典型结构

出处:按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第451页(2666字)

(1)A2F型斜轴式柱塞泵/

A2F型斜轴式柱塞定量泵/马达是具有代表意义的斜轴泵/马达结构,如图11.4-1所示。

图11.4-1 A2F型斜轴式泵/马达

1-主轴;2-轴承组;3-连杆柱塞副;4-缸体;5-壳体;6-配流盘;7-后盖

它主要由主轴、轴承组、连杆柱塞副、缸体、壳体、配流盘和后盖等组成。主轴支承在3个轴承在上,靠右侧的轴承2是成对的双联角接触球轴承,它既能承受较大的轴向力,也能承受一定的径向力。左侧的轴承为深沟球轴承,主要是承受径向力。轴承组能保证主轴稳定地高速旋转并具有较长的使用寿命。主轴轴伸分三种形式,有平键和花键之分,花键又有国标花键和德标花键(DIN5480)两种。紧靠左面轴承的左面有一组碟形弹簧,它用来保证成对的双联角接触球轴承的预紧力,同时也能使轴承在高速旋转时运转正常而噪声较小。左端盖靠O形圈密封端盖与壳体之间的间隙,防止泄漏,靠骨架密封圈将端盖与主轴之间的间隙密封,防止泄漏。连杆柱塞副是由连杆和柱塞两个零件经滚压而连接在一起。连杆大球头由回程板压在主轴的球窝里,连杆的小球头与柱塞里的球窝相配合,柱塞在缸体内作直线往复运动。缸体与配流盘之间采用球面配流,并且由套在中心轴上的碟形弹簧将缸体压在配流盘上,因而缸体在旋转时有很好的自位性,并具有较高的容积效率。中心轴支承在主轴中心球窝和配流盘的中心孔之间,它能保证缸体很好地绕着中心轴回转。

(2)A2F6.1型斜轴式柱塞泵/马达

A2F6.1型斜轴式柱塞泵/马达,如图11.4-2所示,是在A2F型泵/马达的基础上发展而来的。

图11.4-2 A2F6.1型斜轴式柱塞泵/马达

1-主轴;2-壳体;3-芯轴;4-碟簧;5-弹簧座;6-配流盘;7-O形圈;8-后盖;9-定位销;10-柱塞;11-缸体

从结构图上我们可以看出,它最大的特点是采用了锥形柱塞加活塞环密封代替了原来的连杆柱塞副。另外,主轴与缸体轴线之间的夹角由25°增大为40°,其结果是简化了连杆柱塞的结构、简化了工艺、降低了加工成本、并随之而来地减小了体积和质量。但是,这种结构的泵/马达对液压油的清洁度要求提高了,如果油液清洁度达不到要求,将会缩短它的使用寿命。

(3)A7V恒功率变量泵

A7V恒功率变量泵是常用的一种变量泵,其结构如图11.4-3所示。芯部零件结构与A2F泵/马达相同,都是主轴旋转通过连杆柱塞副带动缸体旋转,使柱塞在缸体孔内作直线往复运动,实现吸油和排油,将机械能转变成液压能。

图11.4-3 A7V斜轴式变量泵

1-缸体;2-配流盘;3-最大摆角限位螺钉;4-变量活塞;5-调节螺钉;6-调节弹簧;7-阀套;8-控制阀芯;9-拨销;10-大弹簧;11-小弹簧;12-后盖;13-导杆;14-先导活塞;15-喷嘴;16-最小摆角限位螺钉

变量机构是由装在后盖中的变量活塞4、拨销9、控制阀芯8、阀套7、调节弹簧6、调节螺钉5、喷嘴15、先导活塞14、导杆13及大小弹簧10与11等组成。变量活塞4是一个阶梯状的柱塞,它的上端直径较细叫变量活塞小端,而下部直径较粗叫变量活塞大端。变量活塞大端有一横孔,穿过一个拨销,拨销的左端与配流盘的中心孔相配合,拨销的右端套在导杆上。当变量活塞上下滑动时便带动配流盘沿着后盖的弧形滑道滑动,从而改变缸体轴线与主轴之间的夹角。因此,在主轴转数不变时就可改变输出流量的大小,即摆角大时输出流量大,摆角小时输出流量小,从而实现变量的目的。

变量活塞怎样才能在后盖中上下移动呢?在设计时变量活塞的上腔是通过油道与压油口的高压油相通,同时这股高压油连通到控制阀芯的两个台阶之间。当压力不高时,压力油作用于先导活塞上并推动导杆传到控制阀芯上的力小于或等于调节弹簧的力时,高压油被控制阀芯的两个台阶封住,高压油通不到变量活塞所在的大腔。这时,变量活塞上腔为高压、下腔为低压,在压差的作用下变量活塞处于下端,即处于最大摆角,流量最大。

当压力升高时,高压油通过喷嘴作用到先导活塞上端并推动导杆,推动控制阀芯。由于这个推动力大于调节弹簧的力,控制阀芯向下移动,使高压油通过一横孔流入变量活塞的下腔。这时变量活塞上下两端油的压力相等,但下端面积大而上端面积小,所以变量活塞在两端压力差的作用下向上运动,从而使摆角变小,实现了变量的目的。与此同时,套在导杆上的大小弹簧也受到压力,该压力通过导杆作用于先导活塞上,使先导活塞下端受到的力与上端的液压力相平衡,导杆对控制阀芯的压力减小,这时控制阀芯下端受调节弹簧的弹簧力大于上端导杆对它的压力便向上移动,直到切断阀套上横孔的控制油路,于是变量活塞就固定在某一个位置上。

当负载压力减小,低于恒功率曲线上的某一点时,则调节弹簧通过作用于控制阀芯、导杆传到先导活塞上的压力大于先导活塞上端的液压力时,控制阀芯在调节弹簧的作用下向阀套上方移动,将变量活塞大腔的控制油与低压腔沟通,变量活塞小端压力高而大端压力低,变量活塞又在压差的作用下向下移动,使缸体与主轴之间的摆角增大。同时,大小弹簧对先导活塞的压力减小,先导活塞在上面压力的作用下又推动导杆和控制阀芯下移,直到与调节弹簧的力相平衡,这时变量活塞又在某一位置处于新的平衡状态。

当压力升高,开始变量以后,压力升高则流量减小,泵从大摆角向小摆角变化。相反,当压力减小,则泵从小摆角向大摆角变化,流量增大。因此,可以始终大致保持流量与压力的乘积不变,即所谓恒功率变量。

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