限压式外反馈变量叶片泵简介

图4-2所示为外反馈限压式变量叶片泵的工作原理，能根据泵出油口负载压力的大小自动调节泵的排量。转子1的中心是固定不动的，定子3可沿滑块滚针轴承4左右移动。定子右边有反馈柱塞5，它的油腔与泵的压油腔相通。设反馈柱塞的受压面积为A_x，当作用在定子上的反馈力pA_x小于作用在定子上的弹簧力F_s时，弹簧2把定子推向最右边，柱塞和流量调节螺钉6用以调节泵的原始偏心距e₀。此时偏心距达到预调值e₀，泵的输出流量最大。当泵的压力升高到pA_x＞F_s时，反馈力克服弹簧预紧力，推定子左移距离x，偏心减小，泵输出流量随之减小。压力越高，偏心越小，输出流量也越小。当压力达到使泵的偏心所产生的流量全部用于补偿泄漏时，泵的输出流量为零，即使外负载继续增加，泵的输出压力也不会再升高，所以这种泵称为外反馈限压式变量叶片泵。

对外反馈限压式变量叶片泵的变量特性分析如下。

设泵转子和定子间的最大偏心距为e_max，此时弹簧的预压缩量为x₀，弹簧刚度为k_x，泵的偏心预调值为e₀，当压力逐渐增大，使定子开始移动时，压力为

p₀，则有

p₀A_x=k_x（x₀+e_max-e₀） （4-1）

当泵的出口压力为p时，定子移动了x距离，也即弹簧压缩量增加x，这时的偏心量为

e=e₀-x （4-2）

如忽略泵在滑块滚针轴承处的摩擦力F_f，泵定子的受力方程为

p₀A_x=k_x（x₀+e_max-e₀+x） （4-3）

由式（4-1）得

图4-2 外反馈限压式变量叶片泵的工作原理

1—转子 2—弹簧 3—定子 4—滑块滚针轴承 5—反馈柱塞 6—流量调节螺钉(www.xing528.com)

泵的实际输出流量为

q=k_qe-k_lp （4-5）

式中 k_q——泵的流量增益；

k_l——泵的泄漏系数。

当pA_x＜F_s时，定子处于最右端位置，弹簧的总压缩量等于其预压缩量，定子偏心距为e₀，泵的流量为

q=k_qe₀-klp （4-6）

而当pA_x＞F_s时，定子左移，泵的流量减小。由式（4-2）、式（4-3）和式（4-6）得

外反馈限压式变量叶片泵的静态特性曲线如图4-1b所示，不变量的AB段与式（4-6）相对应，压力增加时，实际输出流量因压差泄漏而减少；BC段是泵的变量段，与式（4-7）相对应，这一区段内泵的实际流量随着压力增大而迅速下降，叶片泵处于变量泵工况，B点称为曲线的拐点，拐点处的压力p_B=p₀值主要由弹簧预紧力确定，并可以由式（4-4）算出。

对既要实现快速行程，又要实现保压和工作进给的执行元件来说，限压式变量叶片泵是一种合适的油源。快速行程需要大的流量，负载压力较低，正好使用其AB段曲线部分；保压和工作进给时负载压力升高，需要流量减小，正好使用其BC段曲线部分。