派克轴向柱塞泵的工作原理基于柱塞在缸体内的往复运动,通过改变柱塞与缸体形成的密闭容腔体积,实现吸油和压油的循环,核心是利用机械结构(斜盘或斜轴)驱动柱塞运动,配合配流盘完成油液的吸入与排出。
以下是详细原理:
一、核心结构组成
PARKER轴向柱塞泵的关键部件包括:
缸体:内部均匀分布多个轴向柱塞孔(柱塞数量通常为 7、9、11 等奇数,减少流量脉动)。
柱塞:可在缸体孔内滑动,一端与斜盘接触(或通过连杆与斜轴连接)。
斜盘(或斜轴):固定或可调节倾角的圆盘(斜盘式),或与缸体成一定角度的轴(斜轴式),是驱动柱塞运动的核心部件。
配流盘:固定在泵体上,开有两个腰形孔(吸油窗和压油窗),分别与油箱和系统油路连通,用于控制油液的吸入和排出。
传动轴:带动缸体高速旋转。
二、PARKER轴向柱塞泵基本工作过程(以斜盘式轴向柱塞泵为例)
斜盘式是最常见的结构,其工作原理可分为吸油和压油两个阶段,循环往复:
吸油阶段
当传动轴带动缸体旋转时,柱塞在回程弹簧(或离心力)作用下,始终紧贴斜盘表面。若柱塞随缸体转到斜盘的下侧(斜盘倾角使柱塞逐渐向外伸出),柱塞与缸体形成的密闭容腔体积增大,容腔内压力降低,形成真空。此时,配流盘的吸油窗与缸体的柱塞孔连通,油液在大气压作用下通过吸油窗进入容腔,完成吸油。
压油阶段
当柱塞随缸体转到斜盘的上侧(斜盘倾角使柱塞被斜盘推回缸体孔内),柱塞与缸体形成的密闭容腔体积减小,容腔内油液被压缩,压力升高。此时,配流盘的压油窗与缸体的柱塞孔连通,高压油液通过压油窗被排出到系统油路,完成压油。
连续循环
缸体每旋转一周,每个柱塞都完成一次吸油和压油过程。由于柱塞数量为奇数,多个柱塞的吸、压油过程交替进行,使泵的输出流量连续且脉动较小。
三、PARKER轴向柱塞泵流量调节原理(变量泵)
若斜盘的倾角可以调节(通过手动、液压或电液控制),则柱塞的行程(最大伸出量与缩进量的差值)会随倾角变化:
斜盘倾角增大→柱塞行程变长→每个循环的吸排油量增加→泵的输出流量增大;
斜盘倾角减小→柱塞行程变短→输出流量减小;
斜盘倾角为0°→柱塞无往复运动→流量为 0(实现泵的启停控制)。
通过调节斜盘倾角,可实现流量的无级调节,这也是轴向柱塞泵(变量型)适用于需要流量灵活控制场景的核心原因。
四、斜轴式与斜盘式的差异
斜轴式轴向柱塞泵的原理与斜盘式类似,核心区别在于:
斜轴式中,缸体与传动轴成一定角度(斜角),柱塞通过连杆与传动轴上的法兰连接,缸体随传动轴旋转时,柱塞在连杆带动下往复运动,完成吸压油。
斜轴式的斜角调节更灵活,适合大排量、高压力场景(如冶金设备),但结构相对复杂。
美国PARKER轴向柱塞泵的本质是通过缸体旋转 + 柱塞往复运动改变容腔体积,配合配流盘的吸排油窗切换,实现高压油液的连续输出。其核心优势在于:通过调节斜盘 / 斜轴倾角,可灵活改变输出流量,且能在高压(最高可达 70MPa 以上)下保持高效率,因此广泛应用于对动力和调节性能要求高的液压系统中。
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