一种新型变量浮杯泵

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轴向柱塞泵/马达被认为是现今市场上效率最高的液压设备，其广泛应用在不同压力和流量的工作场合 J。现今市场上的轴向柱塞泵主要是斜盘式轴向柱塞泵和斜轴式轴向柱塞泵，这类柱塞泵的主要缺点就是噪声水平过高、流量和压力波动较大，此外生产成本也相对较高。

为了解决这些技术难题，荷兰某公司提出了-种新的轴向柱塞泵原理--浮杯原理2 J。基于此原理的轴向柱塞泵其最明显的结构特点就是柱塞数目多与柱塞镜像对称的布置。浮杯泵的柱塞数 目大约是普通斜盘式的3倍，柱塞数 目的增多能有效改善流量及压力的波动。镜像对称的布置能够有效减少轴向力，从而减小轴承的载荷 ，降低磨损与噪声。此外，这种布置方式还能使泵的结构更加紧凑，更加轻巧。本文主要介绍其结构原理及特点。

1 浮杯泵的结构与原理1.1 结构这种新型的变量浮杯泵的结构主要分为两个部分：回转体和旋转斜盘。回转体由轴、转子、柱塞、滚筒、轴承等部件组成，如图1所示。回转体是浮杯泵的工作部分，完成液体的泵入、泵出及配流。回转体上柱塞为镜像对称布置，平均分布在转子两侧，-侧 12个，共 24个。浮杯-柱塞组合是变量浮杯泵的关键部分，如图2所示。

图1 变量浮杯泵回转体结构图 2 浮杯柱塞组合柱塞的头部为球状，以保证密封面时刻与轴线垂直。柱塞头部设计为中空，在充入高压液体时，浮杯与柱塞-起膨胀，从而保证密封 。

回转体的主要结构--滚筒由滚筒板、支撑元件、弹性元件、止动环、固定塞、浮杯等组成，如图3所示。

收稿 Et期：2012.11-09作者简介：巩良(1988-)，男 ，山东人，硕士研究生，主要从事柱塞泵仿真研究工作。

1 10 液压与气动 2013年第5期2.2 效率高(低速 时)柱塞数目的增多会使泵的泄露点增加，因而单独考虑容积效率时，浮杯泵的容积效率低于传统的轴向柱塞泵l ，然而其机械效率高于传统的轴向柱塞泵，因而泵的整体效率在 2500 r/min以下时高于传统柱塞泵，如图8。此外，由于脉动的减小，浮杯泵能有效减小对液压系统的冲击，减小液压系统的磨损与泄漏，从而提高整个系统的效率 。

100989694929O8886转速 ，r.min"图8 斜盘泵、斜轴泵、浮杯泵总效率对比2.3 噪声低脉动的减小有助于降低了流体噪声。镜像对称的布置方式使得轴向力减小，因而轴承的载荷也减小，有效降低了机械噪声，在 2200 r/min以下时，浮杯泵的噪声水平低于传统的轴向柱塞泵 J，如图9。

转速/r·rain图9.与传统轴向柱塞泵噪声对比2.4 质量轻虽然浮杯泵的柱塞数目增多，结构看似复杂，但实际上浮杯泵的结构更加紧凑，相同容积下，比传统轴向柱塞泵质量更轻，且容积越大越明显，如图 10。

7O6Ob凸50峰201000 20 40 60 80lOOl20l40容积v/s图10 浮杯泵与传统轴向柱塞泵质量对比2.5 成本低由于构件数量的增加，我们可能会觉得浮杯泵的成本会增加，然而事实却是相反的。浮杯的制造可以用低成本的金属成形技术，像深冲。其他的-些构件可以用类似的技术制造，像是精锻和精冲。这些技术所能达到的表面质量很适合这些液压构件。

3 结论从浮杯泵的各项参数来看，其在低速时的表现优异 。而变量浮杯泵又具有高效率、扭矩损失孝启动性能好的特点，所以在重型汽车设备和工业设备中都有着广阔的使用前景 。。 因此变量浮杯泵可以应用在低速、大流量、大功率的液压系统中和流量需要调节的诚，如龙门刨床、拉床、液压机、工程机械、矿山机械、船舶机械等诚。