动画演⽰11种泵的⼯作原理，很直观易懂！
在化⼯⽣产中，泵是⼀种特别重要的设备，了解泵的⼯作原理不仅能够预防和减少流体泄
漏事故、冒顶事故、错流或错配事故。还能够在泵运⾏故障中快速诊断。因此了解泵的⼯作原
理是⼀件⾮常重要的事，今天⼩七就带领⼤家了解⼀下各种泵的⼯作原理，希望能够对⼤家有
所帮助。
液压泵⼯作原理
液压泵是靠密封容腔容积的变化来⼯作的。上图是液压泵的⼯作原理图。当凸轮1由原动机
带动旋转时，柱塞2便在凸轮1和弹簧4的作⽤下在缸体3内往复运动。缸体内孔与柱塞外圆之间 有良好的配合精度，使柱塞在缸体孔内作往复运动时基本没有油液泄漏，即具有良好的密封
性。柱塞右移时，缸体中密封⼯作腔a的容积变⼤，产⽣真空，油箱中的油液便在⼤⽓压⼒作⽤
下通过吸油单向阀5吸⼊缸体内，实现吸油；柱塞左移时，缸体中密封⼯作腔a的容积变⼩，油液受 女奴
挤压，便通过压油单向阀6输送到系统中去，实现压油。如果偏⼼轮不断地旋转，液压泵就会不断 地完成吸油和压油动作，因此就会连续不断地向液压系统供油。
从上述液压泵的⼯作过程可以看出，其基本⼯作条件是： 1. 具有密封的⼯作容腔;
2. 密封⼯作容腔的容积⼤⼩是交替变化的，变⼤、变⼩时分别对应吸油、压油过程；
3. 吸、压油过程对应的区域不能连通。
基于上述⼯作原理的液压泵叫做容积式液压泵，液压传动中⽤到的都是容积式液压泵。
齿轮泵的⼯作原理
上图是外啮合齿轮泵的⼯作原理图。由图可见，这种泵的壳体内装有⼀对外啮合齿轮。由
于齿轮端⾯与壳体端盖之间的缝隙很⼩，齿轮齿顶与壳体内表⾯的间隙也很⼩，因此可以看成
将齿轮泵壳体内分隔成左、右两个密封容腔。当齿轮按图⽰⽅向旋转时，右侧的齿轮逐渐脱离
啮合，露出齿间。因此这⼀侧的密封容腔的体积逐渐增⼤，形成局部真空，油箱中的油液在⼤
⽓压⼒的作⽤下经泵的吸油⼝进⼊这个腔体，因此这个容腔称为吸油腔。随着齿轮的转动，每
个齿间中的油液从右侧被带到了左侧。在左侧的密封容腔中，轮齿逐渐进⼊啮合，使左侧密封容
白刚玉腔的体积逐渐减⼩，把齿间的油液从压油⼝挤压输出的容腔称为压油腔。当齿轮泵不断地旋转时，齿轮泵的吸、压油⼝不断地吸油和压油，实现了向液压系统输送油液的过程。在齿轮泵
中，吸油区和压油区由相互啮合的轮齿和泵体分隔开来，因此没有单独的配油机构。
内啮合渐开线齿轮泵的⼯作原理
上图所⽰是内啮合渐开线齿轮泵的⼯作原理图。⼩齿轮1和内齿轮2相互啮合，它们的啮合
线和⽉⽛板3将泵体内的容腔分成吸油腔和压油腔。当⼩齿轮按图⽰⽅向转动时，内齿轮同向转动。容易看出，图中上⾯的腔体是吸油腔，下⾯的腔体是压油腔（仍将⾼、低压油设计成深、
浅颜⾊）。
内啮合齿轮泵的流量脉动率仅是外啮合齿轮泵流量脉动率的5%～10%。还具有结构紧凑、
噪声⼩和效率⾼等⼀系列优点。它的不⾜之处是齿形复杂，需要专门的⾼精度加⼯设备，因此
多被⽤在⼀些要求较⾼的系统中。
内啮合摆线齿轮泵的⼯作原理图
在内啮合摆线齿轮泵中，外转⼦1和内转⼦2只差⼀个齿，没有⽉⽛板，并且在内、外转⼦
钢结构设计规范2011的轴⼼线上有⼀偏⼼e，内转⼦2为主动轮，内、外转⼦的啮合点将吸、压油腔分开。在啮合过
