(2)雙作用葉片泵的工作原理及幾個(gè)應(yīng)注意的問(wèn)題

①工作原理  圖E所示為雙作用葉片泵的工作原理。定子1的內(nèi)表面形似橢圓形，由兩段半徑為R的大圓弧、兩段半徑為r的小圓弧以及連接大小圓弧的四段過(guò)渡曲線組成。轉(zhuǎn)子2和定子1同心。轉(zhuǎn)子上開(kāi)有均勻分布的徑向滑槽，矩形葉片3裝在轉(zhuǎn)子的滑槽內(nèi)并可靈活伸縮。轉(zhuǎn)子、葉片、定子都夾在前后兩個(gè)配流盤中間。矩形葉片將兩個(gè)配流盤和轉(zhuǎn)子及定子間形成的空間沿圓周分割為與葉片數(shù)量（均為偶數(shù)）相同的密封工作腔。由于轉(zhuǎn)子和定子間的徑向距離在過(guò)渡區(qū)沿圓周變化，故在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中這些密封工作腔會(huì)發(fā)生周期性的擴(kuò)大和縮小變化。配油盤上開(kāi)設(shè)的四個(gè)配流窗口分別與吸、壓油窗口相通。在圖E所示轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，葉片受離心力和葉片槽底部所通壓力油的作用而緊貼定子內(nèi)表面。當(dāng)葉片從定子內(nèi)表面的小圓弧區(qū)向大圓弧區(qū)移動(dòng)時(shí)，密封工作腔的容積逐漸增大，通過(guò)配流盤上左上角和右下角的吸油窗口吸油；當(dāng)從大圓弧區(qū)向小圓弧區(qū)移動(dòng)時(shí)，密封工作腔的容積逐漸減小，通過(guò)配流盤上左下角和右上角的壓油窗口壓油。吸油區(qū)和壓油區(qū)之間的一段封油區(qū)將吸、壓油區(qū)隔開(kāi)。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每一葉片在槽內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)兩次，每個(gè)密封工作腔完成吸油和壓油動(dòng)作各兩次，故稱為雙作用葉片泵?；谕瑯拥脑?，可制成三作用甚至更多作用次數(shù)的葉片泵，但均很少見(jiàn)。

    ②應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

    a．只能作定量泵與單作用葉片泵不同，雙作用葉片泵的轉(zhuǎn)子中心和定子中心之間同心，故雙作用泵只能作定量泵使用。

    b．徑向液壓力相互平衡  由于雙作用葉片泵的兩個(gè)吸、壓油區(qū)是徑向?qū)ΨQ的，故在轉(zhuǎn)子、傳動(dòng)軸及軸承上所作用的徑向液壓力相互平衡，所以雙作用葉片泵又稱卸荷式泵。因此有利于泵的工作壓力的提高，且壽命較長(zhǎng)。

    c．定子內(nèi)表面曲線及其角度分配  雙作用葉片泵的定子內(nèi)表面曲線對(duì)泵的流量均勻性、吸人性能和壽命有很大影響。由前述已知，定子內(nèi)表面由兩段半徑為R的大圓弧、兩段半徑為r的小圓弧以及連接大小圓弧的四段過(guò)渡曲線所組成。

    為了保證工作平穩(wěn)和輸出流量均勻，理想的過(guò)渡曲線具備下列特征：應(yīng)使葉片在槽中滑動(dòng)時(shí)不“脫空”（與定子內(nèi)表面脫離），以免發(fā)生撞擊，產(chǎn)生噪聲，降低泵的使用壽命；在泵轉(zhuǎn)動(dòng)到過(guò)渡曲線和圓弧交接處或沿過(guò)渡曲線滑行時(shí)，葉片伸縮的徑向速度和加速度變化均勻，不會(huì)發(fā)生突變并引起硬沖現(xiàn)象，以減小沖擊、噪聲和磨損。過(guò)渡曲線有修正的阿基米德螺線、正弦加速曲線、等加速等減速曲線和高次曲線等幾種。雙作用葉片泵一般都使用綜合性能較好的等加速等減速曲線作為過(guò)渡曲線；有些高性能泵的過(guò)渡曲線則采用高次曲線。

