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柱塞泵是液壓係統(tǒng)的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動(dòng),使密封(fēng)工作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有(yǒu)額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵(bèng)被廣泛應用於高壓、大(dà)流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱(zhù)塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞(sāi)泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈(dàn)簧、缸體(tǐ)、兩個單向閥。柱(zhù)塞與缸體孔之(zhī)間(jiān)形成密閉(bì)容積。偏心(xīn)輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為(wéi)排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞(sāi)泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個(gè)或6個(gè))並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊(kuài)或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體(tǐ)的液壓泵。它(tā)們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液(yè)泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵(bèng)用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳化液(yè),工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞(sāi)做(zuò)往複(fù)運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞(sāi)或柱塞的往複運動方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳(chuán)動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的(de)容積變化來進(jìn)行工(gōng)作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配(pèi)合,因此容積效率高。
4、直(zhí)軸斜盤式(shì)
直軸斜盤式(shì)柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都(dōu)是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓(yā)油箱(xiāng),在每次啟動機器之後,必須等液壓(yā)油(yóu)箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的(de)非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發(fā)展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向(xiàng)柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了(le)軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵(bèng)耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量(liàng)行程短泵的(de)變量是在變量柱塞和限位柱塞作用(yòng)下,改(gǎi)變定子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量(liàng)行程(chéng)很短(duǎn)。且變量機構設計為高(gāo)壓操縱,由控製閥進行控製。故該(gāi)泵的響(xiǎng)應(yīng)速(sù)度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液(yè)壓柱(zhù)塞泵靠氣(qì)壓供油的液壓油箱,在(zài)每次啟動(dòng)機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操(cāo)作機械。直軸斜盤式柱塞(sāi)泵分為壓力供油型的(de)自吸油型兩種。壓力供油型液壓(yā)泵(bèng)大都采用(yòng)有氣壓的油箱,也有液壓泵(bèng)本身帶有補油分泵(bèng)向(xiàng)液壓泵進油口(kǒu)提供壓力油的。自(zì)吸油型液壓泵的自吸(xī)油能力(lì)很強,無需外力(lì)供油。
二、結構形式
柱塞(sāi)泵分為兩種有代表性的結構形式的軸向柱(zhù)塞泵和(hé)徑向柱塞泵;由於徑向柱塞(sāi)泵屬於一種新型的技術含量比較高的高(gāo)效泵,隨著國產(chǎn)化的不斷加快,徑向柱(zhù)塞泵必然會成為柱塞泵應用領域(yù)的重要組成部分;徑向柱塞(sāi)泵是活塞或柱(zhù)塞的往複運動方向與(yǔ)驅(qū)動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過(guò)十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在配(pèi)流軸上。位(wèi)於轉子中的徑向布置的柱塞,通過(guò)靜壓平衡的滑靴緊貼著(zhe)偏心行程定子。柱塞(sāi)與滑靴球鉸相(xiàng)連,並通過(guò)卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行(háng)程定子上。泵(bèng)轉動時(shí),它依靠離心力和(hé)液壓力壓(yā)在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞(sāi)將作往複運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進(jìn)出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸(xī)油口(kǒu)控製,泵體內產生的液(yè)壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償方法,形成(chéng)了開環控製。支承(chéng)驅動軸的軸(zhóu)承隻起支承作用(yòng),不受其(qí)他外力的作用。液壓係統(tǒng)中:軸向柱塞(sāi)泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行工(gōng)作的。由於柱(zhù)塞泵的柱塞和柱塞孔(kǒng)都是圓形零(líng)件,加工時可以達到(dào)很高的精度配合;
三(sān)、工作階(jiē)段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱(zhù)塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程(chéng)可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行程L是(shì)不(bú)變的(de),由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供(gòng)油開始時刻不隨供油行程的變化(huà)而變化。
④ 轉動柱塞可改變供(gòng)油終了(le)時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列柱塞(sāi)泵主(zhǔ)要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油機單缸(gāng)功率(lǜ)範(fàn)圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和(hé)結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內供(gòng)油量不等的噴油泵(bèng),以滿足各種(zhǒng)柴油機的需要(yào)。國產係列噴油泵的工作原(yuán)理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱(zhù)塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構(gòu)和泵體
