4．4．1 特點

  柱塞泵是靠柱塞在缸體中作往復(fù)運動造成密封容積的變化來實現(xiàn)吸油與壓油的液壓泵。

  與齒輪泵和葉片泵相比，這種泵有許多優(yōu)點。

  首先，構(gòu)成密封容積的零件為圓柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到較高的配合精度，密封性能好，在高壓工作仍有較高的容積效率；

  第二，只需改變柱塞的工作行程就能改變流量，易于實現(xiàn)變量；

  第三，柱塞泵中的主要零件均受壓應(yīng)力作用，材料強度性能可得到充分利用。

  由于柱塞泵壓力高，結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，流量調(diào)節(jié)方便，故在需要高壓、大流量、大功率的系統(tǒng)中和流量需要調(diào)節(jié)的場合，如龍門刨床、拉床、液壓機、工程機械、礦山冶金機械、船舶上得到廣泛的應(yīng)用。

  柱塞泵按柱塞的排列和運動方向不同，可分為：徑向柱塞泵和軸向柱塞泵兩大類。
       
     

                     圖：軸向柱塞泵、徑向柱塞泵立體圖

     4.4.2 徑向柱塞泵

  1、徑向柱塞泵的工作原理

  徑向柱塞泵的工作原理,如下圖所示，柱塞徑向排列裝在缸體中，缸體由電動機帶動連同柱塞一起旋轉(zhuǎn)，所以缸體一般稱為轉(zhuǎn)子，柱塞在離心力的（或在低壓油）作用下抵緊定子的內(nèi)壁，當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向回轉(zhuǎn)時，由于定子和轉(zhuǎn)子之間有偏心距e，柱塞繞經(jīng)上半周時向外伸出，柱塞底部的容積逐漸增大，形成部分真空，因此便經(jīng)過襯套（襯套3是壓緊在轉(zhuǎn)子內(nèi)，并和轉(zhuǎn)子一起回轉(zhuǎn)）上的油孔從配油軸和吸油口吸油；當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)到下半周時，定子內(nèi)壁將柱塞向里推，柱塞底部的容積逐漸減小，向配油軸的壓油口壓油，當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)一周時，每個柱塞底部的密封容積完成一次吸壓油，轉(zhuǎn)子連續(xù)運轉(zhuǎn)，即完成壓吸油工作。

   徑向柱塞泵結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，徑向尺寸較大，運動件的轉(zhuǎn)動慣量較大，制造和維修難度也大，故近年來逐漸被軸向柱塞泵所替代。

    4.4.2 軸向柱塞泵

 1、軸向柱塞泵是將多個柱塞配置在一個共同缸體的圓周上,并使柱塞中心線和缸體中心線平行的一種泵。

   按配流方式，可分為端面配流式、閥配流式。

   端面配流式又分為：直軸式（斜盤式）、斜軸式（擺缸式）。

 2、斜盤式軸向柱塞泵的工作原理

  如上圖所示為斜盤式軸向柱塞泵的工作原理,這種泵主體由缸體、配油盤、柱塞和斜盤組成。柱塞沿圓周均勻分布在缸體內(nèi)。斜盤軸線與缸體軸線傾斜一角度,柱塞靠機械裝置(比如彈簧)或在低壓油作用下壓緊在斜盤上,配油盤和斜盤固定不轉(zhuǎn),當(dāng)電動機通過傳動軸使缸體轉(zhuǎn)動時,由于斜盤的作用,迫使柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運動,并通過配油盤的配油窗口進(jìn)行吸油和壓油。如上圖中所示回轉(zhuǎn)方向,當(dāng)缸體轉(zhuǎn)角在π～2π范圍內(nèi),柱塞向外伸出,柱塞底部缸孔的密封工作容積增大,通過配油盤的吸油窗口吸油;在0～π范圍內(nèi),柱塞被斜盤推入缸體,使缸孔容積減小,通過配油盤的壓油窗口壓油。缸體每轉(zhuǎn)一周,每個柱塞各完成吸、壓油一次。

  如改變斜盤傾角,就能改變柱塞行程的長度,即改變液壓泵的排量；改變斜盤傾角方向,就能改變吸油和壓油的方向,即成為雙向變量泵。

        排量計算：

    式中：d—柱塞直徑；D—柱塞在缸體上的分布圓直徑；δ—斜盤傾角；z—柱塞數(shù)

   軸向柱塞泵中的柱塞，一般�。� 7、9、11。這主要是因為，柱塞數(shù)為奇數(shù)時流量脈動小，而且柱塞數(shù)越多，脈動越小。

  3. 斜軸式軸向柱塞泵

  如圖4.4-3所示。其缸體軸線相對傳動軸軸線成一傾角,傳動軸端部用萬向鉸鏈、連桿與缸體中的每個柱塞相聯(lián)結(jié),當(dāng)傳動軸轉(zhuǎn)動時,通過萬向鉸鏈、連桿使柱塞和缸體一起轉(zhuǎn)動,并迫使柱塞在缸體中作往復(fù)運動,借助配油盤進(jìn)行吸油和壓油。

  這類泵的優(yōu)點是變量范圍大，泵的強度較高。但和上述斜盤式相比，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，外形尺寸和重量均較大。

   4.軸向柱塞泵的優(yōu)點是:

  結(jié)構(gòu)緊湊、徑向尺寸小,慣性小,容積效率高,目前最高壓力可達(dá)40MPa,甚至更高,一般用于工程機械、壓力機等高壓系統(tǒng)中;但其軸向尺寸較大,軸向作用力也較大,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

                                                            [編著：曾保國]