柱塞泵是依靠柱塞在缸體內作往復運動使泵內密封工作腔容積發生變化實現吸油和壓油的，柱塞泵一般分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵。本文興迪源機械帶來液壓機柱塞泵的工作原理及結構特點詳解。
一、軸向柱塞泵的工作原理及結構特點：
①軸向柱塞泵的結構
軸向柱塞泵可分為斜盤式和斜軸式兩種。如圖3-15所示是一種國產的斜盤式軸向柱塞泵的結構。該泵是由主體部分(圖中左半部)和變量部分(圖中右半部)組成的,在主體部分中,傳動軸通過花鍵軸帶動缸體旋轉,使均勻分布在缸體上的柱塞繞傳動軸的軸線旋轉,由于每個柱塞的頭部通過滑履結構與斜盤連接,因此可以任意轉動而不脫離斜盤,隨著缸體的旋轉,柱塞在軸向往復運動,使密封工作腔的容積發生周期性的變化,通過配流盤完成吸油和壓油工作。
圖3-15 斜盤式軸向柱塞泵的結構
在變量機構中,由斜盤的角度來決定泵的排量,而泵的角度是通過液壓力和彈簧的作用,使調節柱塞往復運動來調整的。可見這種泵的變量調節機構是自動的。
②軸向柱塞泵的工作原理
斜盤式軸向柱塞泵的工作原理如圖3-16所示,柱塞軸向均勻排列安裝在缸體同一半徑圓周處,缸體由電動機帶動旋轉,柱塞靠機械裝置(如滑履)或在低壓油的作用下頂在斜盤上。當缸體旋轉時,柱塞即在軸向左右移動,使得工作腔容積發生變化。軸向柱塞泵是靠配流盤來配流的,配流盤上的配流窗口分為左右兩部分。
若缸體如圖3-16所示方向旋轉,則圖中左邊配流窗口a為吸油區(柱塞向左伸出,工作腔容積變大);右邊配流窗口b為壓油區(柱塞向右縮回,工作腔容積變小),軸向柱塞泵每旋轉一轉,工作腔容積變化一次,完成吸油、壓油各一次。軸向柱塞泵是靠改變斜盤的傾角,從而改變每個柱塞的行程使得泵的排量發生變化的。
圖3-16 斜盤式軸向柱塞泵的工作原理
③斜盤式軸向柱塞泵的結構特點
a.三對摩擦副:柱塞與缸體孔,缸體與配流盤,滑履與斜盤,容積效率較高,額定壓力可達31.5MPa。
b.泵體上有泄漏油口。
c.傳動軸是懸臂梁,缸體外有大軸承支承。
d.為減小瞬時理論流量的脈動性,取柱塞數為奇數:5,7,9。
e.為防止密閉容積在吸、壓油轉換時因壓力突變引起的壓力沖擊,在配流盤的配流窗口前端開有減振槽或減振孔。
④軸向柱塞泵性能 如圖3-17所示。
圖3-17 軸向柱塞泵性能
軸向柱塞泵的性能穩定,耐沖擊性能好,工作可靠；但其徑向尺寸大,結構復雜,自吸能力差,且配油受到不平衡液壓力的作用,容易磨損,這些都限制了它的轉速和壓力的提高。
二、徑向柱塞泵的工作原理及結構特點：
①徑向柱塞泵的工作原理
徑向柱塞泵的工作原理如圖3-18所示。轉子為缸體,其上均布七個柱塞孔,柱塞底部空間為密閉工作腔,柱塞靠離心力(或在低壓油的作用下)使頭部滑履頂在定子的內壁上。定子與缸體是偏心安裝的。電動機帶動→轉子(缸體)→柱塞沿徑向里外移動→工作容積變化→完成吸壓油過程。
徑向柱塞泵是靠配流軸來配油的,徑向柱塞泵每旋轉一轉,工作腔容積變化一次,完成吸油、壓油各一次。改變其偏心距可使其輸出流量發生變化,成為變量泵。
由于該泵上下各部分為吸油區和壓油區,因此,泵在工作時受到徑向不平衡力作用。
圖3-18徑向柱塞泵的工作原理
徑向柱塞泵由于泵中的柱塞在缸體中的移動速度是變化的,泵的輸出流量是脈動的,在柱塞數較多卻為奇數時,流量脈動較小。
②配流軸式徑向柱塞泵結構特點
a.配流軸配流,因配流軸上與吸、壓油窗口對應的方向開有平衡油槽,使液壓徑向力得到平衡,容積效率較高。
b.柱塞頭部裝有滑履,滑履與定子內圓為面接觸,接觸面比壓很小。
c.可以實現多泵同軸串聯,液壓裝置結構緊湊。
d.改變定子相對缸體的偏心距可以改變排量，且變量方式多樣。
③徑向柱塞泵的性能 如圖3-19所示。
圖3-19徑向柱塞泵性能
④負載敏感型徑向變量柱塞泵 如圖3-20所示為負載敏感型徑向變量柱塞泵工作原理。
圖3-20 負載敏感型徑向變量柱塞泵工作原理
這種變量形式的液壓泵不僅輸出的流量適應執行元件的流量需求,而且泵的出口壓力P1隨負載壓力P2而變化,因此稱為負載變量泵,或功率(壓力和流量)自適應變量泵。由于結構上的一些改進,圖3-20所示的徑向柱塞泵的額定壓力可達35MPa,加之變量方式靈活，且可以實現雙向變量,因此應用日益廣泛。
【興迪源機械簡介】
興迪源機械(Xingdi Machinery)是一家專注流體壓力成形技術的鍛壓設備制造企業。自2007年創立以來，興迪源機械一直致力于內高壓成形的技術創新和產品研發。主營產品范圍從生產普通液壓設備，現今發展至生產、研發國內頂尖流體壓力成形技術的鍛壓設備。
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部分文段和圖片摘自：
《圖解液壓技術基礎》
作者：李麗霞 楊宗強 何敏祿
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