力士樂(lè)REXROTH柱塞泵的內(nèi)部原理和結(jié)構(gòu)，你真的了解嗎？

力士樂(lè)REXROTH柱塞泵的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理。其主要的元件有：活塞、缸體、斜盤(pán)、軸、分配盤(pán)。軸向柱塞泵如何工作？ 斜盤(pán)泵和斜軸泵有什么區(qū)別？ 您可以通過(guò)觀看視頻了解這一點(diǎn)：

一、力士樂(lè)REXROTH柱塞泵的型式與軸向柱塞馬達(dá)相同，也分為直軸式軸向柱塞泵和斜軸式軸向柱塞泵兩種。

斜盤(pán)式柱塞泵：缸體每旋轉(zhuǎn)一周，各柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，完成吸油和排油工作。 通過(guò)改變斜盤(pán)的傾斜角，改變密封工作容積的有效變化，實(shí)現(xiàn)泵的變量。

二、柱塞泵（電機(jī)）的結(jié)構(gòu)及工作原理：

下圖為力士樂(lè)REXROTH柱塞泵中的核心部件及進(jìn)出油情況。

下面簡(jiǎn)單介紹一下單柱塞的吸油和排油過(guò)程。 下圖為單個(gè)柱塞在底部時(shí)開(kāi)始進(jìn)入準(zhǔn)備吸油的臨界狀態(tài)：

當(dāng)柱塞旋轉(zhuǎn)到最高位置時(shí)，柱塞孔剛吸完油，即將向外排出。 這是向外排油的臨界狀態(tài)：

下面的動(dòng)畫(huà)是一個(gè)吸油排油的完整過(guò)程。 如果氣缸連續(xù)旋轉(zhuǎn)，柱塞也將連續(xù)吸油和排油。

由于力士樂(lè)REXROTH柱塞泵具備壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率出色以及流量調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，它在眾多領(lǐng)域中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，特別是在需要高壓、大流量和大功率的系統(tǒng)，以及流量需要靈活調(diào)節(jié)的場(chǎng)合。無(wú)論是龍門(mén)刨床、拉床、液壓機(jī)，還是工程機(jī)械、礦山冶金機(jī)械和船舶，柱塞泵都得到了廣泛的應(yīng)用。接下來(lái)，我們將深入探討柱塞泵的結(jié)構(gòu)組成。柱塞泵的主體結(jié)構(gòu)包括動(dòng)力端和液力端兩大核心部分，并輔以皮帶輪、止回閥、安全閥、穩(wěn)壓器以及潤(rùn)滑系統(tǒng)等精細(xì)組件。

1）動(dòng)力端：

力士樂(lè)REXROTH柱塞泵的動(dòng)力端是其核心組件之一，負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)液力端的工作。它通常由電動(dòng)機(jī)或其他動(dòng)力源通過(guò)皮帶輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，提供必要的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。動(dòng)力端的設(shè)計(jì)和性能對(duì)柱塞泵的整體效率和工作穩(wěn)定性至關(guān)重要。

(1)曲軸

力士樂(lè)REXROTH柱塞泵中的核心部件之一，其設(shè)計(jì)為曲拐軸整體式，承擔(dān)著將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的重任。為了確保平衡，各曲軸柄銷(xiāo)與中心線呈120°夾角。

(2)連桿

連桿的作用是傳遞柱塞上的推力至曲軸，同時(shí)將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其桿身采用工字形截面設(shè)計(jì)，大頭部分為剖分式結(jié)構(gòu)，軸瓦則選用對(duì)分薄壁瓦形式，而小頭瓦則采用軸套式并配合定位設(shè)計(jì)。

(3)十字頭

十字頭是連接搖擺運(yùn)動(dòng)的連桿與往復(fù)運(yùn)動(dòng)的柱塞的關(guān)鍵部件，它不僅具有導(dǎo)向作用，還與連桿和柱塞卡箍相連，確保運(yùn)動(dòng)的順暢與精準(zhǔn)。

(4)浮動(dòng)套

浮動(dòng)套固定在機(jī)座上，其功能包括隔絕油箱與污油池，同時(shí)為十字頭導(dǎo)桿提供浮動(dòng)支承，有助于提高運(yùn)動(dòng)密封部件的使用壽命。

