汽车流体传动与控制：叶片泵的限压式变量

单作用叶片泵的变量方法有手调和自调两种。自调变量泵又根据其工作特性分为限压式、恒压式和恒流量式三类，其中以限压式应用较多。

限压式变量叶片泵是利用泵排油压力的反馈作用实现变量的，它有外反馈和内反馈两种形式，下面分别说明其工作原理和特性。

1.外反馈式变量叶片泵的工作原理

如图3-14所示，转子2的中心是固定的，定子3可以左右移动，其中心为O₂。在限压弹簧5的作用下，定子被推向左端，使定子中心O₂和转子中心O₁之间有一初始偏心量e₀，它决定了泵的最大流量Q_max。定子左侧装有反馈液压缸6，其左腔与泵口相通。在泵工作过程中，液压缸活塞对定子施加向右的反馈力pA（A为活塞有效作用面积）。设泵的工作压力达到p_B值时，定子所受的液压力与弹簧力相平衡，有p_BA=kx₀（k为弹簧刚度，x₀为弹簧的预压缩量），p_B称为泵的限定压力。当泵的工作压力p＜p_B时，pA＜kx₀，定子不动，最大偏心距为e保持不变，泵的流量也维持最大值Q_max。

当泵的工作压力p＞p_B时，pA>kx₀，限压弹簧被压缩，定子右移，偏心距减小，泵的流量也随之迅速减小。

图3-14 外反馈式变量叶片泵的工作原理

1、4—调节螺钉 2—转子 3—定子 5—限压弹簧 6—反馈液压缸

2.内反馈式变量叶片泵的工作原理

内反馈式变量叶片泵的工作原理与外反馈式相似，但泵的偏心距的改变不是依靠外反馈液压缸，而是依靠内反馈液压力的直接作用。内反馈式变量叶片泵配流盘的吸、压油窗口布置如图3-15所示。由于存在偏角θ，压油区的压力油液对定子的作用力F在平行于转子、定子中心连线O₁O₂的方向有一分力F_x。随着泵工作压力p的升高，F_x也增大。当F_x大于限压弹簧5的预紧力kx₀时，定子就向右移动，减小了定子和转子的偏心距，从而使流量相应变小。(www.xing528.com)

3.限压式变量叶片泵的流量压力特性

限压式变量叶片泵的流量压力特性曲线如3-16所示。该曲线表示泵工作时流量随压力变化的关系。当泵的工作压力小于p_B时，其特性相当于定量泵，用线段AB表示，线段AB和水平线的差值Δq为泄漏量。B点为特性曲线的转折点，其对应的压力p_B就是限定压力。它表示在初始偏心距e₀时，泵可达到的最大工作压力。当泵的工作压力超过p_B以后，限压弹簧被压缩，偏心距减小，流量随压力增加剧减，其变化情况用线段BC表示。C点所对应的压力p_C为极限压力（又称截止压力），这时限压弹簧被压缩到最短，偏心距减至最小，泵的实际输出流量为零。

图3-15 内反馈式变量叶片泵的工作原理

1、4—螺钉 2—转子 3—定子 5—限压弹簧

图3-16 限压式变量叶片泵的特性曲线

如图3-15与图3-16所示，泵的最大流量由螺钉1（称最大流量调节螺钉）调节，它可改变A点的位置，使AB线段上下平移。泵的限定压力由螺钉4（称限定压力调节螺钉）调节，它可改变B点的位置，使BC线段左右平移。若改变弹簧刚度k，则可改变BC线段的斜率。限压式变量叶片泵结构复杂，轮廓尺寸大，相对运动的机件多，泄漏较大，但是它能按照负载压力自动调节流量，在功率使用上较为合理，常用于执行机构需要有快慢速的机床液压系统，有利于节能和简化油路。