工作原理

出处：按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册下》第2403页（2043字）

5．1．1 摆动盘式轴向柱塞泵工作原理

摆动盘式轴向柱塞泵工作原理见图7．4－9。从图中可看出，柱塞4的轴线和泵缸体的轴线平行，故称为轴向柱塞泵。由于这种泵的缸体和主轴相连，并和原动机相连，缸体不能摆动，故又称摆动盘式轴向柱塞泵，也称直轴泵或斜盘式轴向柱塞泵。

图7．4－9 摆动盘式轴向柱塞泵工作原理

1－泵主轴；2－斜盘；3－滑靴；4－柱塞；5－缸体；6－弹簧；7－泵体；8－配流盘

加工时，将滑靴3包住柱塞4的球头，接触表面应非常光洁，使球头可在滑靴的球窝中无阻滞的自由转动而不松脱。斜盘2可围绕在垂直纸面方向的耳轴(图中未画出)摆动。斜盘摆动时，斜盘的法线和泵主轴轴线的夹角α变化，泵的流量也随之变化。一般倾斜角α=0～20°。

缸体5是一圆柱形零件，在圆周上等分有几个圆柱形柱塞孔，柱塞可相对柱塞孔滑动。主轴1通过花键带动缸体旋转，因柱塞在缸体的柱塞孔中，所以也和缸体一起旋转。

配流盘8是盘形零件，开有长圆形的通油槽10、12；通油槽分别开有油孔9、11，如图中A－A剖面所示。配流盘固定在泵体7上，静止不动。弹簧6使缸体5的端面压紧在配流盘表面，可减少缸体端面和配流盘表面间隙的漏油。柱塞4靠液压力、弹簧力或机械力使滑靴端面压紧斜盘2表面，为的是减少二者所形成的间隙的漏油。

设泵轴沿顺时针方向转动，如图7．4－9A－A所示(A－A中箭头表示缸体转动方向)，配流盘是固定的。柱塞4是处于0°的柱塞，柱塞随缸体转动，即脱离纸面进入纸面前的空间。但因滑靴总是贴紧斜盘，故柱塞和柱塞孔形成的封闭容积逐渐减小。当柱塞转到180°时，柱塞和柱塞孔形成的封闭容积最小，超过180°后，柱塞进入纸面后的空间，封闭容积又逐渐加大。经过270°，又到达0°，0°时的封闭容积最大。处于0°和180°的柱塞相对于缸体的速度为零，称为处于死点的柱塞。从0°经90°到180°的柱塞因封闭容积在减小，故是排油过程，从封闭容积排出的油经油槽12、油孔11排出泵体。从180°经270°又回到零位的柱塞，因封闭容积加大，故是吸油过程，油从油孔10经过油槽10被吸入正在加大的封闭容积。任一柱塞，凡进入0°～90°～180°区域内，都处于排油状态；凡进入180°～270°～0°区域内，都处于吸油状态。处于死点的柱塞和吸、排油区均不相通。泵轴连续转动，泵则连续吸油和连续排油。

若倾斜角α逐渐减小，柱塞的行程则变短，泵的排量减小。α角为零，泵的排量为零。α角的倾斜方向从主轴的一侧转到另一侧，泵的吸、排油口对调。若泵轴反向旋转，如变为反时针旋转，则泵的吸、排油腔对调。如果倾斜角不变，泵的转速减小，则泵的流量减小。

由于这种泵的流量可以调节，故可作为变量泵使用；当倾斜角α被固定时，也可作为定量泵使用；如果通入高压油，排出低压油，也可作为液压马达使用。

5．1．2 摆动缸式轴向柱塞泵的工作原理

摆动缸式(或称斜轴式)轴向柱塞泵的工作原理见图7．4－10。主轴1的一端有一带数个球窝的圆盘。球窝将柱塞5的球头包住，球头可在球窝中自由而无卡滞的转动。柱塞5在缸体7的柱塞孔中可相对滑动。缸体7转动，配流盘8不转动。缸体7被支承在摇架9上，配流盘被固定在摇架9上。摇架9可围绕旋转接头的轴线0－0摆动(见图α)，于是缸体7也可围绕轴线0－0摆动(见图b)。支承柱塞6的作用是将缸体7支承在摇架上。

图7．4－10 摆动缸式轴向柱塞泵工作原理

1－主轴；2－泵体；3－旋转管接头；4－变量控制杆；5－工作柱塞； 6－支承柱塞；7－缸体；8－配流盘；9－摇架

为了使柱塞和缸体一起转动的同时，又相对于缸体有轴向位移而形成行程，缸体和球窝盘的轴线之间需有倾斜角α，见图b)。图b)是从A向去掉泵体2和摇架9后的视图。在图b)中，从轴伸端看，若主轴沿顺时针旋转，则纸面前为排油过程，纸面后为吸油过程，吸排的油可从图α)所示的两个旋转管接头吸入或排出。图α)所示的缸体和球窝盘的位置为二者轴线所形成的倾斜角α=0°的位置，此时泵既不吸油，也不排油。这种泵的倾斜角α变化范围为0°～30°。