高压油泵结构的分析介绍，

时间：2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：图5-4为此类径向柱塞泵的工作原理图。阀配流径向柱塞泵的排量q、理论平均流量qt以及实际平均流量q为：图5-4 阀配流径向柱塞泵工作原理图1—偏心轮 2—柱塞 3—弹簧 4—压油阀 5—吸油阀 a—柱塞腔1.阀配流径向柱塞泵的运动学分析当偏心轮以角速度ω转动时，柱塞的往复运动速度为v=eωsin 式中 e——偏心轮对转动中心的偏心距；ω——偏心轮的转动角速度；——偏心轮的转角。它们的合力N1，N2的作用点通过力分布

高压油泵结构的分析介绍，

高压共轨喷油系统目前所应用的都是径向柱塞泵，而且都是采用阀配流的径向柱塞泵，即如图5-4所示，应用单向阀进行配流，也就是应用单向阀实现泵的吸油与排油（压油）的控制。所谓径向柱塞泵就是泵油单元和驱动轴，即凸轮轴互相垂直。根据泵油柱塞的排列方式可以分为两种形式，一种是多个相同的柱塞副在一个垂直于凸轮轴的平面内径向辐射状排列，两相邻柱塞副之间的夹角相等，而凸轮轴上只有一个凸轮，但可以是单作用凸轮或多作用凸轮。另外一种是沿着凸轮轴轴向设置几个偏心轮或凸轮，这几个凸轮或偏心轮的偏心方向互相均匀隔开，每个偏心轮驱动一个柱塞。

图5-4为此类径向柱塞泵的工作原理图。柱塞在弹簧的作用下与偏心轮的外圆周接触贴紧，偏心轮转一周，柱塞完成一次往复运动。柱塞下行，通过吸油阀吸油，柱塞上行，吸油阀关闭，通过排油阀压油。

图5-4 阀配流径向柱塞泵工作原理图

1—偏心轮 2—柱塞 3—弹簧 4—压油阀 5—吸油阀 a—柱塞腔

1.阀配流径向柱塞泵的运动学分析

当偏心轮以角速度ω转动时，柱塞的往复运动速度为

v=eωsinϕ （5-14）

式中 e——偏心轮对转动中心的偏心距；

ω——偏心轮的转动角速度；

ϕ——偏心轮的转角。

从式（5-14）可以看出，单个柱塞的液体的排出量是脉动的，为了减小脉动量，需要有几个柱塞同时工作，一般的柱塞数Z≥3。

阀配流径向柱塞泵的排量q、理论平均流量（即几何流量）q_t以及实际平均流量q为：

式中 d——泵油柱塞直径（cm）；

e——偏心距（cm）；

Z——柱塞数；

η_v——泵的容积效率。

阀配流径向柱塞泵的瞬时流量，对于单个柱塞排油时的瞬时流量为

由于泵的多个柱塞，在同一瞬间有几个柱塞处于排油区。它们离开上死点的转角ϕ_i各不相同，故泵的瞬时理论流量为同一瞬时所有在排油区的柱塞的理论瞬时流量之和

式中 m——排油区的柱塞数。

2.阀配流径向柱塞泵的动力学分析

（1）作用在泵油柱塞上的力如图5-5所示，当泵油柱塞处于压油行程时，泵油柱塞上的力有以下几种。

1）液压力。泵油柱塞腔内的液压力由燃油系统的负载阻力来决定，设此压力为p，则作用在柱塞上的液压力为

2）偏心轮对泵油柱塞的作用力。当偏心轮旋转推动柱塞排油时，在柱塞与偏心轮的接触处有接触应力N和摩擦力F。其中N的作用线通过接触点和偏心轮中心o₁′的连线；摩擦力F的作用线在过接触点与偏心轮圆周相切的切线上，其方向与偏心轮的旋转方向相同。它们的合力为R，则

N=Rcosα

F=Rsinα （5-21）

式中 α=tg^-1f——摩擦角；

f——摩擦系数。

3）柱塞上部的弹簧压紧力F_t及柱塞惯性力F_a。弹簧力F_t使柱塞始终与偏心轮接触，此外柱塞在运动过程中有加速度，所以柱塞还受到的惯性力F₀的作用。考虑到F_t和F_a与液压力F_p相比很小，故在强度计算时，可忽略不计。(www.xing528.com)

4）柱塞缸内壁对柱塞的反作用力及缸内壁与柱塞间的摩擦力。摩擦力F使柱塞倾斜；又因作用力N不通过柱塞的中心线而产生使柱塞倾斜的弯矩。因此缸内壁对柱塞侧面产生反作用力。此侧向反力的分布规律与配合面的几何精度及间隙大小有关。为了简化计算，近似认为它们按直线规律呈三角形分布。它们的合力N₁，N₂的作用点通过力分布三角形的重心D和C。

当柱塞运动时，侧向力引起摩擦力F₁=N₁f及F₂=N₂f，作用方向均与柱塞运动方向相反。摩擦力造成柱塞和缸内壁的磨损。

由于在工作程中，柱塞在缸内的长度l₁是变化的，偏心轮和柱塞的接触位置是变化的，所以侧向力N₁-N₂的数值也是变化的。

为了不使侧向力过大，从而减轻柱塞与缸壁的磨损及避免柱塞在缸孔中卡死，一般取柱塞长与直径之比（L/d）＞3及e/L=0.08～0.15。在此条件下，侧向力的数值很小，可不考虑，而且接触反力R只比液压作用力F_p大3%左右，因此在实际计算中可以简化