轴向柱塞泵

2025.03.06

轴向柱塞泵

由动力机械驱动的柱塞泵和由压力油驱动的柱塞马达是各类液压泵、马达中结构复杂程度和制造成本最高的。与齿轮泵与齿轮马达、叶片泵与叶片马达不同，柱塞泵和柱塞马达的挤压器是柱塞，依靠柱塞在特制的缸体内往复运动来吸收或压排液体。壳体仅容纳、连接和支撑各种工作零件，是一种非承压液压元件。根据柱塞与传动轴的位置关系，柱塞泵和柱塞马达分为轴向柱塞式和径向柱塞式。这里就轴向柱塞泵和轴向柱塞马达进行介绍和讨论。

轴向柱塞泵的柱塞中心线与缸体的轴线平行或近似平行。

4.1.1 类型特征

（十二）分类

图a为轴向柱塞泵的分类。其中，柱塞的运动方向与直轴轴向柱塞泵传动轴的轴线平行，由于它是利用斜盘推动或推回柱塞的往复运动，改变缸体中活塞孔腔的工作容积来吸压油并输出液压能，故又称斜盘柱塞泵。该类泵有通轴和非通轴两种形式，其工作原理相同。但前者的传动轴贯穿斜盘，两端由轴承（一般为滚动轴承）支撑，故既可制成缸体旋转泵，又可制成斜盘旋转泵；后者的传动轴不贯穿斜盘，传动轴的一端（输入端）由轴承支撑，另一端由支撑在轴承上的缸体的花键孔支撑。

柱塞运动方向与传动轴相交，夹角不大于45度，从外形上看是倾斜的或者弯曲的，所以又叫曲轴柱塞泵。

除定量泵外，直轴、斜轴轴向柱塞泵均可制成变量泵，由于变量控制方式、控制目的、控制信息种类繁多，轴向柱塞泵相当丰富。

在各类柱塞泵中，应用最为广泛的是端面分布的回转筒式直轴泵和端面分布的斜轴泵。

（2）特性如下表所示。

轴向柱塞泵的特点

类型	主要优点	主要缺点
直轴（斜盘）轴向柱塞泵	① 具有可逆性，可作为泵和电动机使用 ②通过斜盘的摆动来实现流量和方向的改变 ③压力高，压力可达50MPa；排量大，排量通常为500ml/R，有的高达1400ml/R ④ 响应时间可达0.2S ⑤效率高，容积效率大于95%，总效率大于90% ⑥斜轴泵噪声小 ⑦ 通轴泵可与阀门组合，多台泵可串联 ⑧结构简单、体积小、功率密度高	①一般结构比齿轮泵、叶片泵、叶片泵复杂 ②抗污染能力差 ③非同轴泵采用大轴承支撑筒体结构，外形较大，噪声大，且不能串联，影响其应用范围
斜置式轴向柱塞泵	①柱塞侧向力比直轴泵小，因而摩擦损失较小 ②传动轴与缸体夹角比直轴泵大，一般斜轴泵与缸体夹角为25°，斜轴泵最大为40°，直轴泵与缸体夹角为90%以上。 ③传动轴不需要穿过配流板，因此球面配流板直径较小，在相同工作压力下，摩擦副的比功率值[PV]较小，因此转速较高 ④斜轴泵的自吸能力比直轴泵好 ⑤由于缸体球面与配流板球面之间有较大的密封间隙，对油液污染不敏感 ⑥旋转部件转动惯量小，故起动特性好，起动效率高 ⑦变岩，由于倾角大，所以变岩范围大 ⑧ 大锥角的向心推力球轴承既能承受径向力，又能承受较大的轴向力，因此使用寿命长	①双向变量泵由于摆角较大，需要较大的摆动空间，所以双向变量斜轴泵比双向变量直轴泵体积较大、笨重 ②不能采用贯通的传动轴或两轴相连，故较难制成双联泵 ③结构中的摩擦副，如主轴球窝与连杆球头的配合及连杆小球头与柱塞的内球窝的配合等处，都是球面配合，且加工精度较高，故工艺性差

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