中國臺灣FURNAN福南葉片泵VHP-F-30-A3平衡式變量葉片泵變量原理是在其轉(zhuǎn)子的浮動槽內(nèi)安裝了可以上下伸縮的浮動塊體。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度的變化,浮動塊體可在槽內(nèi)上下滑動,這樣浮動塊體在油腔內(nèi)占據(jù)空間的大小與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān),實現(xiàn)了泵的變量。①當(dāng)轉(zhuǎn)子速度提高時,在離心力的作用下,浮動塊體外移,占據(jù)更多的有效容積空間,使泵每轉(zhuǎn)的吸、排油量減少;當(dāng)轉(zhuǎn)子速度降低時,離心力變,浮動塊體會內(nèi)移,泵的有效容積空間變大,泵每轉(zhuǎn)的吸、排油量增加。②當(dāng)浮動塊體上升到一定的高度時其與浮動槽產(chǎn)生縫隙,使一部分高壓油流進(jìn)槽內(nèi),當(dāng)泵轉(zhuǎn)到吸油區(qū)內(nèi)時,這部分油流入吸油腔,從而也降低了泵的排量。

平衡式變量葉片泵理論流量方程

低壓變量葉片泵（弋順,油田）#

VPC-08-F-A2,VPC-08-F-A1,VPC-12-F-A2,VPC-12-F-A1,

VPC-15-F-A2,VPC-15-F-A1,VPC-20-F-A2,VPC-20-F-A1,

VPC-30-F-A2,VPC-30-F-A1,VPC-40-F-A2,VPC-40-F-A1

浮動塊體上升過程中會在定子曲線內(nèi)的有效變量空間內(nèi)占據(jù)一定的片間容積。當(dāng)浮動塊體下降時,會從上升過程中的大高度位置開始被壓回浮動槽,同樣在排油過程中占據(jù)同樣的片間容積來減少葉片間的有效工作容積。因此,浮動塊體上升和下降過程中對減少葉片泵排量的影響是相同的。

從浮動槽縫隙中所泄漏掉流量公式

在只考慮浮動塊體與浮動槽泄漏量的理想情況下,泵的平均理論流量公式

式中: x為浮動塊體的伸長量;

b為浮動塊體寬度;

n為葉片泵的轉(zhuǎn)速;

z為葉片泵的葉片個數(shù);

r1為浮動塊體厚度;

r2為葉片厚度;

h為葉片傾角;

r1為葉片泵定子短半徑;

r2為葉片泵定子長半徑;

bc為油液流速垂直方向縫隙寬度;

h為縫隙高度;

p1為縫隙高壓側(cè)的壓力;

p2為縫隙低壓側(cè)的壓力;

l為縫隙長度;

η為油液的動力粘度。

2 對比分析

2.1 現(xiàn)行的定量泵恒流方案

目前車用液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所采用的轉(zhuǎn)向油泵均是由定量液壓泵、定差式溢流滑閥(流量控制閥)和壓力限制閥(安全閥)和泵體內(nèi)的固定節(jié)流孔所組成的。

在固定節(jié)流孔的入口和溢流閥溢流口處的流量連續(xù)方程

qs=qp-qc (3)

其中: qp為定量泵流量, qc為溢流口的溢流量。

式中: qv為定量泵的排量;

η為定量泵的容積效率;

cd為溢流口流量系數(shù);

ad為溢流窗口的過流面積;

ρ為液壓油密度;

pp為定量泵出口壓力。

流過泵體內(nèi)固定節(jié)流孔的流量就是現(xiàn)行轉(zhuǎn)向油泵的輸出流量

式中: cq0為固定節(jié)流孔的流量系數(shù);

a0為固定節(jié)流孔的過流面積;

ps為固定節(jié)流孔出口壓力。

中國臺灣FURNAN福南葉片泵VHP-F-30-A3現(xiàn)行定量泵中,轉(zhuǎn)向油泵的流量就是系統(tǒng)的大流量需求量,它取決于系統(tǒng)中其助力缸的運(yùn)動速度和方向盤的角速度。由公式(6),若轉(zhuǎn)向泵負(fù)載相對穩(wěn)定那么其流量相對恒定。這就是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輸出流量恒定的原因。