在化工生産中，泵是一種特别重要的設備，了解泵的工作原理不僅能夠預防和減少流體洩漏事故、冒頂事故、錯流或錯配事故。還能夠在泵運行故障中快速診斷。因此了解泵的工作原理是一件非常重要的事，今天小七就帶領大家了解一下各種泵的工作原理，希望能夠對大家有所幫助。　　液壓泵工作原理

　　液壓泵是靠密封容腔容積的變化來工作的。上圖是液壓泵的工作原理圖。當凸輪1由原動機帶動旋轉時，柱塞2便在凸輪1和彈簧4的作用下在缸體3内往複運動。缸體内孔與柱塞外圓之間有良好的配合精度， 使柱塞在缸體孔内作往複運動時基本沒有油液洩漏，即具有良好的密封性。柱塞右移時，缸體中密封工作腔a的容積變大，産生真空，油箱中的油液便在大氣壓力作用下通過吸油單向閥5吸入缸體内， 實現吸油;柱塞左移時，缸體中密封工作腔a的容積變小,油液受擠壓，便通過壓油單向閥6輸送到系統中去,實現壓油。如果偏心輪不斷地旋轉，液壓泵就會不斷地完成吸油和壓油動作，因此就會連續不斷地向液壓系統供油。　　從上述液壓泵的工作過程可以看出，其基本工作條件是：　　1. 具有密封的工作容腔;　　2. 密封工作容腔的容積大小是交替變化的，變大、變小時分别對應吸油、壓油過程；　　3. 吸、壓油過程對應的區域不能連通。　　基于上述工作原理的液壓泵叫做容積式液壓泵，液壓傳動中用到的都是容積式液壓泵。　　齒輪泵的工作原理

　　上圖是外齧合齒輪泵的工作原理圖。由圖可見，這種泵的殼體内裝有一對外齧合齒輪。由于齒輪端面與殼體 端蓋之間的縫隙很小，齒輪齒頂與殼體内表面的間隙也很小，因此可以看成将齒輪泵殼體内分隔成 左、右兩個密封容腔。當齒輪按圖示方向旋轉時，右側的齒輪逐漸脫離齧合，露出齒間。因此這 一側的密封容腔的體積逐漸增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣壓力的作用下經泵的吸油 口進入這個腔體，因此這個容腔稱為吸油腔。随着齒輪的轉動，每個齒間中的油液從右側被帶到 了左側。在左側的密封容腔中，輪齒逐漸進入齧合,使左側密封容腔的體積逐漸減小，把齒間的油 液從壓油口擠壓輸出的容腔稱為壓油腔。當齒輪泵不斷地旋轉時，齒輪泵的吸、壓油口不斷地吸油 和壓油，實現了向液壓系統輸送油液的過程。在齒輪泵中，吸油區和壓油區由相互齧合的輪齒和泵 體分隔開來，因此沒有單獨的配油機構。　　内齧合漸開線齒輪泵的工作原理

　　上圖所示是内齧合漸開線齒輪泵的工作原理圖。小齒輪1和内齒輪2相互齧合， 它們的齧合線和月牙闆3将泵體内的容腔分成吸油腔和壓油腔。當小齒輪按圖示方向轉動時， 内齒輪同向轉動。容易看出，圖中上面的腔體是吸油腔，下面的腔體是壓油腔（仍将高、低壓油設計成深、淺顔色）。　　内齧合齒輪泵的流量脈動率僅是外齧合齒輪泵流量脈動率的5%～10%。還具有結構緊湊、噪聲小和效率高等一系列優點。它的不足之處是齒形複雜，需要專門的高精度加工 設備，因此多被用在一些要求較高的系統中。　　内齧合擺線齒輪泵的工作原理圖

