軸向柱塞泵

2025.03.06

軸向柱塞泵

由動力機械驅動的柱塞泵和由壓力油驅動的柱塞馬達是各類液壓泵、馬達中結構複雜程度和製造成本最高的。與齒輪泵與齒輪馬達、葉片泵與葉片馬達不同的是，柱塞泵與柱塞馬達的擠壓器是柱塞，依靠柱塞在特製的缸體內往復運動來吸收或壓榨、排出液體。殼體只容納、連接和支撐各種工作部件，是一種非承壓液壓元件。根據柱塞與傳動軸的位置關係，柱塞泵和柱塞馬達分為軸向柱塞式和徑向柱塞式。這裡介紹並討論了軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達。

軸向柱塞泵的柱塞中心線與缸體的軸線平行或近似平行。

4.1.1 類型特徵

（十二）分類

圖a表示軸向柱塞泵的分類。其中柱塞的運動方向與直軸式軸向柱塞泵傳動軸的軸線平行，由於它利用斜盤推動或推回柱塞的往復運動，改變缸體中活塞孔腔的工作容積來吸壓油並輸出液壓能，故又稱斜盤柱塞泵。該類泵浦有通軸和非通軸兩種形式，其工作原理相同。但前者的傳動軸貫穿斜盤，兩端採用軸承（一般為滾動軸承）支撐，因此，既可以製成缸式旋轉泵，又可以製成斜盤旋轉泵；後者的傳動軸不會穿過斜盤，傳動軸的一端（輸入端）由軸承支撐，另一端由支撐在軸承上的氣缸的花鍵孔支撐。

柱塞的運動方向與傳動軸相交，且夾角不大於45度。從外形上看，它是傾斜的或彎曲的，所以又叫曲軸柱塞泵。

直軸、斜軸軸向柱塞泵除可製成定量泵外，還可製成變數泵。由於變數控制方式、控制目的、控制資訊的多樣性，軸向柱塞泵相當豐富。

在各類柱塞泵中，應用最廣泛的是端面分佈的迴轉筒式直軸泵和端面分佈的斜軸泵。

（2）特性如下表所示。

軸向柱塞泵的特點

類型	主要優點	主要缺點
直軸（斜盤）軸向柱塞泵	① 具有可逆性，可作為泵浦和電動機使用 ②透過斜盤的擺動來實現流量和方向的改變 ③壓力高，壓力可達50MPa；排氣量大，排氣量通常為500ml/R，有的高達1400ml/R ④ 回應時間可達0.2S ⑤效率高，容積效率大於95%，總效率大於90% ⑥斜軸泵浦噪音小 ⑦ 通軸泵浦可與閥門組合，多台泵浦可串聯 ⑧結構簡單、體積小、功率密度高	①一般結構比齒輪泵浦、葉片泵浦、葉片泵浦複雜 ②抗污染能力差 ③非同軸幫浦採用大軸承支撐筒體結構，外形較大，雜訊大，且不能串聯，影響其應用範圍
斜置式軸向柱塞泵	①柱塞側向力比直軸泵浦小，因而摩擦損失較小 ②傳動軸與汽缸體之間的夾角較直軸泵浦大。斜軸幫浦與缸體之間的夾角一般為25°，斜軸幫浦最大可達40°。直軸泵浦與汽缸體夾角大於90% ③傳動軸不需要穿過配流板，因此球面配流板直徑較小。在相同的工作壓力下，摩擦副的比功率值[PV]越小，因此轉速越高 ④斜軸幫浦的自吸能力比直軸幫浦好 ⑤由於缸體球面與配流板球面之間有較大的密封間隙，對油液污染不敏感 ⑥旋轉部件轉動慣量小，故起動特性好，起動效率高 ⑦變岩，由於傾角大，所以變岩範圍大 ⑧ 大錐角的向心推力球軸承既能承受徑向力，又能承受較大的軸向力，因此使用壽命長	①雙向變數泵浦由於擺角較大，需要較大的擺動空間，所以雙向變數斜軸泵浦比雙向變數直軸泵浦體積較大、笨重 ②不能採用貫通的傳動軸或兩軸相連，故較難製成雙聯泵 ③結構中的摩擦副，如主軸球窩與連桿球頭的配合及連桿小球頭與柱塞的內球窩的配合等處，都是球面配合，且加工精度較高，故工藝性差

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