(5)機(jī)座

機(jī)座作為動(dòng)力端的安裝基礎(chǔ)和連接液力端的受力構(gòu)件，其設(shè)計(jì)至關(guān)重要。機(jī)座后部?jī)蓚?cè)設(shè)有軸承孔，前部則配備與液力端連接的定位銷(xiāo)孔，以確?；乐行呐c泵頭中心的對(duì)中性。此外，在機(jī)座前部一側(cè)還設(shè)有放液孔，用于排放可能滲漏的液體。

(1)泵頭

泵頭采用不銹鋼整體鍛造，吸、排液閥垂直布置，吸液孔位于泵頭底部，而排液孔則設(shè)在泵頭側(cè)面，與閥腔相通，從而簡(jiǎn)化了排出管路系統(tǒng)。

(2)密封函

密封函通過(guò)法蘭與泵頭相連，采用碳素纖維紡織的矩形軟填料對(duì)柱塞進(jìn)行密封，這種填料具有良好的高壓密封性能。

(3)柱塞

此外，還有進(jìn)液閥和排液閥，它們及閥座均采用適合輸送黏度較大液體的低阻尼、錐形閥結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有助于降低黏度，同時(shí)確保接觸面具有較高的硬度和密封性能，從而保證進(jìn)、排液閥的耐用性。

3）附屬配套部分

附屬配套部分包括止回閥、穩(wěn)壓器、潤(rùn)滑系統(tǒng)、安全閥和壓力表等。止回閥用于防止液體反向流動(dòng)，穩(wěn)壓器則使泵頭排出的高壓脈動(dòng)液體變得平穩(wěn)。潤(rùn)滑系統(tǒng)通過(guò)齒輪油泵為曲軸、十字頭等轉(zhuǎn)動(dòng)部位提供潤(rùn)滑。壓力表則用于監(jiān)測(cè)和控制液體壓力。安全閥在排出管路上起保護(hù)作用，當(dāng)壓力超過(guò)額定值時(shí)會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟泄壓。

2. 柱塞泵的分類(lèi)

柱塞泵可分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。單柱塞泵主要由偏心輪、柱塞、彈簧、缸體和兩個(gè)單向閥組成，其排量?jī)H與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)相關(guān)。臥式柱塞泵則由多個(gè)柱塞并列安裝，通過(guò)一根曲軸或偏心軸推動(dòng)柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吸、排液體的功能，多用于煤礦液壓支架系統(tǒng)中的乳化液泵。

乳化液泵是采煤工作面中的重要設(shè)備，其作用是為液壓支架提供所需的乳化液。其工作原理是，通過(guò)曲軸的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在線吸液和排液的功能。此外，柱塞泵還包括軸向柱塞泵等類(lèi)型。

力士樂(lè)REXROTH柱塞泵其特點(diǎn)在于活塞或柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向與缸體中心軸保持平行。這種類(lèi)型的柱塞泵，通過(guò)柱塞在柱塞孔內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生容積的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)泵的工作原理。得益于柱塞與柱塞孔均為圓形零件，使得在加工過(guò)程中能達(dá)到高精度的配合，因此軸向柱塞泵具有出色的容積效率。

4）力士樂(lè)REXROTH柱塞泵其核心特點(diǎn)在于直軸與斜盤(pán)的設(shè)計(jì)。這種類(lèi)型的柱塞泵，通過(guò)斜盤(pán)的傾斜角度和直軸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)容積的變化，進(jìn)而推動(dòng)泵的工作。這種設(shè)計(jì)不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且能夠產(chǎn)生較大的輸出力，廣泛應(yīng)用于各種需要高壓力和高流量的場(chǎng)合。

力士樂(lè)REXROTH柱塞泵根據(jù)供油方式的不同，可分為壓力供油型和自吸油型兩大類(lèi)。對(duì)于壓力供油型液壓泵，其油箱通常配備氣壓，借助氣壓來(lái)提供所需的液壓油。在啟動(dòng)機(jī)器后，必須等待液壓油箱的氣壓達(dá)到預(yù)設(shè)值后，才能開(kāi)始操作機(jī)械。若在液壓油箱氣壓不足時(shí)啟動(dòng)機(jī)器，可能會(huì)導(dǎo)致液壓泵內(nèi)的滑靴與回程板及壓板發(fā)生異常磨損，甚至造成滑靴的拉脫。