　　在内齧合擺線齒輪泵中，外轉子1和 内轉子2隻差一個齒，沒有月牙闆，并且在内、外轉子的軸心線上有一偏心e，内轉子2為主動輪，内、外轉子 的齧合點将吸、壓油腔分開。在齧合過程中，左側密封容腔逐漸變大是吸油腔，右側密封容腔逐漸變小是壓 油腔。　　内齧合擺線齒輪泵結構緊湊，運動平穩，噪聲低。但流量脈動比較大，齧合處間 隙洩漏大。所以通常在工作壓力為2.5～7MPa的液壓系統中作為潤滑、補油等輔助泵使用。　　雙作用葉片泵的工作原理圖

　　上圖是雙作用葉片泵的工作原理圖。轉子3和定子2是同心的，定子内表面由八段曲面拼合而成：兩段半徑為R的大圓弧面、兩段半徑為r的小圓弧面以及連接圓弧面的四段過渡曲面 。當轉子沿圖示方向轉動時，葉片1在離心力和通往葉片底部壓力油的作用下緊貼在定子的内表面上，在相鄰葉片之間形成密封容腔。顯然，右上角和左下角的密封容腔容積逐漸變大，所在的區域是吸油區；左上角和右下角的密封容腔容積逐漸變小，所在的區域是壓油區。在吸油區和壓油區上，配油機構提供了相應的吸油窗口和壓油窗口，并用封油區将吸油區和壓油區隔開。可以看出，當轉子轉一轉時，每個工作容腔完成吸油、壓油動作各兩次，所以稱為雙作用葉片泵。這種泵的兩個吸、壓油區是徑向對稱分布的，所以作用在轉子上的液壓力是徑向平衡的。顯然，這種泵的排量是不可調的，隻能做成定量泵。　　單作用葉片泵工作原理圖

　　上圖為單作用葉片泵工作原理圖。單作用葉片泵也是由轉子l、定子2、 葉片3和配油盤(圖中未畫出)等零件組成。與雙作用葉片泵明顯不同之處是，定子的内表面是圓形的， 轉子與定子之間有一偏心量e，配油盤隻開一個吸油窗口和一個壓油窗口。當轉子轉動時，由于離心力作用，葉片頂部始終壓在定子内圓表面上。這樣，兩相鄰葉片間就形成了密封容腔。顯然，當轉子按圖示方向旋轉時，圖中右側的容腔是吸油腔，左側的容腔是壓油腔，它們容積的變化分别對應着吸油和 壓油過程。封油區如圖中所示。由于在轉子每轉一周的過程中，每個密封容腔完成吸油、壓油各一次，因此也稱為單作用式葉片泵。單作用式葉片泵的轉子受不平衡液壓力的作用，故又被稱為非卸荷式葉片泵。　　外反饋限壓式變量葉片泵工作原理圖

　　變量泵是指排量可以調節的液壓泵。這種調節可能是手動的，也可能是自動的。 限壓式變量葉片泵是一種利用負載變化自動實現流量調節的動力元件，在實際中得到廣泛應用。　　外反饋限壓式變量葉片泵工作原理 q—p特性　　限壓式變量葉片泵的特性特别适用于既有快速運動，又有慢速運動 （工作進給過程）要求的系統：快速運動時負載一般很小，但需要較大的流量，正好使用AB段特性； 工作進給時負載較大，需要較低的運動速度，可以利用BC段的特性；當發生過載時這種液壓泵還有自動保護功能，因為pmax值是一定的，此時不會再向系統中提供流量。由此可見，限壓式變量葉片泵在能量利用上是比較合理的，因此可以減少油液發熱，可以簡化液壓系統的設計。不足之處是這種泵的洩漏較大，造成執行機構的運動速度不夠平穩。　　内反饋限壓式變量葉片泵工作原理

　　圖是内反饋限壓式變量葉片泵工作原理，這種泵的工作原理如圖3.25所示。由圖可見，與外反饋限壓式變量葉片泵的主要差别是沒有反饋活塞，且配油盤上的壓油窗口對垂直軸是不對稱的，向彈簧那邊轉過了θ角。這樣作用在定子内壁上液壓力的合力P在X軸方向上存在一個分力PSinθ，它就是進行自動調節的反饋力。具體調節過程類似于外反饋限壓式變量葉片泵。　　軸向柱塞泵工作原理