程中，左侧密封容腔逐渐变⼤是吸油腔，右侧密封容腔逐渐变⼩是压油腔。
内啮合摆线齿轮泵结构紧凑，运动平稳，噪声低。但流量脉动⽐较⼤，啮合处间隙泄漏
⼤。所以通常在⼯作压⼒为2.5～7MPa的液压系统中作为润滑、补油等辅助泵使⽤。
双作⽤叶⽚泵的⼯作原理图
上图是双作⽤叶⽚泵的⼯作原理图。转⼦3和定⼦2是同⼼的，定⼦内表⾯由⼋段曲⾯拼合⽽成：两段半径为R的⼤圆弧⾯、两段半径为r的⼩圆弧⾯以及连接圆弧⾯的四段过渡曲⾯。当转⼦沿图⽰⽅向转动时，叶⽚1在离⼼⼒和通往叶⽚底部压⼒油的作⽤下紧贴在定⼦的内表⾯上，在相邻叶⽚之间形
成密封容腔。显然，右上⾓和左下⾓的密封容腔容积逐渐变⼤，所在的区域是吸油区；左上⾓和右下⾓的密封容腔容积逐渐变⼩，所在的区域是压油区。在吸油区和压油区上，配油机构提供了相应的吸油窗⼝和压油窗⼝，并⽤封油区将吸油区和压油区隔开。可以看出，当转⼦转⼀转时，每个⼯作容腔完成吸油、压油动作各两次，所以称为双作⽤叶⽚泵。这种泵的两个吸、压油区是径向对称分布的，所以作⽤在转⼦上的液压⼒是径向平衡的。显然，这种泵的排量是不可调的，只能做成定量泵。
单作⽤叶⽚泵⼯作原理图
上图为单作⽤叶⽚泵⼯作原理图。单作⽤叶⽚泵也是由转⼦l、定⼦2、叶⽚3和配油盘(图中未画出)等零件组成。与双作⽤叶⽚泵明显不同之处是，定⼦的内表⾯是圆形的，转⼦与定⼦之间有⼀偏⼼量e，配油盘只开⼀个吸油窗⼝和⼀个压油窗⼝。当转⼦转动时，由于离⼼⼒作⽤，叶⽚顶部始终压在定⼦内圆表⾯上。这样，两相邻叶⽚间就形成了密封容腔。显然，当转⼦按图⽰⽅向旋转时，图中右侧的容腔是吸油腔，左侧的容腔是压油腔，它们容积的变化分别对应着吸油和压油过程。封油区如图中所⽰。由于在转⼦每转⼀周的过程中，每个密封容腔完成吸油、压油各⼀次，因此也称为单作⽤式叶⽚泵。单作⽤式叶⽚泵的转⼦受不平衡液压⼒的作⽤，故⼜被称为⾮卸荷式叶⽚泵。
北京协和医院皮肤科 外反馈限压式变量叶⽚泵⼯作原理图
变量泵是指排量可以调节的液压泵。这种调节可能是⼿动的，也可能是⾃动的。限压式变量叶⽚泵
是⼀种利⽤负载变化⾃动实现流量调节的动⼒元件，在实际中得到⼴泛应⽤。
外反馈限压式变量叶⽚泵⼯作原理 q—p特性
限压式变量叶⽚泵的特性特别适⽤于既有快速运动，⼜有慢速运动（⼯作进给过程）要求的系统：快速运动时负载⼀般很⼩，但需要较⼤的流量，正好使⽤AB段特性；⼯作进给时负载较⼤，需要较低的运动速度，可以利⽤BC段的特性；当发⽣过载时这种液压泵还有⾃动保护功能，因为pmax值是⼀定的，此时不会再向系统中提供流量。由此可见，限压式变量叶⽚泵在能量利⽤上是⽐较合理的，因此可以减少油液发热，可以简化液压系统的设计。不⾜之处是这种泵的泄漏较⼤，造成执⾏机构的运动速度不够平稳。
内反馈限压式变量叶⽚泵⼯作原理
图是内反馈限压式变量叶⽚泵⼯作原理，这种泵的⼯作原理如图3.25所⽰。由图可见，与外反馈限压式变量叶⽚泵的主要差别是没有反馈活塞，且配油盘上的压油窗⼝对垂直轴是不对称的，向弹簧那边转过了θ⾓。这样作⽤在定⼦内壁上液压⼒的合⼒P在X轴⽅向上存在⼀个分⼒PSinθ，它就是进⾏⾃动调节的反馈⼒。具体调节过程类似于外反馈限压式变量叶⽚泵。
