液压泵的本体设计

　　A8V107双联柱塞变量泵是用于开式回路的斜轴式轴向柱塞变量泵,是集成型液压泵的主泵,其变量控制是集交叉功率控制、负流量控制和变功率控制于一体的复合控制方式。该产品不仅能满足20 t级挖掘机的配套需求,而且可广泛应用于起重机、装载机等工程机械。

　　1 液压泵本体结构

　　A8V107双联柱塞变量泵属于斜轴泵,其特殊之处在于:采用1套变量结构控制1个壳体的2台泵,2台泵的吸入管道共用,压出管道分开。这样, 2台流量相同的泵可以同时供油至2个液压系统,是专门为液压挖掘机设计的。

　　斜轴泵可以表示为5连杆空间曲柄连杆结构(如图1所示),由于连杆的中心线与柱塞中心线成一夹角,当连杆与柱塞内壁未接触时,该机构有2个自由度,即驱动轴与缸体的转角是2个独立的变量;当连杆与柱塞内壁接触后,该机构只有1个自由度,即柱塞的运动仅由驱动轴转角确定。但连杆与柱塞中心线之间的夹角随着驱动轴转角的改变而改变,缸体转动角相对于驱动轴的转动角有滞后现象,在某一瞬间, 5个连杆中只有要求滞后最小的连杆才与柱塞的内孔接触驱动缸体。斜轴泵的缸体用连杆传动,使其所受的倾覆力矩比斜盘泵小得多,但仍需要考虑缸体的支承问题,这是因为一方面连杆对柱塞还有一定的侧向力,另一方面缸体与配流盘之间的压紧力和分离力的合力点不重合,对缸体产生附加倾覆力矩。斜轴泵的缸体支承方式有2种,分别是轴承支承缸体和中心杆支承缸体。这里主泵采用的中心杆支承缸体结构是斜轴泵目前广泛采用的支承缸体的一种方式,这种结构使缸体具有良好的自位性,但是缸体和配流盘的配流面加工比较困难。

　　2 液压泵的力学分析

　　首先根据液压泵的性能参数确定其主要的结构参数:

　　(1)柱塞个数zB7个。

　　(2)缸体摆角设计要求: 7b~25b。

　　(3)柱塞直径d、主轴盘球窝分布圆直径D1、缸体柱塞孔分布圆直径D2的确定。

　　柱塞直径d=25mm,主轴盘球窝分布圆直径D₁=73. 5mm,则

　　缸体柱塞孔分布圆直径D2取70mm。

　　(4)缸体实际工作摆角。最小排量Q_min为73. 5L/_min,最大排量Q_max为107L/min,则实际需要的单转排量为

　　理论单转排量

　　考虑到泵的容积效率ηV(取ηV=90% ),则实际摆角为

　　即实际工作摆角为9°20´~24°9´,以后的计算仍以β=7°~25°为准。

　　(5)主轴盘尺寸系数K1。

　　(6)柱塞杆长度系数K2。