　　軸向柱塞泵中的柱塞是軸向排列的。當缸體軸線和傳動軸軸線重合時，稱為斜盤式軸向柱塞泵；當缸體軸線和傳動軸軸線不在一條直線上，而成一個夾角γ時，稱為斜軸式軸向柱塞泵。軸向柱塞泵具有結構緊湊，工作壓力高，容易實現變量等優點。　　斜盤式軸向柱塞泵由傳動軸1帶動缸體4旋轉，斜盤2和配油盤5是固定不動的。柱塞3均布于缸體4内， 柱塞的頭部靠機械裝置或在低壓油作用下緊壓在斜盤上。斜盤法線和缸體軸線的夾角為γ。當傳動軸按圖示方向旋轉時，柱塞一方面随缸體轉動，另一方面，在缸體内作往複運動。顯然，柱塞相對缸體左移時工作容腔是壓油狀态，油液經配油盤的吸油口a吸入；柱塞相對缸體右移時工作容腔是壓油狀态，油液從配油盤的壓油口b壓出。缸體每轉一周，每個柱塞完成吸、壓油一次。 如果可以改變斜角γ的大小和方向，就能改變泵的排量和吸、壓油的方向，此時即為雙向變量軸向柱塞泵。

　　如上圖所示，當傳動軸1在電動機的帶動下轉動時，連杆2推動柱塞4在缸體3中作往複運動，同時連杆的側面帶動活塞連同缸體一同旋轉。配油盤5是固定不動的。如果斜角度γ的大小和方向可以調節，就意味着可以改變泵的排量和吸、壓油方向，此時的泵為雙向變量軸向柱塞泵。　　徑向柱塞泵的工作原理圖

　　這種泵由柱塞1、轉子2、襯套3、定子4和配油軸5組成。定子和轉子之間有一個偏心e。襯套3固定在轉子孔内随之一起轉動。配油軸5是固定不動的。柱塞在轉子（缸體）的徑向孔内運動，形成了泵的密封工作容腔。顯然，當轉子按圖示方向轉動時，位于上半周的工作容腔處于吸油狀态，油箱中的油液經配油軸的a孔進入b腔；位于下半周的工作容腔則處于壓油狀态，c腔中的油将從配油軸的d孔向外輸出。改變定子與轉子偏心距e的大小和方向，就可以改變泵的輸出流量和泵的吸、壓油方向。因此徑向柱塞泵可以做成單向或雙向變量泵。　　由于徑向柱塞泵的徑向尺寸大，自吸能力差，配油軸受徑向不平衡液壓力作用，易于磨損。這些原因限制了轉速和工作壓力的提高。

　　從結構上來說，前面介紹的是軸配油徑向柱塞泵，即配油機構設置在一根軸上。下面介紹另一種結構的徑向柱塞泵—閥配油徑向柱塞泵。上圖是它的工作原理圖。泵軸O帶動偏心輪1轉動，偏心輪上裝有滾動軸承6。柱塞2在彈簧3的作用下壓緊在滾動軸承上。偏心輪轉一周活塞完成一個往複行程。顯然，柱塞向下運動時通過吸油閥5吸油，向上運動時通過壓油閥4壓油。　　閥配油徑向柱塞泵的主要問題是吸、壓油過程對柱塞的運動有一定的滞後。當柱塞從吸油過程轉換到壓油過程時，柱塞在開始向上運動的瞬間，吸油閥尚未關閉，壓油閥還未打開， 這樣，柱塞将油壓到吸油腔。同理，當柱塞從壓油過程轉換到吸油過程時，在柱塞開始往下運動的瞬間，壓油閥尚未關閉，吸油閥還未打開，這樣柱塞将從壓油腔吸油。因此，閥配流徑向柱塞泵的實際排量比理論計算值要低。泵的轉速愈高這種滞後現象愈嚴重。所以，此類泵的額定轉速一般不高。