一、葉片泵高壓化面臨的三個主要問題
壽命、容積效率和噪聲是雙作用葉片泵高壓化所面臨的三個主要問題。
1.吸油區葉片頂部對定子內表面的嚴重磨損
如前所述,為防止葉片脫空,在葉片根部通入壓力油。在吸油區,由于葉片根部受高壓作用,往往使葉片頂部與定子內表面的接觸應力過大,導致嚴重磨損,使葉片泵的使用壽命降低。這是葉片泵高壓化的主要障礙之一。 為解決吸油區定子曲線的嚴重磨損問題,所采取的結構措施主要有:
1)采用子母葉片、柱銷葉片、雙葉片、階梯葉片、彈簧葉片等特殊的葉片頂出壓緊結構,目的是減小葉片根部承受油壓力的有效面積,以減小將葉片頂出的液壓推力。
2)在葉片泵內設置減壓閥,降低作用在吸油區葉片根部的壓力。
3)改進葉片頂部的輪廓形狀,合理選擇配對材料,提高葉片-定子這對摩擦副的耐磨性能。
2.減少泄漏,提高葉片泵的容積效率
工作壓力的提高將導致泄漏增加、容積效率降低,這將嚴重影響葉片泵的正常工作。
葉片泵內泄漏主要有三個途徑:一是配流盤與轉子、葉片之間的軸向間隙,二是葉片與葉片槽的側面間際,三是葉片與定子內表面的接觸線。其中軸向間隙的泄漏較為主要。因此,在高壓葉片泵中,采用如圖4-8所示的浮動配流盤。葉片泵起動前,浮動配流盤1受到彈簧2的預壓縮力作用,壓向定子3的側面。葉片泵起動后,配流盤背面受到壓力油作用,自動貼緊定子端面,并產生適量的彈性變形,使轉子與配流盤同保持較小的間隙。
3.降低噪聲
噪聲是伴隨著葉片泵高壓高速化出現的又一嚴重問題。正如前一節所分析的那樣,減輕葉片與定子之間的振動撞擊、降低機械噪聲的主要措施是改進定子曲線,有效控制葉片的運動。而對于高壓下流體噪聲的降低,則有賴于采用預壓縮、預擴張定子曲線和設置帶V形尖槽的配流盤等措施,以減緩大、小圓弧區封閉容積中壓力的急劇變化。