轴向柱塞泵⼯作原理中国机电供求信息网
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轴向柱塞泵中的柱塞是轴向排列的。当缸体轴线和传动轴轴线重合时，称为斜盘式轴向柱塞泵；当缸体轴线和传动轴轴线不在⼀条直线上，⽽成⼀个夹⾓γ时，称为斜轴式轴向柱塞泵。轴向柱塞泵具有结构紧凑，⼯作压⼒⾼，容易实现变量等优点。
斜盘式轴向柱塞泵由传动轴1带动缸体4旋转，斜盘2和配油盘5是固定不动的。柱塞3均布于缸体4内，柱塞的头部靠机械装置或在低压油作⽤下紧压在斜盘上。斜盘法线和缸体轴线的夹⾓为γ。当传动轴按图⽰⽅向旋转时，柱塞⼀⽅⾯随缸体转动，另⼀⽅⾯，在缸体内作往复运动。显然，柱塞相对缸体左移时⼯作容腔是压油状态，油液经配油盘的吸油⼝a吸⼊；柱塞相对缸体右移时⼯作容腔是压油状态，油液从配油盘的压油⼝b压出。缸体每转⼀周，每个柱塞完成吸、压油⼀次。如果可以改变斜⾓γ的⼤⼩和⽅向，就能改变泵的排量和吸、压油的⽅向，此时即为双向变量轴向柱塞泵。
如上图所⽰，当传动轴1在电动机的带动下转动时，连杆2推动柱塞4在缸体3中作往复运动，同时连杆的侧⾯带动活塞连同缸体⼀同旋转。配油盘5是固定不动的。如果斜⾓度γ的⼤⼩
和⽅向可以调节，就意味着可以改变泵的排量和吸、压油⽅向，此时的泵为双向变量轴向柱塞泵。
径向柱塞泵的⼯作原理图
这种泵由柱塞1、转⼦2、衬套3、定⼦4和配油轴5组成。定⼦和转⼦之间有⼀个偏⼼e。衬套3固定在
转⼦孔内随之⼀起转动。配油轴5是固定不动的。柱塞在转⼦（缸体）的径向孔内运动，形成了泵的密封⼯作容腔。显然，当转⼦按图⽰⽅向转动时，位于上半周的⼯作容腔处于吸油状态，油箱中的油液经配油轴的a孔进⼊b腔；位于下半周的⼯作容腔则处于压油状态，c腔中的油将从配油轴的d孔向外输出。改变定⼦与转⼦偏⼼距e的⼤⼩和⽅向，就可以改变泵的输出流量和泵的吸、压油⽅向。因此径向柱塞泵可以做成单向或双向变量泵。
由于径向柱塞泵的径向尺⼨⼤，⾃吸能⼒差，配油轴受径向不平衡液压⼒作⽤，易于磨损。这些原因限制了转速和⼯作压⼒的提⾼。
从结构上来说，前⾯介绍的是轴配油径向柱塞泵，即配油机构设置在⼀根轴上。下⾯介绍另⼀种结构的径向柱塞泵—阀配油径向柱塞泵。上图是它的⼯作原理图。泵轴O带动偏⼼轮1转动，偏⼼轮上装有滚动轴承6。柱塞2在弹簧3的作⽤下压紧在滚动轴承上。偏⼼轮转⼀周活塞完成⼀个往复⾏程。显然，柱塞向下运动时通过吸油阀5吸油，向上运动时通过压油阀4压油。
阀配油径向柱塞泵的主要问题是吸、压油过程对柱塞的运动有⼀定的滞后。当柱塞从吸油过程转换到压油过程时，柱塞在开始向上运动的瞬间，吸油阀尚未关闭，压油阀还未打开，这样，柱塞将油压到吸油腔。同理，当柱塞从压油过程转换到吸油过程时，在柱塞开始往下运动的瞬间，压油阀尚未关闭，吸油阀还未打开，这样柱塞将从压油腔吸油。因此，阀配流径向柱塞泵的实际排量⽐理论计算值要低。泵的转速愈⾼这种滞后现象愈严重。所以，此类泵的额定转速⼀般不⾼。
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