為微處(chù)理器智能控(kòng)製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力(lì)穩定(dìng)、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行(háng)業,滿足以上行業需要連(lián)續(xù)恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運(yùn)動總行程L是(shì)不(bú)變的,由凸輪的升程決定。柱塞(sāi)每循環的(de)供油量(liàng)大小(xiǎo)取決於供油行程,供(gòng)油(yóu)行程不受(shòu)凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行(háng)程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終(zhōng)了時刻,從而(ér)改變(biàn)供油量(liàng)。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪(lún)軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的(de)作用(yòng)下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務(wù),泵油(yóu)過程可分為以下兩個階(jiē)段。
2、進油(yóu)過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈(dàn)簧力的作用下,柱塞向下運動,柱(zhù)塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵(miàn)把柱塞套上的進油孔打開後(hòu),充滿在油泵上體油道內的(de)柴油(yóu)經油(yóu)孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束(shù)
4、回油過程(chéng)
柱塞向上供(gòng)油,當上行(háng)到柱塞上(shàng)的斜槽(停供邊)與(yǔ)套筒上的回油(yóu)孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜(xié)槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用(yòng)下迅速關閉,停止供油(yóu)。此後(hòu)柱(zhù)塞(sāi)還要上行,當凸輪的凸起部(bù)分轉過去後,在彈簧的作用下(xià),柱塞又下(xià)行。此時便(biàn)開始了下一個(gè)循環。柱塞泵以一個柱塞為原理(lǐ)介(jiè)紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出(chū)現(xiàn)負壓(yā),這時一個單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動(dòng)時,將(jiāng)液體壓(yā)縮後另一個單向閥被打開,被(bèi)吸入缸內的液體(tǐ)被(bèi)排出。這種工作方式連續運動後就形成了連續供油(yóu) 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先(xiān)把一組柱塞杆外徑修(xiū)整到統一尺(chǐ)寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配(pèi);
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表麵(miàn)有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗(tú)樂泰膠後,旋(xuán)入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔(kǒng);
(b)采用坐標鏜床,重新鏜(táng)缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層(céng)硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表(biǎo)麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光(guāng)熔敷:在(zài)柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油(yóu)泵供油(yóu)的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對(duì)柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下(xià)降或悶車(chē)時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否(fǒu)有(yǒu)刮(guā)傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液(yè)不得低於油標下限(xiàn),要保持足夠數量的液壓油。液壓油(yóu)的(de)清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊(yóu)隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正(zhèng)常間隙,同時也會破壞各磨擦副(fù)的靜液壓支承油膜厚度,降低(dī)柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供(gòng)的資料,軸承的平均使用壽(shòu)命為10000h,超過(guò)此值(zhí)就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有(yǒu)專業檢測儀(yí)器是無法檢測(cè)出軸承的遊隙的,隻能采(cǎi)用目(mù)測,如發現(xiàn)滾(gǔn)柱表麵有劃痕(hén)或變色,就必須更換。在更換軸(zhóu)承時,應注意原軸承的英文字母和型(xíng)號,柱(zhù)塞(sāi)泵(bèng)軸承大都采用(yòng)大(dà)載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持軸承(chéng)的精度等級和載荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調(diào)節,使其工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全(quán)速運行反複動(dòng)作,功(gōng)耗不變。當采用溢流來調節(jiē)壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞(sāi)泵存在無用(yòng)功率(lǜ),工作(zuò)效率低,若使用創(chuàng)傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動(dòng)調(diào)整工(gōng)作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從(cóng)而節省能耗(hào)。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢(jiǎn)修
(1)檢查柱(zhù)塞有(yǒu)無傷痕和鏽蝕現象,必(bì)要時(shí)應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若(ruò)柱塞能在自身(shēn)作用下緩慢地下滑為配合良好(hǎo)。
(3)檢查柱塞副的密封(fēng)性。用手握住(zhù)柱塞套,兩個手指堵住(zhù)柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回(huí)原(yuán)位,表明柱(zhù)塞副密封良好,否則應更換柱(zhù)塞副。
(4)檢查出油(yóu)閥副減壓環帶是否磨損有台階(jiē)或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查(chá)出油閥副(fù)的配合情況。用手指堵住出(chū)油閥下孔,用另一手指將出油(yóu)閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時(shí),它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良(liáng)好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查(chá)挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣(yuán)和(hé)控製套的凹槽之間的(de)間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。