威格士斜軸式軸向柱塞泵的原理主要基于柱塞在柱塞孔內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)
威格士斜軸式軸向柱塞泵的原理主要基于柱塞在柱塞孔內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)
一、基本構(gòu)造 斜軸式軸向柱塞泵的傳動(dòng)軸中心線與缸體中心線有一個(gè)傾斜角度。柱塞一端以球形端頭與斜盤接觸,當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)時(shí),斜盤將柱塞從缸體中拉出或推回,完成吸排油過程。此外,在配油盤上有高低壓月形溝槽,它們彼此由隔墻隔開以保證密封性,并且分別與泵的出油口和進(jìn)油口連通。 二、工作原理 吸油過程: 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過柱塞的內(nèi)壁接觸帶動(dòng)缸體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 同時(shí),柱塞在缸體的柱塞孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞外拉時(shí),工作室內(nèi)壓力降低,出口閥關(guān)閉。當(dāng)壓力低于進(jìn)口時(shí),進(jìn)口閥打開,液體被吸入。 排油過程: 當(dāng)柱塞內(nèi)推時(shí),工作室壓力升高,進(jìn)口閥關(guān)閉。當(dāng)壓力高于出口時(shí),出口閥打開,液體被排出。 柱塞與缸孔組成的工作容腔中的油液通過配油盤分別與泵的吸、排油腔相通。 三、變量機(jī)構(gòu) 變量機(jī)構(gòu)用來改變斜盤的傾角,通過調(diào)節(jié)斜盤的傾角可以改變泵的排量。這種設(shè)計(jì)使得斜軸式軸向柱塞泵能夠適應(yīng)不同的工作壓力和流量需求。 四、特點(diǎn)與應(yīng)用
特點(diǎn): 結(jié)構(gòu)緊湊,效率高。 變量行程短,響應(yīng)速度快。 徑向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)克服了軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題,提高了抗沖擊能力。 應(yīng)用: 斜軸式軸向柱塞泵廣泛應(yīng)用于各種液壓系統(tǒng),如工程機(jī)械、船舶、冶金等領(lǐng)域。 綜上所述,威格士斜軸式軸向柱塞泵通過其獨(dú)特的構(gòu)造和工作原理,實(shí)現(xiàn)了高效、穩(wěn)定的液壓傳動(dòng)。其變量機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得泵能夠適應(yīng)不同的工作條件,進(jìn)一步擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。 威格士斜軸式軸向柱塞泵原理:圖2.21為斜軸式軸向柱塞泵的工作原理圖。傳動(dòng)軸5的軸線相對(duì)于缸體3有傾角,柱塞2與傳動(dòng)軸圓盤之間用相互鉸接的連桿4相連。當(dāng)傳動(dòng)軸5沿圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí),連桿4就帶動(dòng)柱塞2連同缸體3一起繞缸體軸線旋轉(zhuǎn),柱塞2同時(shí)也在缸體的柱塞孔內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),使柱塞孔底部的密封腔容積不斷發(fā)生增大和縮小的變化,通過配流盤1上的窗口a和b實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。
與斜盤式泵相比較,斜軸式泵由于缸體所受的不平衡徑向力較小,故結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高可以有較高的設(shè)計(jì)參數(shù),其缸體軸線與驅(qū)動(dòng)軸的夾角較大,變量范圍較大;但外形尺寸較大,結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。目前,斜軸式軸向柱塞泵的使用相當(dāng)廣泛。 在變量形式上,斜盤式軸向柱塞泵靠斜盤擺動(dòng)變量,斜軸式軸向柱塞泵則為擺缸變量,因此,后者的變量系統(tǒng)的響應(yīng)較慢。關(guān)于斜軸泵的排量和流量可參照斜盤式泵的計(jì)算方法計(jì)算。
• 工作原理:依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng),使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實(shí)現(xiàn)吸油、壓油。
分類
• 按柱塞排列和運(yùn)動(dòng)方向:可分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵。徑向柱塞泵的柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向與驅(qū)動(dòng)軸垂直,軸向柱塞泵的柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向與缸體中心軸平行。
• 按配流方式:可分為斜盤式(直軸式)和斜軸式。
特點(diǎn)
• 優(yōu)點(diǎn):參數(shù)高,額定壓力、轉(zhuǎn)速高,驅(qū)動(dòng)功率大;效率高,容積效率約95%,總效率約90%;壽命長(zhǎng);變量方便,形式多樣;單位功率重量輕;主要零件受壓應(yīng)力,材料強(qiáng)度性能可充分利用。
• 缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件數(shù)多;自吸性差;制造工藝要求高,成本貴;油液污染敏感,要求較高過濾精度,使用和維護(hù)要求高。
結(jié)構(gòu)組成
• 單柱塞泵:主要由偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個(gè)單向閥組成。
• 臥式柱塞泵:由幾個(gè)柱塞并列安裝,通過曲軸、連桿滑塊或偏心軸推動(dòng)柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
• 軸向柱塞泵:由缸體、柱塞、斜盤、配油盤、傳動(dòng)軸等主要部件組成。
• 徑向柱塞泵:主要由驅(qū)動(dòng)軸、十字聯(lián)軸器、星形液壓缸體轉(zhuǎn)子、定子、配流軸、柱塞、滑靴等組成。
應(yīng)用領(lǐng)域
• 工程機(jī)械:如挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)等,用于提供動(dòng)力和控制液壓系統(tǒng)。
• 礦山機(jī)械:如采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、提升機(jī)等,滿足高壓、大流量的液壓需求。
• 船舶機(jī)械:用于船舶的舵機(jī)、起貨機(jī)、錨機(jī)等設(shè)備的液壓系統(tǒng)。
• 工業(yè)領(lǐng)域:如液壓機(jī)、注塑機(jī)、壓鑄機(jī)、軋鋼機(jī)等,實(shí)現(xiàn)各種工藝動(dòng)作和壓力控制。