定量，變數柱塞泵的工作原理，分類，工作特性

來自專欄電氣工控自動化

柱塞泵是液壓系統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動，使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節的場合，諸如液壓機、工程機械和船舶中。

一、柱塞泵的分類

柱塞泵一般分為單柱塞泵、卧式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。

1、單柱塞泵

結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉，柱塞上下往複運動一次，向下運動吸油，向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量，排量只與泵的結構參數有關。

2、卧式柱塞泵

卧式柱塞泵是由幾個柱塞（一般為3個或6個）並列安裝，用1根曲軸通過連桿滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動，實現吸、排液體的液壓泵。它們也都採用閥式配流裝置，而且大多為定量泵。煤礦液壓支架系統中的乳化液泵一般都是卧式柱塞泵。乳化液泵用於採煤工作面，為液壓支架提供乳化液，工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動，實現吸液和排液。

3、軸向式

軸向柱塞泵（英文名：Piston pump）是活塞或柱塞的往複運動方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件，可以達到很高的精度配合，因此容積效率高。

4、直軸斜盤式

直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是採用有氣壓的油箱，靠氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動機器之後，必須等液壓油箱達到使用氣壓後，才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器，會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象，會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。

5、徑向式

徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率

柱塞泵

低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點，固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控制精度高。變數行程短泵的變數是在變數柱塞和限位柱塞作用下，改變定子的偏心距實現的，而定於的最大偏心距為 5—9mm（根據排量大小不同），變數行程很短。且變數機構設計為高壓操縱，由控制閥進行控制。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。

6、液壓式

液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動機器後，必須等液壓油箱達到使用氣壓後，才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都採用有氣壓的油箱，也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強，無需外力供油。

二、變數柱塞泵

變數柱塞泵的壓力油經泵體、泵殼變數殼體中的通油孔通過單向閥進入變數殼體的下腔，當拉杆向下運動時，推動伺服活塞向下移動，伺服閥的上閥口打開，變數殼體下腔的壓力油經變數活塞中的通油孔進入變數殼體上腔，由於上腔面積大於下腔，液壓力推動活塞向下運動，帶動銷軸使變數頭繞鋼球中心旋轉，改變變數頭的傾斜角（增大），柱塞泵的流量隨之增大。反之拉杆向上運動，變數頭的傾斜角向相反方向變化，泵的流量也隨之變化。當傾斜角度變至零以後，則變數頭向負偏角方向變化，液流產生換向，泵的進出油口變換。

三、柱塞泵工作原理動圖