3.3.2 双作用叶片泵

1.工作原理

图3-11所示为双作用叶片泵的工作原理。它的工作原理和单作用叶片泵相似，不同之处在于双作用叶片泵的定子内表面是由两段半径为R的圆弧、两段半径为r的圆弧和四段过渡曲线（共8个部分）组成的，且定子和转子都是同心的。在转子按顺时针方向旋转的情况下，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，成为吸油区，在左下角和右上角处密封容积逐渐减小，成为压油区；吸油区和压油区由一段封油区隔开。这种泵的转子每转一周，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，因此称为双作用叶片泵；因为该泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的，作用在转子上的液体压力径向平衡，所以又称为平衡式叶片泵。

1—定子 2—转子 3—叶片 4—壳体

图3-11 双作用叶片泵的工作原理

2.结构特点

（1）双作用叶片泵的转子与定子同心，属于定量泵。

（2）定子内表面由两段大圆弧、两段小圆弧和四段过渡曲线组成，大、小圆弧之间过渡曲线的形状和性质决定了叶片的运动状态，对泵的性能和寿命影响很大。

（3）圆周上有两个压油腔、两个吸油腔，转子轴和轴承的径向液压作用力基本平衡，因此，输出压力可以提高，轴因不受弯矩作用，可以做得细一些，即直径小一些。

（4）双作用叶片泵的叶片安装倾斜角如图3-12所示，叶片倾斜方向与转子径向之间的倾斜角为θ，倾斜方向不同于单作用叶片泵，双作用叶片泵的叶片沿旋转方向前倾，其目的是减小叶片和定子之间的压力角，改善叶片受力情况。

（5）防止困油现象，在结构上要保证吸油腔和压油腔不相通，因此，运转过程中将存在闭死容积。理论上双作用叶片泵的闭死容积不发生变化，不产生困油现象，但实际上考虑叶片厚度，则会有困油现象。因此，在配油盘上的压油窗口前后开有三角槽，以防困油现象的产生。图3-13所示为YB型双作用叶片泵配油盘的三角槽结构。

1—转子 2—叶片

图3-12 双作用叶片泵的叶片安装倾斜角

图3-13 YB型双作用叶片泵配油盘的三角槽结构

3.流量计算

双作用叶片泵的实际输出流量用下式计算：

式中，R为定子圆弧部分的长半径；r为定子圆弧部分的短半径；θ为叶片安装倾斜角；z，s分别为叶片数量和叶片厚度。

由此可见，对于双作用叶片泵，若不考虑叶片厚度，则瞬时流量是均匀的。但实际上其叶片是有厚度的，长半径圆弧和短半径圆弧也不可能完全同心。尤其是当叶片底部槽设计成与压油腔相通时，泵的瞬时流量仍将出现微小的脉动，但其脉动率比其他形式的泵小得多，并且叶片数量为4的倍数时最小。因此，双作用叶片泵的叶片数量一般选取12或16片（偶数）。

4.提高双作用叶片泵压力的措施

提高双作用叶片泵的压力是提高叶片泵性能的一个重要方面。为了保证叶片和定子内表面紧密接触，一般的双作用叶片泵叶片底部都是与压油腔相通的，但当叶片处在吸油腔时，叶片底部承受压油腔的压力，顶部承受吸油腔的压力，这一压力差使叶片以很大的力压向定子内表面，加速了定子内表面的磨损，影响了泵的寿命。对高压泵来说，这一问题更显得突出。因此，高压叶片泵必须在结构上采取措施，使叶片压向定子内表面的作用力减小。

（1）减小作用在叶片底部的液体压力，将压油腔的油液通过阻尼槽或内装式小减压阀连通到吸油区的叶片底部，使叶片经过吸油腔时，叶片压向定子内表面的作用力不致过大。

（2）减小叶片底部承受液压油作用的面积。采用子母叶片、柱销叶片、双叶片、阶梯叶片、弹簧叶片等特殊的叶片顶出压紧结构，目的是减小叶片根部承受排油压力的有效面积，以减小将叶片顶出的液压推力。