徑向柱塞泵根據(jù)配流方式，可分為閥配流和軸配流兩大類(lèi)。然而，閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低下等顯著缺點(diǎn)。為了克服這些不足軸配流徑向柱塞泵。

軸配流徑向柱塞泵在結(jié)構(gòu)上具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，包括出色的耐沖擊性、長(zhǎng)壽命以及高控制精度。其變量機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)變量柱塞和限位柱塞的相互作用，來(lái)改變定子的偏心距，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變量。定子的最大偏心距范圍為5—9mm，具體取決于排量大小，且變量行程相對(duì)較短。此外，該泵的響應(yīng)速度非?？?，因?yàn)樽兞繖C(jī)構(gòu)采用高壓操縱，并通過(guò)控制閥進(jìn)行精確控制。

徑向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在提高抗沖擊能力方面表現(xiàn)出色，有效解決了軸向柱塞泵中滑靴偏磨的問(wèn)題。這使得徑向柱塞泵在耐久性和可靠性方面有了顯著的提升。

力士樂(lè)REXROTH柱塞泵的供油方式多樣，其中一種常見(jiàn)的液壓油箱采用氣壓供油系統(tǒng)。在使用時(shí)，必須確保液壓油箱達(dá)到所需的氣壓后，才能進(jìn)行機(jī)械操作。直軸斜盤(pán)式柱塞泵可分為壓力供油型和自吸油型兩類(lèi)。壓力供油型液壓泵通常配備有氣壓油箱，或采用液壓泵本身的補(bǔ)油分泵向進(jìn)油口提供壓力油。而自吸油型液壓泵則具備強(qiáng)大的自吸油能力，無(wú)需外部供油。接下來(lái)，我們將深入探討柱塞泵的工作原理。

柱塞泵的工作原理基于其柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這一行程，即L，是恒定的，并由凸輪的升程決定。而每循環(huán)的供油量則取決于供油行程，該行程并非固定，而是可變的，且不受凸輪軸的控制。供油的起始時(shí)刻亦保持不變，而通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞，可以調(diào)整供油的終止時(shí)刻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)供油量的調(diào)控。

在柱塞泵的工作過(guò)程中，噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的共同作用，驅(qū)動(dòng)柱塞進(jìn)行上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成泵油任務(wù)。這一過(guò)程可細(xì)分為兩個(gè)階段：

首先是進(jìn)油過(guò)程。當(dāng)凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過(guò)，柱塞在彈簧力的作用下向下移動(dòng)。此時(shí)，柱塞上部空間（即泵油室）產(chǎn)生真空度。一旦柱塞上端面打開(kāi)柱塞套上的進(jìn)油孔，油泵上體油道內(nèi)的柴油便經(jīng)此孔進(jìn)入泵油室。當(dāng)柱塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)油過(guò)程結(jié)束。

緊接著是回油過(guò)程。隨著柱塞向上供油，當(dāng)其上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通，泵油室的低壓油路便與柱塞頭部的中孔、徑向孔及斜槽相連通。這導(dǎo)致油壓瞬間下降，出油閥在彈簧力的作用下迅速關(guān)閉，從而停止供油。此后，柱塞繼續(xù)上行，直至凸輪的凸起部分再次轉(zhuǎn)過(guò)，此時(shí)在彈簧的作用下，柱塞又下行，開(kāi)始新的一循環(huán)。

此外，一個(gè)柱塞泵上還配備了兩個(gè)單向閥，它們的方向相反。當(dāng)柱塞向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，缸內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，其中一個(gè)單向閥打開(kāi)，液體被吸入缸內(nèi)。而當(dāng)柱塞向另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，液體被壓縮后，另一個(gè)單向閥打開(kāi)，吸入缸內(nèi)的液體被排出。這種連續(xù)的工作方式實(shí)現(xiàn)了連續(xù)供油。