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美國丹尼遜Denison葉片泵工作原理
閱讀：1044 發(fā)布時間：2020-4-22美國丹尼遜Denison葉片泵工作原理
一、單作用丹尼遜葉片泵的工作原理
單作用丹尼遜葉片泵的工作原理如圖2-7所示，單作用丹尼遜葉片泵由轉(zhuǎn)子1、定子2、葉片3和端蓋等組成。定子具有圓柱形內(nèi)表面，定子和轉(zhuǎn)子間有偏心距。葉片裝在轉(zhuǎn)子槽中，并可在槽內(nèi)滑動，當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用，使葉片緊靠在定子內(nèi)壁，這樣在釘子、轉(zhuǎn)子、葉片和兩側(cè)配油盤間就形成若干個密封的工作空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示的方向回轉(zhuǎn)時，在圖的右部，葉片逐漸伸出，葉片間的工作
空間逐漸增大，從吸油口吸油，這是吸油腔。在圖的左部，葉片
被定子內(nèi)壁逐漸壓進(jìn)槽內(nèi)，工作空間逐漸縮小，將油液從壓油口壓出，這是壓油腔，在吸油腔和壓油腔之間，有一段封油區(qū)，把吸油腔和壓油腔隔開，這種丹尼遜葉片泵在轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個工作空間完成一次吸
油和壓油，因此稱為單作用丹尼遜葉片泵。轉(zhuǎn)子不停地旋轉(zhuǎn)，泵就不斷地吸油和排油。
二、單作用丹尼遜葉片泵的流量計(jì)算 泵的實(shí)際輸出流量為
單作用丹尼遜葉片泵的流量也是有脈動的,理論分析表明,泵內(nèi)葉片數(shù)越多,流量脈動率越小,此外,奇數(shù)葉片的泵的
脈動率比偶數(shù)葉片的泵的脈動率小,所以單作用丹尼遜葉片泵的葉片數(shù)均為奇數(shù),一般為13或15片。
三、特點(diǎn)
(1)改變定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心便可改變流量。偏心反向時,吸油壓油方向也相反;
(2)處在壓油腔的葉片頂部受到壓力油的作用,該作用要把葉片推入轉(zhuǎn)子槽內(nèi)。為了使葉片頂部可靠地和定子內(nèi)表面相接觸，壓油腔一側(cè)的葉片底部要通過特殊的溝槽和壓油腔相通。吸油腔一側(cè)的葉片底部要和
吸油腔相通,這里的葉片僅靠離心力的作用頂在定子內(nèi)表面上;
(3)由于轉(zhuǎn)子受到不平衡的徑向液壓作用力,所以這種泵一般不宜用于高壓。
(4)為了更有利于葉片在慣性力作用下向外伸出，而使葉片有一個與旋轉(zhuǎn)方向相反的傾斜角，稱后傾角，一般為24
四、限壓式變量丹尼遜葉片泵
1.外反饋限壓式變量丹尼遜葉片泵的工作原理
限壓式變量丹尼遜葉片泵是單作用丹尼遜葉片泵,根據(jù)前面介紹的單作用丹尼遜葉片泵的工作原理,改變定子和轉(zhuǎn)子間的偏心距e,就能改變泵的輸出流量,限壓式變量丹尼遜葉片泵能借助輸出壓力的大小自動改變偏心距e的大小來改變輸出流量。當(dāng)壓力低于某一可調(diào)節(jié)的限定壓力時,泵的輸出流量zui大; 壓力高于限定壓力時,隨著壓力增加,泵
的輸出流量線性地減少,其工作原理如圖2-8所示。
泵的工作壓力愈高,偏心量就愈小,泵的輸出流量也就愈小,控制定子移動的作用力是將液壓泵出口的壓
力油引到柱塞上,然后再加到定子上去,這種控制方式稱為外反饋式。
2.限壓式變量丹尼遜葉片泵的特性曲線
限壓式變量丹尼遜葉片泵在工作過程中,當(dāng)工作壓力p小于預(yù)先調(diào)定的限定壓力pc時,液壓作用力不能克服彈簧
的預(yù)緊力,這時定子的偏心距保持zui大不變,因此泵的輸出流量qA不變,但由于供油壓力增大時,泵的泄漏流
量pl也增加,所以泵的實(shí)際輸出流量q也略有減少,如圖2-9。限壓式變量丹尼遜葉片泵的特性曲線中的AB段所示。調(diào)
節(jié)流量調(diào)節(jié)螺釘5(見圖3-8)可調(diào)節(jié)zui大偏心量(初始偏心量)的大小。從而改變泵的zui大輸出流量qA,特性曲
線AB段上下平移,當(dāng)泵的供油壓力p超過預(yù)先調(diào)整的壓力pB時,液壓作用力大于彈簧的預(yù)緊力,此時彈簧受壓
