叶片的工作原理

叶片泵（也称为滑片泵）是一种容积式泵，其工作原理基于旋转的叶片在转子槽内滑动，与定子内表面形成周期性变化的密闭工作腔，通过容积变化实现液体的吸入和排出。以下是其详细工作原理（以最常见的单作用叶片泵和双作用叶片泵为例）：

一、核心结构

叶片泵主要由以下部件组成：

1. 转子（Rotary）：安装在驱动轴上，带有径向或倾斜的叶片槽，槽内装有可自由滑动的叶片。

2. 定子（Stator）：固定不动的环形壳体，内表面呈特定曲线形状（圆形或特殊轮廓）。

3. 叶片（Vanes）：通常由金属或复合材料制成，在转子槽内滑动，与定子内壁接触形成密封。

4. 配流盘（Port Plate）：安装在泵的两侧，设有吸油窗口和排油窗口，控制液体的进出。

二、工作原理

1. 单作用叶片泵（变量泵）

特点：定子内表面为偏心圆（转子与定子不同心），每转完成一次吸油和排油，可调节偏心量改变排量。
工作过程：

1. 吸油阶段：

• 转子旋转时，叶片在离心力和底部压力（如有弹簧或液压补偿）作用下紧贴定子内壁。

• 当叶片从吸油区（定子与转子间隙最大处）转过时，相邻两叶片间的工作腔容积逐渐增大，形成局部真空，液体通过吸油窗口被吸入。

2. 排油阶段：

• 当叶片进入排油区（定子与转子间隙最小处）时，工作腔容积逐渐减小，液体被挤压，压力升高，通过排油窗口排出。

关键点：

• 由于定子偏心，泵的排量可通过调整偏心距改变（变量泵）。

• 转子承受单向径向力（不平衡力），影响轴承寿命。

2. 双作用叶片泵（定量泵）

特点：定子内表面为椭圆形或特殊曲线，转子与定子同心，每转完成两次吸油和排油，流量更平稳。
工作过程：

1. 吸油与排油交替进行：

• 转子旋转时，叶片在离心力和液压作用下紧贴定子内壁。

• 当叶片经过吸油区（定子曲线长半径部分），工作腔容积增大，液体被吸入。

• 当叶片经过排油区（定子曲线短半径部分），工作腔容积减小，液体被压缩排出。

2. 对称结构：

• 由于定子曲线对称，转子受力平衡，轴承寿命更长。

• 流量脉动小，适用于高压系统。

三、关键特点

1. 优点

• 流量均匀（双作用泵脉动更小）。

• 噪声低（相比齿轮泵）。

• 可变量调节（单作用泵）。

• 适用于中高压系统（通常可达7-21 MPa）。

2. 缺点

• 对油液清洁度敏感（叶片易卡死或磨损）。

• 结构较复杂，制造成本较高。

• 叶片磨损后效率下降（需定期维护）。

四、典型应用

• 液压系统（机床、注塑机、工程机械）。

• 燃油输送（汽车燃油泵）。

• 真空泵（某些叶片泵可作真空泵使用）。

五、总结

叶片泵通过叶片在转子槽内的滑动，与定子内壁形成可变工作腔，利用容积变化实现液体输送。

• 单作用泵：偏心结构，可变量调节，但受力不平衡。

• 双作用泵：对称结构，流量平稳，适用于高压系统。