REXROTH力士乐轴向柱塞泵的工作原理（通俗 + 专业解析）

轴向柱塞泵的工作原理（通俗 + 专业解析）

轴向柱塞泵的核心功能是将电机的机械能转化为液压能，通过柱塞的往复运动实现油液的吸排与压力输出，其工作原理可拆解为 “核心结构→吸压油循环→变量控制（变量泵专属）" 三个关键环节，适用于中高压液压系统（如工业机械、工程机械）。

一、核心结构组成（原理实现的基础）

轴向柱塞泵的核心部件围绕 “柱塞往复运动" 和 “油液定向流动" 设计，关键组件包括：

驱动轴：连接电机，传递旋转动力；

缸体：内部沿轴向均匀分布多个柱塞孔（通常 7-9 个），随驱动轴一起旋转；

柱塞：装入缸体的柱塞孔内，可沿孔做往复直线运动，是吸排油的核心执行件；

斜盘：固定在泵体上（或可角度调节），与缸体轴线成一定倾斜角度（称为 “斜盘角 α"），是推动柱塞往复的关键；

配流盘：固定在缸体端面，设有两个弧形槽（吸油槽、压油槽），分别对应泵的吸油口和出油口，实现油液的定向分配；

回程机构：通常为中心弹簧或液压回程装置，确保柱塞头部始终紧贴斜盘表面，避免脱离导致吸油失效。

二、基本工作循环（吸油 + 压油，核心原理）

轴向柱塞泵的吸油和压油过程随缸体旋转连续进行，本质是 “柱塞往复运动导致密封腔容积变化，进而产生压力差吸排油"：

初始状态：柱塞在回程机构（如中心弹簧）作用下，头部紧贴斜盘表面；缸体随驱动轴旋转，带动柱塞一起做圆周运动。

吸油过程：

当柱塞旋转至斜盘的 “低压侧"（吸油区）时，斜盘的倾斜角度使柱塞逐渐 “向外伸出"（远离缸体中心）；

柱塞伸出时，柱塞孔内的密封工作腔容积增大，腔体内形成负压；

负压作用下，油箱内的油液通过配流盘的 “吸油槽" 被吸入密封腔，完成吸油。

压油过程：

缸体继续旋转，吸满油的柱塞随缸体转到斜盘的 “高压侧"（压油区）；

此时斜盘的倾斜面压迫柱塞 “向内缩回"（靠近缸体中心），密封工作腔容积减小；

腔体内油液被挤压，压力升高，最终通过配流盘的 “压油槽" 输送至系统油路，完成压油。

连续循环：缸体每旋转一周，每个柱塞都完成一次 “吸油→压油" 循环，多个柱塞交替工作，确保输出油液的压力和流量连续稳定（无明显脉动）。

三、REXROTH变量控制器原理（变量型轴向柱塞泵专属）

普通定量泵的斜盘角度固定（α 为定值），排量（每转输出油量）不变；而变量轴向柱塞泵（如力士乐 A10VSO、A10VO 系列）通过调节斜盘角度 α，实现排量无级调节，原理如下：

变量机构：通过变量活塞、控制弹簧、电磁比例阀等组件，控制斜盘的倾斜角度；

调节逻辑：

斜盘角 α=0° 时：柱塞无往复行程，密封腔容积无变化，泵排量为 0（无油液输出）；

斜盘角 α 增大时：柱塞往复行程变长，密封腔容积变化量增大，泵排量增大，输出流量增加；

斜盘角 α 减小时：柱塞往复行程变短，密封腔容积变化量减小，泵排量减小，输出流量减少；

压力 / 流量反馈：变量泵通常带有控制油路，系统压力或流量信号会反馈至变量机构，自动调节斜盘角度，使输出参数（压力 / 流量）稳定在设定值（如压力超过设定值时，自动减小排量，避免过载）。

四、关键补充：配流盘的 “定向作用"

配流盘是确保油液 “吸进、压出不混乱" 的关键：

配流盘的吸油槽与泵的吸油口连通，压油槽与出油口连通；

缸体旋转时，柱塞孔始终与配流盘的端面紧密贴合（靠压力密封），只有当柱塞孔转到吸油槽区域时吸油，转到压油槽区域时压油，避免吸油和压油通道互通导致压力损失。

总结

轴向柱塞泵的工作原理核心可概括为：电机驱动缸体旋转→斜盘推动柱塞往复运动→密封腔容积交替增减→配流盘定向分配油液→实现连续吸排油与压力输出。变量泵在此基础上增加 “斜盘角度调节机构"，通过改变柱塞行程实现排量无级控制，适配不同负载的流量需求。

其优势在于：多个柱塞交替工作，流量脉动小、压力稳定；斜盘结构传递动力效率高，可实现高压输出（额定压力通常 210-350bar），因此广泛应用于对压力和流量精度要求较高的液压系统。