Principe de fonctionnement de la pompe à piston axial

Créé le 05.17

Principe de fonctionnement de la pompe à piston axial 1

(l) Le principe de fonctionnement et les points clés de la pompe à piston axial à axe droit sont montrés dans la Fig. B. Dans la pompe à piston axial à axe droit (structure à arbre traversant), le piston 3 est installé dans les trous de piston uniformément répartis dans le bloc-cylindre 4, et la tête du piston 3 est équipée du patin 2. En raison du mécanisme de retour (non montré dans la figure), le bas du patin est toujours proche de la surface de la plaque oscillante 1. La surface de la plaque oscillante a un angle d'inclinaison γ par rapport au plan du bloc-cylindre (plan A-A). Lorsque l'arbre de transmission 6 entraîne le piston à tourner à travers le bloc-cylindre, le piston effectue un mouvement linéaire de va-et-vient dans le trou de piston. Afin de faire en sorte que le mouvement du piston et le commutateur entre le chemin d'aspiration d'huile et le chemin de pression d'huile atteignent une coordination précise, une plaque de port fixe 50 est placée entre la face d'extrémité du bloc-cylindre et le canal d'aspiration d'huile et le canal de pression d'huile de la pompe, et deux canaux en arc (fenêtres de port en forme de taille) sont ouverts sur la plaque de port. La face avant de la plaque de soupape est étroitement connectée avec la face d'extrémité du bloc-cylindre, et elle glisse relativement ; tandis que sur la face arrière de la plaque de soupape, les deux fenêtres de soupape en forme de taille doivent être respectivement connectées avec le circuit d'aspiration d'huile et le circuit de pression d'huile de la pompe.

Lorsque le bloc cylindre tourne dans la direction indiquée dans la Fig. B, le piston commence à s'étendre depuis le point mort haut (correspondant à la position 0 °) dans la plage de 0 ° à 180 ° et le volume de la cavité du piston augmente continuellement jusqu'au point mort bas (correspondant à la position 180 °). Dans ce processus, la cavité du piston est juste connectée à la fenêtre d'aspiration d'huile de la plaque de soupape 5, et l'huile est continuellement aspirée dans la cavité du piston, ce qui constitue le processus d'aspiration d'huile. Avec la rotation continue du bloc cylindre, dans la plage de 180 ° à 360 °, le piston commence à se rétracter depuis le point mort bas sous la contrainte de la plaque oscillante, et le volume de la cavité du piston diminue continuellement jusqu'au point mort haut. Dans ce processus, la cavité du piston est juste connectée à la fenêtre de pression d'huile de la plaque de port 5, et l'huile est évacuée par la fenêtre de pression d'huile, ce qui constitue le processus de pression d'huile. À chaque révolution du bloc cylindre, chaque piston effectue un cycle d'aspiration d'huile et un cycle de pression d'huile. Si la pompe à piston est entraînée par le moteur principal et tourne en continu, elle peut absorber et pressuriser l'huile de manière continue.

Sur le principe de fonctionnement de la pompe à piston axial à arbre droit, les points suivants doivent être notés.

① Problème variable Parce que l'angle d'inclinaison entre la plaque oscillante et l'axe du cylindre est γ, et que le déplacement de la pompe est lié à l'angle d'inclinaison, lorsque l'angle d'inclinaison de la plaque oscillante n'est pas ajustable, elle peut être fabriquée en une pompe quantitative. Lorsque l'angle d'inclinaison de la plaque oscillante est ajustable, il peut changer la longueur de la course du piston, modifiant ainsi le déplacement de la pompe, c'est-à-dire fabriquer une pompe à déplacement variable, et changer la direction de l'angle d'inclinaison de la plaque oscillante, cela peut changer la direction de l'aspiration et de la pression d'huile, c'est-à-dire qu'elle devient une pompe bidirectionnelle. La pompe variable.

