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的，作用在转子上的液压力径向平衡，所以又称为平衡式叶片泵。　　
定子表面近似为椭圆柱形,该椭圆形由两段长半径R、两段短半径r和四段过渡曲线所组成。当转子转动时,叶片在离心力和建压后>根部压力油的作用下,
在转子槽作径向移动而压向定子表,由叶片、定子的表面、转子的外表面和两侧配油盘间形成若干个密封空间,当转子按图示方向旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增大,要吸入油液;再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中,叶片被定子壁逐渐压进槽,密封空间容积变小,将油液从压油口压出,因而,当转子每转一周,每个工作空间要完成两次吸油和压油,所以称之为双作用叶片泵,这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔,并且各自的中心夹角是对称的,所以作用在转子上的油液压力相互平衡,因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵,为了要使径向力完全平衡,密封空间数即叶片数>应当是双数。
双作用叶片泵结构特点
1>双作用叶片泵的转子与定子同心;
2>双作用叶片泵的定子表面由两段大圆弧、两段小圆弧和四段定子过渡曲
线组成;
3>双作用叶片泵的圆周上有两个压油腔、两个吸油腔，转子每转一转，吸、压油各两次双作用式>。
4>双作用叶片泵的吸、压油口对称，转子轴和轴承的径向液压作用力基本平衡;即径向力平衡卸荷式>。
5>双作用叶片泵的所有叶片根部均由压油腔引入高压油，使叶片顶部可靠地与定子表面密切接触。
6>传统双作用叶片泵的叶片通常倾斜安放，叶片倾斜方向与转子径向辐射线成倾角θ，且倾斜方向不同于单作用叶片泵，而沿旋转方向前倾，用于改善叶片的受力情况，最近观点认为倾角为最佳。
双作用叶片泵排量和流量计算
图1-2 双作用叶片泵的流量计算
1-转子 2-叶片 3-定子
如图1-2所示，泵的排量为
(1-1)
式中 R——定子表面长圆弧半径；
r——定子表面短圆弧半径；
B——转子或叶片宽度；
Z——叶片数。
若叶片厚度为δ，且倾斜θ角安装，则它在槽往复运动时造成叶片泵的排量损失为

双作用叶片泵的真正排量为
(1-2)
泵的实际流量为
(1-3)
2 双作用叶片泵设计原始参数
设计原始参数:
额定排量：
额定压力：
额定转速：
3 设计方案分析与选定
设计总体思路
本设计为定量叶片泵的设计，叶片泵实现定量可以是定心的单作用叶片泵和双作用叶片泵，此处选择双作用叶片泵进行设计。以双作用叶片泵本身的结构特点实现定量，并参考YB型叶片泵结构，结合现有新技术和新观点进行双作用叶片泵的设计。

本设计为单级双作用叶片泵，它分为单级圆形平衡式叶片泵和单级方形平衡式叶片泵两种类型。

圆形叶片泵的主要结构特点和存在问题：
1>采用固定侧板，转子侧面与侧板之间的间隙不能自动补偿，高压时泄漏严重。、低压。
2>进、出油道都铸造在泵体称为暗油道>，铸造清沙困难。而且油道狭窄，高转速时由于流速过快，流动阻力大，容易出现吸空和气蚀。
3>侧板与转子均带耳轴，虽然支承定心较好，但毛坯费料，加工不方便。这种结构装配时对后泵盖联接螺钉拧紧扭矩的均匀性要求很严，否则容易导致侧板和转子的倾侧，使侧板与转子端面的轴向间隙不均匀，造成