葉片泵是常見的幾種液壓泵之一，它具有流量均勻、運轉平穩(wěn)、噪聲低、體積小等優(yōu)點，在各類液壓泵中，葉片泵結構較為簡單，價格較低，輸出排量較大，具有很強的競爭力。

本文也PFE系列葉片泵為例，介紹了柱銷式葉片泵的工作原理，以及其設計計算過程，設計中主要對葉片傾角及定子曲線進行了著重分析，介紹了葉片泵噪聲、壽命與維護。設計中選擇了現(xiàn)在已越來越得到更多人承認的葉片傾角為零的觀點，定子曲線的設計也沒有拘泥于傳統(tǒng)的等加速等減速曲線等。

一、概述

 （一）雙作用葉片泵的概述

 葉片泵具有流量均勻、運轉平穩(wěn)、噪聲低、體積小、重量輕、壽命長等優(yōu)點。在機床、工程機床、船舶、壓鑄及冶金設備中得到廣泛的應有。低中壓葉片泵的工作壓力一般為8Mpa，中高壓葉片泵的工作壓力可達25至32Mpa，泵的轉速范圍為600-2500r/min。其缺點是對油液的污染較齒輪泵敏感，又因葉片甩出力，吸油速度和磨損等因素的限制。此外，與齒輪泵相比，葉片泵的制造工藝要求也較高。葉片泵是由轉子帶動葉片沿定子表面滑動進行工作的。

 （二）PFE柱銷葉片泵的結構剖析

 為本次設計的PFE-41085柱銷式葉片泵，PFE柱銷式葉片泵主要由泵體、泵蓋、定子、轉子、葉片、前后配流盤、柱銷、傳動軸等組成。和其他雙作用葉片泵結構和工作原理相類似，不同之處是：為了減小吸油腔處作用在定子上的作用力，在葉片下面裝一個小柱銷，壓力油始終通柱銷底部，將葉片推向定子，而葉片頂部與兩側有圓弧槽與底部溝通，故葉片受力基本平衡，由于柱銷直徑很小，作用在定子上的力也就很小，故泵的工作壓力很高。

和其他葉片泵一樣，柱銷葉片泵定子的腰圓形內(nèi)表面由兩段半徑為R的圓弧和兩段半徑為r的小圓弧以及四段連接大小圓弧的平滑過渡曲線組成。葉片可以在葉片槽內(nèi)自由滑動。

柱銷位于銅套和葉片之間，可在柱銷孔內(nèi)滑動。轉子、葉片、定子都夾在前后配流中間，當轉子轉動時，葉片受離心力而緊貼定子內(nèi)表面，起密封作用，將吸排油腔隔開。當轉子與葉片從定子內(nèi)表面的小圓弧區(qū)向其大圓弧區(qū)移動時，兩個封油葉片之間的容積增大，通過配流盤上的配流窗口（吸油槽）吸油；由大圓弧區(qū)移向小圓弧區(qū)時，通過配流盤上的配流窗口（排油槽）排油。轉子每轉一周，葉片在葉片槽內(nèi)往復兩次，完成兩次吸排油過程。

PFE 柱銷葉片泵的結構特點如下：

 1.PFE柱銷葉片泵的兩吸排油腔均對稱布置，故作用在轉子上的液壓力互相平衡；

 2.柱銷底部通高壓油，減小了葉片對定子內(nèi)表面的壓緊力，從而減小了定子對葉片的磨損；

 3.在轉子外圓上開有倒角，在定子的進油側打有進油孔，外圓上倒有45°的倒角，增大了泵的通油面積，從而提高了泵的吸油能力；

4.柱銷葉片泵的兩配流盤得兩端面都通高壓油，其壓力大于轉子接觸之“前面”的油壓壓力，工作時配流盤會自動貼緊定子、轉子端面，使轉子與配流盤間保持較小的間隙，從而提高了容積效率。

 二、設計參數(shù)及設計過程

（一）設計原始參數(shù)本次設計的原始參數(shù)如下：

額定工作壓力：P=17.5Mpa；排量：V=85ml/r；額定轉速：n=1500r/min；要求配流盤結構具有避免配流沖擊、降低振動和流體噪聲的作用；確定綜合性能優(yōu)的定子曲線。

(二)PFE柱銷式葉片泵設計過程

 1. 查閱資料文獻，明確任務，確定設計方案；

 2. 進行參數(shù)計算，包括流量、功率和扭矩的計算，進行運動學和動力學分析；

 3. 結合前面已知和計算出的結果，對主要零件進行系統(tǒng)設計，確定結構及尺寸，包括對葉片的設計、轉子的設計、定子的設計、配流盤的設計和泵軸的設計；

 4. 對所設計的零件進行受力分析和性能校核。包括對葉片的強度校核、轉子槽根部強度校核、定子滿足葉片不脫空驗算、配流窗口流速驗算和泵軸強度校核；

 5. 泵的噪聲及壽命分析。