叶片泵是常见的几种液压泵之一，它具有流量均匀、运转平稳、噪声低、体积小等优点，在各类液压泵中，叶片泵结构较为简单，价格较低，输出排量较大，具有很强的竞争力。

本文也PFE系列叶片泵为例，介绍了柱销式叶片泵的工作原理，以及其设计计算过程，设计中主要对叶片倾角及定子曲线进行了着重分析，介绍了叶片泵噪声、寿命与维护。设计中选择了现在已越来越得到更多人承认的叶片倾角为零的观点，定子曲线的设计也没有拘泥于传统的等加速等减速曲线等。

一、概述

 （一）双作用叶片泵的概述

 叶片泵具有流量均匀、运转平稳、噪声低、体积小、重量轻、寿命长等优点。在机床、工程机床、船舶、压铸及冶金设备中得到广泛的应有。低中压叶片泵的工作压力一般为8Mpa，中高压叶片泵的工作压力可达25至32Mpa，泵的转速范围为600-2500r/min。其缺点是对油液的污染较齿轮泵敏感，又因叶片甩出力，吸油速度和磨损等因素的限制。此外，与齿轮泵相比，叶片泵的制造工艺要求也较高。叶片泵是由转子带动叶片沿定子表面滑动进行工作的。

 （二）PFE柱销叶片泵的结构剖析

 为本次设计的PFE-41085柱销式叶片泵，PFE柱销式叶片泵主要由泵体、泵盖、定子、转子、叶片、前后配流盘、柱销、传动轴等组成。和其他双作用叶片泵结构和工作原理相类似，不同之处是：为了减小吸油腔处作用在定子上的作用力，在叶片下面装一个小柱销，压力油始终通柱销底部，将叶片推向定子，而叶片顶部与两侧有圆弧槽与底部沟通，故叶片受力基本平衡，由于柱销直径很小，作用在定子上的力也就很小，故泵的工作压力很高。

和其他叶片泵一样，柱销叶片泵定子的腰圆形内表面由两段半径为R的圆弧和两段半径为r的小圆弧以及四段连接大小圆弧的平滑过渡曲线组成。叶片可以在叶片槽内自由滑动。

柱销位于铜套和叶片之间，可在柱销孔内滑动。转子、叶片、定子都夹在前后配流中间，当转子转动时，叶片受离心力而紧贴定子内表面，起密封作用，将吸排油腔隔开。当转子与叶片从定子内表面的小圆弧区向其大圆弧区移动时，两个封油叶片之间的容积增大，通过配流盘上的配流窗口（吸油槽）吸油；由大圆弧区移向小圆弧区时，通过配流盘上的配流窗口（排油槽）排油。转子每转一周，叶片在叶片槽内往复两次，完成两次吸排油过程。

PFE 柱销叶片泵的结构特点如下：

 1.PFE柱销叶片泵的两吸排油腔均对称布置，故作用在转子上的液压力互相平衡；

 2.柱销底部通高压油，减小了叶片对定子内表面的压紧力，从而减小了定子对叶片的磨损；

 3.在转子外圆上开有倒角，在定子的进油侧打有进油孔，外圆上倒有45°的倒角，增大了泵的通油面积，从而提高了泵的吸油能力；

4.柱销叶片泵的两配流盘得两端面都通高压油，其压力大于转子接触之“前面”的油压压力，工作时配流盘会自动贴紧定子、转子端面，使转子与配流盘间保持较小的间隙，从而提高了容积效率。

 二、设计参数及设计过程

（一）设计原始参数本次设计的原始参数如下：

额定工作压力：P=17.5Mpa；排量：V=85ml/r；额定转速：n=1500r/min；要求配流盘结构具有避免配流冲击、降低振动和流体噪声的作用；确定综合性能优的定子曲线。

(二)PFE柱销式叶片泵设计过程

 1. 查阅资料文献，明确任务，确定设计方案；

 2. 进行参数计算，包括流量、功率和扭矩的计算，进行运动学和动力学分析；

 3. 结合前面已知和计算出的结果，对主要零件进行系统设计，确定结构及尺寸，包括对叶片的设计、转子的设计、定子的设计、配流盘的设计和泵轴的设计；

 4. 对所设计的零件进行受力分析和性能校核。包括对叶片的强度校核、转子槽根部强度校核、定子满足叶片不脱空验算、配流窗口流速验算和泵轴强度校核；

 5. 泵的噪声及寿命分析。