縮定子向偏心量減小的方向移動,使泵的輸出流量減小,壓力愈高,彈簧壓縮量愈大,偏心量愈小,輸出流量愈小,其變化規(guī)律如特性曲線BC段所示。調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧10可改變限定壓力pc的大小,這時特性曲線BC段左右平
移，而改變調(diào)壓彈簧的剛度時，可以改變BC段的斜率,彈簧越“軟”(ks值越小),BC段越陡,pmax值越小;反之,彈簧越“硬”(ks值越大),BC段越平坦,pmax值亦越大。當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心量為零時,系統(tǒng)壓力達(dá)到zui大值,該壓力稱為截止壓力,實(shí)際上由于泵的泄漏存在,當(dāng)偏心量尚未達(dá)到零時,泵向系統(tǒng)的輸出流量實(shí)際已為零
。2.3.2 雙作用丹尼遜葉片泵
1.雙作用丹尼遜葉片泵的工作原理雙作用丹尼遜葉片泵的工作原理
雙作用丹尼遜葉片泵的工作原理如圖2-10所示,泵也是由定子1、轉(zhuǎn)子2、葉片3和配油盤(圖中未畫出)等組成。轉(zhuǎn)子和定子中心重合,定子內(nèi)表面近似為橢圓柱形,該橢圓形由兩段長半徑R、兩段短半徑r和四段過渡曲線所組成。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,葉片在離心力和(建壓后)根部壓力油的作用下,在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)作徑向移動而壓向定子內(nèi)表
,由葉片、定子的內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子的外表面和兩側(cè)配油盤間形成若干個密封空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向旋轉(zhuǎn)時,處在
小圓弧上的密封空間經(jīng)過渡曲線而運(yùn)動到大圓弧的過程中,葉片外伸,密封空間的容積增大,要吸入油液;再從大圓弧經(jīng)過渡曲線運(yùn)動到小圓弧的過程中,葉片被定子內(nèi)壁逐漸壓進(jìn)槽內(nèi),密封空間容積變小,將油液從壓
油口壓出,因而,當(dāng)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,每個工作空間要完成兩次吸油和壓油,所以稱之為雙作用丹尼遜葉片泵,這種丹尼遜葉片泵由于有兩個吸油腔和兩個壓油腔,并且各自的中心夾角是對稱的,所以作用在轉(zhuǎn)子上的油液壓力相互平衡,因此雙作用丹尼遜葉片泵又稱為卸荷式丹尼遜葉片泵,為了要使徑向力*平衡,密封空間數(shù)(即葉片數(shù))應(yīng)當(dāng)是雙數(shù)。
2.雙作用丹尼遜葉片泵的排量和流量計(jì)算
雙作用丹尼遜葉片泵如不考慮葉片厚度,泵的輸出流量是均勻的,但實(shí)際葉片是有厚度的,長半徑圓弧和短半徑圓弧也不可能*同心,尤其是葉片底部槽與壓油腔相通,因此泵的輸出流量將出現(xiàn)微小的脈動,但其脈動率較其他形式的泵(螺桿泵除外)小得多,且在葉片數(shù)為4的整數(shù)倍時zui小,為此，雙作用丹尼遜葉片泵的葉片數(shù)一般為12或 16片。
3. 丹尼遜葉片泵的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用 主要優(yōu)點(diǎn)：
(1)輸出流量比齒輪泵均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小。 (2)工作壓力較高，容積效率也較高。
(3)單作用式丹尼遜葉片泵易于實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)，雙作用式丹尼遜葉片泵則因轉(zhuǎn)子所受徑向液壓力平衡，使用壽命長。
(4)結(jié)構(gòu)緊湊，輪廓尺寸小而流量較大。 主要缺點(diǎn)：
(1)自吸性能較齒輪泵差，對吸油條件要求較嚴(yán)，其轉(zhuǎn)速范圍必須在500~ 1500 r/min范圍內(nèi)。
(2)對油液污染較敏感，葉片容易被油液中雜質(zhì)咬死，工作可靠性較差。 (3)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，零件制造精度要求較高，價格較高。
丹尼遜葉片泵一般用在中壓(6.3 MPa)液壓系統(tǒng)中，主要用于機(jī)床控制，特別是雙作用式丹尼遜葉片泵因流量脈動很小。