    圓弧區(qū)段一般取小圓弧半徑r=r₀+(0.5～1)mm(r₀為轉(zhuǎn)子半徑)。增大大圓弧半徑與小圓弧半徑之差(R-r)可增大泵的排量，但受到葉片和轉(zhuǎn)子強(qiáng)度及葉片不脫空條件的制約。分析計(jì)算表明，當(dāng)葉片徑向運(yùn)動(dòng)按等加速等減速規(guī)律變化時(shí)，允許選用較大的R/r值，因而可得到較大的(R-r)值，故定子內(nèi)表面過(guò)渡曲線多采用等加速等減速曲線。

    為了保證吸油腔與壓油腔之間的密封及避免困油現(xiàn)象，定子內(nèi)表面曲線的角度分配應(yīng)滿足一定條件。圖F所示為配流盤與定子曲線相對(duì)位置關(guān)系，可以看到：若泵的葉片數(shù)為z，為了保證吸油腔與壓油腔之間的密封，大圓弧區(qū)段及小圓弧區(qū)段的吸、排油腔之間的密封角α₁和α₂應(yīng)滿足的條件為α₁≥2π/z和α₂≥2π/z。為了避免發(fā)生困油現(xiàn)象，應(yīng)使兩封油葉片之間的容腔在α1和α₂角度范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)（此時(shí)容腔與高、低壓腔均不相通），其容積大小保持不變，即保證大圓弧區(qū)段及小圓弧區(qū)段對(duì)應(yīng)的中心角β_l和β₂滿足β_l≥a₁和β₂≥α₂。

    d．壓力沖擊及減振  若泵的轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)兩相鄰葉片間的工作腔從吸油區(qū)進(jìn)人大圓弧區(qū)時(shí)，油腔中的壓力保持為最低。當(dāng)此工作腔轉(zhuǎn)至開(kāi)始與排油區(qū)接通時(shí)，高壓油液流人此密封容腔并壓縮其中的油液，因此壓力驟升。這個(gè)過(guò)程將引起壓力沖擊和噪聲。解決這個(gè)問(wèn)題的常用方法是設(shè)置三角減振槽（圖F），使高、低壓油逐漸接通，高壓油進(jìn)入密封容腔時(shí)受到節(jié)流阻尼，從而減緩壓力沖擊現(xiàn)象，起消振作用。

e．葉片前傾安放  當(dāng)葉片在壓油區(qū)沿定子曲線滑動(dòng)時(shí)，定子內(nèi)表面對(duì)葉片的法向接觸反力F_n可分解為沿葉片槽方向的分力F_p和橫向分力F_t，由于葉片的外伸部分是懸臂梁結(jié)構(gòu)，故橫向分力會(huì)在葉片與槽側(cè)壁的接觸處產(chǎn)生較大的摩擦力，葉片與定子曲線的接觸壓力角α（定子曲線接觸點(diǎn)處的法線方向與葉片方向的夾角）越小，橫向分力F_t=F_nsinα越小，越有利于葉片在其槽內(nèi)自如滑動(dòng)，并減小摩擦力從而減少葉片與槽之間的磨損。故葉片槽不徑向開(kāi)設(shè)，而是順轉(zhuǎn)向前傾一個(gè)角度θ（通常θ=10°～14°）開(kāi)設(shè)，使α＜φ，即α=φ-θ[圖G(a)]。否則，壓力角a=φ將較大，F_t也較大。但這樣做的結(jié)論并不適用于吸油區(qū)[圖G(b)]，一方面在吸油區(qū)葉片槽前傾反而使壓力角α增大，變?yōu)棣?span lang="EN-US">=φ+θ，使葉片的受力情況更加惡化；另一方面葉片沿定子曲線滑動(dòng)時(shí)，其頂部實(shí)際上除了受到定子內(nèi)表面反作用力外，還受到與滑動(dòng)方向相反的摩擦力Ff作用，兩者的合力F才是計(jì)算有害橫向分力F_t的依據(jù)，故上述僅以法向接觸反力Fn作為依據(jù)勢(shì)必得出壓力角越小越好的錯(cuò)誤結(jié)論。新的觀點(diǎn)認(rèn)為取θ=0°更為合理，目前國(guó)外一些雙作用葉片泵的葉片槽是徑向開(kāi)設(shè)的，所以關(guān)于葉片安放角問(wèn)題仍值得進(jìn)行深入探討。