回转泵

一种将机械能转变为压力能的机构

回转泵是一种将机械能转变为压力能的机构，其工作的共同特点是通过改变工作腔的容积进行吸油和排油，因此也称容积泵。为保证回转泵连续工作，工作腔应能周期地增大和减小。当工作腔增大时，应与吸油口相连，吸油腔扩大到极限位置时，先要和吸油腔断开，再和压油腔相通。根据回转泵主要运动构件的形状和运动方式来分，有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵等。

简介

回转泵是容积式泵的一种。由于它的主要工作部件－转子是作回转运动的，所以习惯称为回转泵或转子泵。回转泵大多是用来输送油类液体和用于液压传动系统中，因此有的又被称为油泵和液压泵。

回转泵的种类很多，根据转子型式的不同，可分为齿轮泵、螺杆泵、滑片泵、凸轮泵、罗茨泵、偏心转子泵、三转子泵、摆线转子泵、径向柱塞泵和轴向柱塞泵等。

它们大都具有以下特点：

1.它们的主要工作部件是泵壳和转子（如齿轮和螺杆等），转子的外形是凹凸不平的，当它们旋转时，就与泵壳的内壁形成许多小的空闾容积变化而吸入液体，最后被挤压到排出管而被输出。

2.转子作回转运动，没有冲击，转数可较高。因此它的结构紧凑，体积较往复泵小。

3.排出压力较往复泵小，流量和效率较低，只适用于输送小量的液体。

齿轮泵

工作原理

图1是齿轮泵的组成示意图。在泵壳内装有两个外啮合齿轮，其中一个为主动齿轮，另一个为从动齿轮。主动齿轮1和从动齿轮2分别安装在两根平行的转轴上。其中主动齿轮的转轴一端穿过泵端盖，由原动机驱动作单向等速回转。齿轮的齿顶和两侧端面，由泵体和前后端盖所包围。两齿轮轮齿的线性啮合使腔室S和腔室E彼此隔开互不相通。

当主动齿轮1按顺时针方向旋转时，从动齿轮2则作逆时针方向转动。腔室S侧，轮齿退出啮合，腔室S空间增大，产生局部真空，油液由油箱经吸入管进入S腔内。随着齿轮的转动，一个个充满液体的齿间陆续转离吸入腔，并沿泵壳内壁转移至排出腔。

当各齿依次地重新进入啮合时，各齿间的液体受啮入的轮齿挤压并从排出口排出。一旦排出压力超过系统的安全压力时，油液便顶开安全阀泄回低压腔S。一般齿轮泵均不自带安全阀，原因是这种过于简单的直动式压力阀的稳压效果不够理想。齿轮泵的吸排油方向取决于主动齿轮的转向，脱离啮合侧为吸入腔，进入啮合侧为排出腔。若旋转方向改变，泵的吸、排方向也改变。在船舶上，向主机供给润滑油的齿轮泵通常是由主机驱动的。当主机旋转方向改变时，为了不改变润滑油的流动方向，可采用一种可逆转式的齿轮泵，如图2所示，这种泵的结构特点是泵内装有四个球式单向阀。类似地还有带月牙形隔板的可逆转式内啮合齿轮泵。

齿封现象及其消除

齿轮泵在运转中，前一对轮齿将要脱离啮合之前，后面的一对轮齿就进入啮合，故在一段时间内同时啮合的就有两对齿。这样，在两对齿中间的油液既不与吸入腔、也不与排出腔相通而形成一个封闭容积。于是，在齿轮泵运转过程中就产生了特有的“齿封现象”，或叫“困油现象”。随着齿轮的转动，封闭空间的容积逐渐缩小，到两个啮合点处于节点两侧的对称位置时该容积为最小。在此过程中，油液受到挤压，压力急剧上升，油液将经过端面工作间隙强行挤出，同时使齿轮和轴承均受到超常的径向力，这样，往往会造成轴承烧坏或泵轴折断的事故。

齿轮继续转动，封闭容积由最小又逐渐至最大。在此过程中，由于油液很难通过间隙而向快速增大的空间进行填充，故产生局部真空，封闭容积内的油液因而汽化。油液将迅速冲入封闭容积而产生液击，于是齿面遭侵蚀并产生噪声。

由此可见，齿封现象带来的后果是严重的，必须设法消除。消除方法很多，无论采用何种方法来消除，都必须同时满足以下三点要求：

齿轮泵结构简单，管理方便，价廉物美。是应用很广的一种定量泵。其流量范围在0.75~550L/min不等，压力在0.7~20MPa范围，转速一般为1200~4000r/min。

叶片泵

叶片泵属于回转式的容积型泵，它是依靠工作容积的改变来达到吸排液体的，它一般都用作油泵。叶片泵按其工作容积每转的吸排次数又分为单作用叶片泵和双作用叶片泵。

单作用叶片泵

转子旋转一周，每一工作容积完成一次吸、排工作的，称单作用叶片泵。单作用叶片泵的简要结构与工作原理如图3所示。定子4的内表面为圆形，由原动机驱动的转子2偏心安装于定子内，当转子回转时，叶片5由于离心力以及排出腔通向叶片根部的液压力（有的是依靠弹簧力）的作用，叶片顶端将紧贴定子而滑动。当转子如图3所示作逆时针方向回转时，右边的叶片将从转子槽中逐渐向外伸出，每两叶片之间的容积逐渐增大，并通过弧形吸油窗口3吸入油液；叶片转至左边时，叶片则逐渐缩入槽内，叶间容积逐渐缩小，因而油液受到挤压并从弧形排油窗口1排出。这种泵由于转子受到吸排腔油压差的作用，存在径向不平衡力，导致泵轴受交变负荷，所以这种泵亦称为非平衡式叶片泵。它不宜在高压下工作，同时流量也不均匀；但结构简单、轻巧、易于制造，尤其是因定子内表面为圆形，便于制成变向变量泵，因而在低压液压系统中得到广泛的应用。

双作用叶片泵

转子旋转一周，每一工作容积完成两次吸、排工作的，称双作用叶片泵。双作用叶片泵的工作原理如图4所示。其定子内表面由两段大圆弧、两段小圆弧和四段过渡曲线连接而成。在转子如图4所示方向旋转一周的过程中，叶片间容积在扫过吸入过渡曲面的时候逐渐变大，并从吸油窗口吸入油。在扫过排出过渡曲面时，叶片间容积逐渐缩小，油液受挤压而从排油窗口排出。

叶片泵的特点

叶片泵除具有容积式泵的一般特点外，还有如下一些特点。

1.流量比较均匀，运转平稳，噪声较小。

2.双作用叶片泵因转子所受的径向力平衡，轴承寿命较长，内部密封性好，容积效率较高，故可用于较高压力的场合。一般叶片泵额定工作压力不超过7MPa，高压叶片泵可达到14~21MPa。

3.结构紧凑，尺寸较小而流量大。

4.单作用叶片泵可以实现变向变量调节。

5.对工作条件要求较严。因叶片抗冲击性较差，又易卡阻，故对油液的清洁程度和黏度较敏感，端面间隙或滑槽间隙也须配置适当。此外，转速过低时，叶片即可能因离心力不够而不能压紧定子表面，而太高则又会产生气穴现象。一般叶片泵的转速约在500~2000r/min。

6.结构较复杂，对零件的制造精度要求较高。

在船舶上，叶片泵多用作液压系统中的工作油泵或低黏度清洁油类的输送泵等。

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