La dimension externe et la forme de support de la plaque oscillante affectent directement la dimension externe et le poids de la pompe à déplacement variable. Il existe deux structures typiques de plaque oscillante : type châssis et type support : la force de réaction R1 du châssis du premier [Fig. C (a)] est éloignée du point d'action de la force résultante F de l'ensemble du piston. Afin d'avoir une rigidité et une résistance suffisantes, la taille de la plaque oscillante doit être augmentée, donc l'espace occupé par la plaque oscillante pendant le balancement est augmenté ; la distance entre la force de réaction R1 du châssis du second [Fig. C (b)] et la force résultante F de l'ensemble du piston peut être conçue pour être très petite. Ces dernières années, le problème de la rigidité de la plaque oscillante n'existe pratiquement plus, en même temps, la forme a également été réduite, donc l'espace occupé pendant le balancement est réduit, ce qui réduit considérablement le poids de la pompe.

② Il existe trois paires de paires de frottement typiques dans la pompe à piston axial à paire de frottement : tête de plongeur et plaque oscillante ; plongeur et alésage du cylindre ; plaque de port et face du cylindre. Comme les pièces clés de ces paires de frottement sont soumises à des conditions de frottement à haute vitesse relative et à haute pression de contact, le frottement et l'usure affectent directement l'efficacité volumétrique, l'efficacité mécanique, la pression de travail et la durée de vie de la pompe.

③ Le formulaire de contact entre le piston et la plaque oscillante il existe deux types de formulaire de contact entre la tête de piston et la plaque oscillante de la pompe à piston axial à axe droit : contact ponctuel et contact de surface. La structure de la pompe à piston axial à contact ponctuel avec tête sphérique est simple, mais lorsque la pompe fonctionne, le point de contact entre la tête de piston et la plaque oscillante est soumis à une grande pression d'extrusion. Par exemple, lorsque le diamètre du piston d = 20 mm, l'angle d'inclinaison de la plaque oscillante γ = 20 ° et la pression de travail P = 32 MPa, la force d'extrusion produite par la tête de piston peut atteindre f = 10,7 kN. Afin de réduire la force d'extrusion, le diamètre du piston D et la pression de travail de la pompe P doivent être limités, donc la pompe à piston axial à contact ponctuel ne peut pas être utilisée dans des situations de haute pression et de grand débit. Pour cette raison, la pompe à piston à contact de surface est apparue et a été largement utilisée dans la plupart des produits de pompe à piston axial à plaque oscillante.

Comme montré dans la Figure D, la pompe à piston à contact de surface est généralement équipée d'un patin (également connu sous le nom de patin) 2 sur la tête de boule du piston 6, et l'huile sous pression dans le trou du cylindre peut passer par le petit trou entre le piston et le patin vers la chambre d'huile du patin, formant un support de poussée hydrostatique entre le plan de contact du patin et la plaque oscillante, ce qui permet le contact de lubrification entre le piston et la plaque oscillante, réduisant ainsi considérablement l'usure entre le piston et la plaque oscillante et la perte de friction, de sorte que la pression de travail de la pompe augmente significativement. Mais sa structure est également complexe. Comme montré dans la Figure D, la plupart des patins à boule et à douille et des têtes de boule de piston sont articulés par un processus de roulage et d'enveloppement de boule. De plus, il existe un patin à tige de connexion [Fig. e (a)], qui est essentiellement le même que le patin à boule et à douille, mais la tête de boule est fabriquée sur le patin 1 pour permettre à la colonne de s'insérer plus profondément dans le trou du cylindre, afin d'améliorer la résistance et la capacité anti-pollution de la partie de connexion. Plusieurs rainures concentriques 3 sont réalisées sur le plan de support à une extrémité de la plaque oscillante pour former une surface de support auxiliaire, afin de réduire la pression spécifique de contact ; la FIG. e (b) montre un dispositif de précharge qui peut éviter que de gros polluants n'entrent dans la surface de joint de la charnière à boule dans l'état initial (comme l'arrêt), et améliorer la capacité anti-pollution.

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