軸向柱塞泵
靠動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)的柱塞泵及靠壓力油驅(qū)動(dòng)的柱塞馬達(dá)，其構(gòu)造復(fù)雜程度和制造成本處于各類液壓泵和液壓馬達(dá)之首。與齒輪泵及齒輪馬達(dá)和葉片泵及葉片馬達(dá)不同，柱塞泵及柱塞馬達(dá)的擠子是柱塞，并依靠柱塞在專門(mén)的缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)吸或壓和排出液體，殼體只起包容、連接和支承各工作部件的作用，是一種殼體非承壓型液壓元件。按柱塞與傳動(dòng)軸的位置關(guān)系，柱塞泵及柱塞馬達(dá)分為軸向柱塞式和徑向柱塞式兩大類。這里對(duì)軸向柱塞泵及軸向柱塞馬達(dá)進(jìn)行介紹和討論。
軸向柱塞泵的柱塞中心線與缸體軸線平行或接近平行。
4.1.1 類型特點(diǎn)
(l)分類
圖A所示為軸向柱塞泵的分類。其中柱塞的運(yùn)動(dòng)方向與傳動(dòng)軸的軸線平行的直軸式軸向柱塞泵，由于依靠斜盤(pán)推動(dòng)或反推柱塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)而改變缸體中柱塞孔腔內(nèi)的工作容積進(jìn)行吸油和壓油，輸出液壓能，故又稱為斜盤(pán)式柱塞泵。這種泵又有通軸和非通軸兩種形式，兩者工作原理相同。但是，前者的傳動(dòng)軸貫穿斜盤(pán)且兩端均由軸承（一般為滾動(dòng)軸承）支承，既可以制成應(yīng)用普遍的缸體旋轉(zhuǎn)式泵，又可以制成斜盤(pán)旋轉(zhuǎn)式泵；后者的傳動(dòng)軸則不貫穿斜盤(pán)，傳動(dòng)軸一端（輸入端）采用軸承支承，另一端則由支承在軸承上的缸體的花鍵孔支承。
柱塞的運(yùn)動(dòng)方向與傳動(dòng)軸成相交角度不大于45°的斜軸式柱塞泵，從外形看是斜的或是彎的，故又稱彎軸式柱塞泵。
直軸式和斜軸式軸向柱塞泵除了定量泵以外，均可制成變量泵。由于變量控制方式、控制目的、控制信息的多樣性，從而使軸向柱塞泵的品種相當(dāng)豐富。
在各類柱塞泵中，目前使用最為廣泛的是端面配流的旋轉(zhuǎn)缸體式直軸泵以及端面配流的斜軸泵。
(2)特點(diǎn) 見(jiàn)下表。
軸向柱塞泵的特點(diǎn)
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類型 |
主要優(yōu)點(diǎn) |
主要缺點(diǎn) |
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直軸式（斜盤(pán)式）軸向柱塞泵 |
①具有可逆性，一般既可作泵，又可作馬達(dá)
②可無(wú)極變量，利用斜盤(pán)的擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)流量和方向的變化
③壓力高，壓力可達(dá)50MPa；排量大，排量通常在500mL/r，有的高達(dá)1400mL/r
④變量動(dòng)態(tài)特性好，響應(yīng)時(shí)間可達(dá)0.2s
⑤效率高，容積效率可達(dá)95%以上，總效率可達(dá)90%以上
⑥相對(duì)于斜軸式泵噪聲小
⑦通軸泵可實(shí)現(xiàn)與閥組合，多泵串聯(lián)
⑧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，功率密度大 |
①結(jié)構(gòu)一般比齒輪泵和葉片泵和葉片泵復(fù)雜
②抗污染能力較差
③非通州式泵采用大軸承支承缸體結(jié)構(gòu)，外形、噪聲較大，不能串聯(lián)，故使用范圍受到影響 |
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斜軸式（擺缸式）軸向柱塞泵 |
①柱塞的側(cè)向力較直軸式泵的小，故摩擦損失小
②傳動(dòng)軸與缸體間的夾角比直軸式泵大，斜軸式泵一般夾角為25°，最大的為40°；直軸式泵可達(dá)90%以上
③傳動(dòng)軸無(wú)需穿過(guò)配流盤(pán)，故球面配流盤(pán)的分部圓直徑較小，在同樣工作壓力下摩擦副的比功率值[pv]較小，故轉(zhuǎn)速高
④斜軸式泵比直軸式泵的自吸能力強(qiáng)
⑤由于缸體球面與配流盤(pán)球面之間采用較大的密封間隙，故對(duì)油液的污染不敏感
⑥轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，故啟動(dòng)特性好，啟動(dòng)效率高
⑦可變量，由于傾角大，故變量范圍大
⑧因采用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，故壽命長(zhǎng) |
①雙向變量泵因擺角大需要較大擺動(dòng)空間，故雙向變量的斜軸泵較雙向變量的直軸式泵體積大且笨重
②不能采用貫通的傳動(dòng)軸或兩軸相連，故較難制成雙聯(lián)泵
③結(jié)構(gòu)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(nèi)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 |