柱塞泵原理

 液压系统设计过程中，一般在齿轮泵和叶片泵不能满足要求时才用柱塞泵。这里我们分析一下柱塞泵是如何工作的：

一、径向柱塞泵 特征：各柱塞排列在传动轴半径方向，即柱塞中心线垂直于传动轴中心线 1. 径向柱塞泵的工作原理 结构：定子、转子、柱塞、配油轴等 偏心 固定 工作原理：V密形成——同上 上半周，吸油 V密变化——转子顺转〈 下半周，压油 排量 V = πd22ez/4 2） 流量 qt = Vn =πd22ezn/4 q = Vnηpv =πd22eznηpv/4 变量原理：径向柱塞泵的排量和流量 改变偏心距的大小和方向，即可以改变输出油液的大小和方向。 阀配流径向柱塞泵的工作原理 径向柱塞泵的特点： 流量大，压力高，便于作成多排柱塞的形式，工作可靠但径向尺寸大， 自吸能力差，配流轴径向力不平衡，易磨损，间隙不能补偿， 故限制了转速和压力的提高。
 二、轴向柱塞泵特征：柱塞轴线平行或倾斜于缸体的轴线
 1. 轴向柱塞泵的工作原理
 1） 斜盘式轴向柱塞泵 组成：配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘等 工作原理：V密形成——柱塞和缸体配合而成右半周，V密增大，吸油 V密变化，缸体逆转〈 左半周，V密减小，压油 吸压油口隔开—配油盘上的封油区及缸体底部的通油孔
 2） 斜轴式轴向柱塞泵 特点：传动轴轴线与缸体轴线倾斜一γ角。 组成： 工作原理：V密形成——同上右半周，吸油 V密变化——传动轴逆转〈 左半周，压油 吸压油口隔开——同上
 2. 轴向柱塞泵的排量和流量
 1） 排量 若柱塞数为z,柱塞直径为d,柱塞孔的分布圆直径为D, 斜盘倾角为γ， 则柱塞的行程为：h=Dtanγ,故缸体转一转， 泵的排量为： V=Zhπd /4= π d2 ZD(tanγ)/4 2） 流量 理论流量： qT = Vn = πd2D(tanγ)z/4 实际流量： q = qTηpv =πd2D(tanγ)zηpv/4 结论：
 (1) qT = f(几何参数、 n、γ)
 (2) n = c 大小变化，流量大小变化 γ〈 方向变化，输油方向变化 变量原理： ∵ γ= 0 q = 0 大小变化，流量大小变化 γ〈 方向变化，输油方向变化 ∴ 轴向柱塞泵可作为双向变量泵 瞬时流量： 柱塞的轴向位移： s = a'b'=oa'-ob' = Dtanγ/2 – Dcosωttanγ/2 = D(1-cosωt)tanγ/2 柱塞的瞬时移动速度： u = ds/dt = Dωtanγsinωt/2 单个柱塞的瞬时流量为： q'=πd2u/4=πd2Dωtanγsinωt/8 ∵ 单个柱塞的瞬时流量按正弓玄规律变化 ∴ 整个泵的瞬时流量也按正弓玄规律变化 故 瞬时流量是脉动的，其脉动情况用脉动率δ来表示，一般： z = 奇数，δ小 z = 偶数，δ大 常取z = 7 或z = 9
 3. 轴向柱塞泵的结构
 （1） 斜盘式轴向柱塞泵
 1） 非通轴式轴向柱塞泵 CY14——1轴向柱塞泵主体部分：使泵具有自吸性能 中心弹簧〈 提高容积效率 中心弹簧 缸体端面间隙的自动补偿〈 缸体底部通油孔p ** 除中心弹簧使缸体紧压配流盘外，柱塞孔底部的液压力也使缸体紧贴配流盘,补偿端面间隙，提高了容积效率 A 滑靴和斜盘 球形头部——和斜盘接触为点接触，接触应力大，易磨损。柱塞头部结构〈 滑靴结构——和斜盘接触为面接触，大大降低了磨损。 B 柱塞和缸体
 ② CY14——1轴向柱塞泵变量机构 手动*—转动手轮控制斜盘，改变倾角即可 变量机构〈 自动 2） 通轴式轴向柱塞泵非通轴结构（半轴）：受力状态不佳，寿命短，噪声大，成本高。 区别〈 通轴结构：主轴采用两端支承，受力情况变好；在泵的外端安装 一小型辅助泵,简化油路。
 （2） 斜轴式轴向柱塞泵特点：传动轴轴线与缸体轴线倾斜一γ角。 工作原理： V密形成——同上 右半周，吸油 V密变化——传动轴逆转〈 左半周，压油 吸压油口隔开——同上 )