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拖拉机液压泵

将机械能转换为液体压力能,为拖拉机液压系统提供加压液体的装置。它属于容积式泵,其基本原理是封闭油腔的容积变化。泵内封闭油腔的容积扩大则吸油,缩小则排挤和逼使油液克服阻力对外输出。液压泵旋转一周所排出的油液容积为排量。定量泵的排量固定,变量泵则可变。单位时间内液压泵的输油量为流量,流量是排量与液压泵转速的乘积。液压泵进出口之间的压力差与流量的乘积是液压泵输出的液压功率。

将机械能转换为液体压力能,为拖拉机液压系统提供加压液体的装置。它属于容积式泵,其基本原理是封闭油腔的容积变化。泵内封闭油腔的容积扩大则吸油,缩小则排挤和逼使油液克服阻力对外输出。

液压泵旋转一周所排出的油液容积为排量。定量泵的排量固定,变量泵则可变。单位时间内液压泵的输油量为流量,流量是排量与液压泵转速的乘积。液压泵进出口之间的压力差与流量的乘积是液压泵输出的液压功率。

液压泵按结构可分为齿轮泵、转子泵、滑片泵和柱塞泵等。

图1 齿轮泵工作原理

齿轮泵

为定量泵。常用的外啮合齿轮泵(图1)由一对渐开线圆柱直齿齿轮组成。齿轮齿顶与壳体内腔以及齿轮端面与壳体侧壁分别作为径向和轴向的密封表面,使各齿间形成封闭油腔。啮合点M将正在进行啮合的各齿隔开成左右油腔。齿轮按图示方向旋转时,右腔各齿退出啮合,容积扩大成为吸油腔;左腔进入啮合,容积缩小成为压油腔。

高压齿轮泵为了减少端面泄漏,前后轴套是轴向浮动的。出油道上的高压油液被引到轴套背面,把轴套压紧在齿轮端面上。压紧力与液压泵出油压力成正比,可减少由于压力升高而引起的端面泄漏。外啮合齿轮泵结构简单,造价低廉,体积小,重量轻,是在拖拉机和农机上应用最广泛的中高压液压泵。

转子泵

由短幅外摆线等距曲线齿形的内转子(主动)和圆弧齿形的外转子(从动)组成(图2)。内外转子齿数相差一齿,各自绕偏心距为e的两个中心旋转,方向相同。旋转时啮合点改变位置,形成了容积可变的各封闭油腔。右侧各腔吸油;左侧则排油。内转子每转一圈,每个油腔各完成吸油和排油一次。转子泵常用作中、低压液压泵。

图2 转子泵工作原理

滑片泵

主要由转子、定子和在定子的滑片槽中作径向滑动的滑片组成(图3)。转子偏置在定子中形成了宽度不等的环形通道,并由滑片隔成容积不等的封闭油腔。当转子带着滑片旋转时,滑片在离心力作用下与定子内壁始终保持接触。各油腔随转子改变容积,完成吸油和排油。滑片泵常用作中、低压液压泵。

图3 滑片泵工作原理

柱塞泵

靠柱塞往复运动实现容积的变化。柱塞和柱塞孔容易精密加工,密封性好,高压下能保持较高容积效率。柱塞泵按柱塞布置可分轴向式和径向式两种。

轴向柱塞泵

结构及工作原理如图4所示。缸体由驱动轴带动旋转,缸体内的柱塞靠斜盘实现往复运动。柱塞中有半数进油,另一半出油,进出油分别由配流盘汇集或配流。改变斜盘的斜角γ即可改变排量。柱塞端头与斜盘之间有相对滑动,其间装有滑履。渭履将柱塞内的高压油液引到底部,液压力垫起滑履使它静力平衡,油膜减少磨损,提高机械效率。轴向柱塞泵单位功率重量小,但结构较复杂,使用维修要求严格,常用于大功率拖拉机上具有压力—流量补偿的闭心液压系统中。

图4 轴向柱塞泵工作原理

径向柱塞泵

各柱塞布置在垂直于轴线的同一平面内,由偏心轮推动柱塞压油。柱塞回程靠弹簧将柱塞压紧在偏心轮上。每一柱塞都有进出油单向阀。图5为径向柱塞变量泵工作原理图,当出口油压很低时[图5(a)],偏心轮室与进油道相通。柱塞紧贴偏心轮,行程为2e;当出口油压达工作压力时[图5(b)],通过控制阀将压力传到偏心轮室内并作用在柱塞底部,柱塞被保持在底部液压力与回程弹簧压缩力相平衡的位置上,脱离了与偏心轮的接触,实际行程减小,相应排量减少。因此,此泵可以在压力变化不大的范围内实现较大的流量变化,是恒压式变量泵。此泵用于大、中功率拖拉机上的恒压闭心液压系统中。

图5 径向柱塞变量泵工作原理