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柱塞泵是(shì)液(yè)壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的容積發生變化來實(shí)現吸油、壓油。柱塞(sāi)泵具有額定壓力高、結構緊(jǐn)湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流(liú)量需要調節的場合,諸(zhū)如液壓(yā)機、工程機械和(hé)船舶中(zhōng)。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式(shì)柱(zhù)塞泵、軸向柱塞泵和徑(jìng)向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結(jié)構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向(xiàng)閥(fá)。柱塞與缸體孔之間形成密閉(bì)容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥(wò)式柱(zhù)塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為(wéi)3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心(xīn)軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排(pái)液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多(duō)為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳化液,工作原(yuán)理靠曲軸的旋轉帶動活塞做(zuò)往複運(yùn)動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞(sāi)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(yǔ)傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產(chǎn)生的容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形零件,可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵(bèng)分(fèn)為壓力供油型和自吸油型兩種。壓(yā)力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油(yóu)箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使用氣(qì)壓後,才能操作機械。如果液壓油(yóu)箱的氣壓(yā)不(bú)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(tǐ)內回程板與壓板的非正常磨(mó)損。
5、徑向式
徑向柱塞(sāi)泵可分為閥(fá)配(pèi)流(liú)與軸配流兩大類。閥配流徑(jìng)向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代(dài)發展的軸配流徑向(xiàng)柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸(zhóu)向柱(zhù)塞泵耐衝擊、壽命長、控(kòng)製精度高。變量(liàng)行(háng)程短(duǎn)泵的變量是在變量(liàng)柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實現的,而定(dìng)於的更大 偏心(xīn)距為 5—9mm(根據排量大(dà)小不同),變量行程很短。且變量機構設計(jì)為高壓操縱,由控製閥進行控製。故(gù)該泵的響應速(sù)度快。徑向結(jié)構設計克服了(le)如軸向(xiàng)柱塞泵滑靴(xuē)偏磨的問題。使(shǐ)其抗衝擊能力大幅(fú)度提高。
6、液壓式
液(yè)壓柱塞泵靠氣壓供油的(de)液壓油箱,在每次(cì)啟動機器後(hòu),必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤(pán)式柱塞泵分為壓力供油(yóu)型(xíng)的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵(bèng)大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向液(yè)壓泵進油口提供壓力油的。自吸(xī)油型液壓泵的自吸油能力很強,無需(xū)外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種(zhǒng)有代表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑(jìng)向柱塞泵;由於(yú)徑向柱塞泵屬(shǔ)於(yú)一種新型的技術含量比較高(gāo)的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱(zhù)塞泵必然會(huì)成為(wéi)柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑向(xiàng)柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞的(de)往複運動方向與驅動軸(zhóu)垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理(lǐ):驅動扭矩由驅動(dòng)軸 通過十(shí)字聯軸(zhóu)器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它(tā)橫向作用力。轉子裝(zhuāng)在配流軸上。位於轉(zhuǎn)子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的(de)滑靴緊貼著偏心(xīn)行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通(tōng)過卡簧鎖(suǒ)定。二個(gè)保持環將滑靴卡在行程定子上(shàng)。泵轉動時,它(tā)依靠離心力和液壓(yā)力壓在定(dìng)於內表麵上。當轉(zhuǎn)子轉動時,由於定於的偏心(xīn)作用,柱塞將作(zuò)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(tǐ)上的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上(shàng)吸油口控製,泵(bèng)體內產(chǎn)生(shēng)的液壓(yā)力被靜壓平衡的表麵所(suǒ)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(zhī)承驅動軸的(de)軸(zhóu)承隻起支承作用,不受其(qí)他外力的作(zuò)用。液壓係統(tǒng)中:軸(zhóu)向(xiàng)柱塞泵是(shì)利用與傳動軸平行的柱塞在(zài)柱塞孔內往複運動所產生的容積(jī)變化來(lái)進行工作的。由(yóu)於(yú)柱塞泵的(de)柱塞和柱塞孔都(dōu)是圓形零件,加工(gōng)時(shí)可以達到很高的精度配(pèi)合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複(fù)運動,從而完成泵油任務,泵油過程(chéng)可分為(wéi)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是不變的,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(yóu)行(háng)程不受凸輪軸控(kòng)製是可變的。
③ 供油開始時刻不(bú)隨供油(yóu)行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時(shí)刻,從(cóng)而改變供油量。
四、 國產係(xì)列柱塞式噴(pēn)油泵國產係列柱塞泵主要有(yǒu)A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)等係列。係列化是根據(jù)柴油機單缸功率範(fàn)圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心(xīn)距和(hé)結(jié)構型式為基(jī)礎,再分別配以不同尺寸(cùn)的柱塞(sāi)直徑,組成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作(zuò)原(yuán)理和結構(gòu)型式基本相(xiàng)同,以A型泵為例介紹(shào)柱塞(sāi)式噴油泵的構造和工(gōng)作(zuò)原理。柱塞泵由四大(dà)部分組成:分泵、油量調節機構(gòu)、傳動(dòng)機構(gòu)和泵體
為微處理(lǐ)器(qì)智能控製,液晶屏顯示,可(kě)與電腦進行通訊,具有工(gōng)作壓(yā)力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於(yú)生化、醫藥、化工、環保等(děng)行業,滿(mǎn)足以上行業需要連續(xù)恒壓、恒流輸送液(yè)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是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於(yú)供油行程,供油行程不受凸輪(lún)軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴(pēn)油泵凸輪(lún)軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫(pò)使柱塞作上(shàng)、下(xià)往複運動,從而完成泵油(yóu)任務,泵油過程(chéng)可分為以下兩個(gè)階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上(shàng)部空(kōng)間(jiān)(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油(yóu)孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進(jìn)油結束
4、回油過程(chéng)
柱(zhù)塞向(xiàng)上供油,當上行到(dào)柱塞上的(de)斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵(bèng)油室低(dī)壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝(gōu)通,油壓(yā)驟然下降,出油閥在彈簧(huáng)力(lì)的作(zuò)用下迅速關閉(bì),停止供油。此後(hòu)柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹(shào),一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱(zhù)塞向一個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單向(xiàng)閥打開液體(tǐ)被吸入缸(gāng)內,柱塞向(xiàng)另一個方向運動時,將液體壓縮(suō)後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液(yè)體被排出。這種工作(zuò)方式連續運動後就形成(chéng)了連續供油(yóu) 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅(tóng)套的,可以采用更換銅套的方(fāng)法安裝。首先把(bǎ)一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套(tào)的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝(zhuāng)配;
(b)采有樂泰膠(jiāo)粘著裝配,這咱方法要求銅外套(tào)外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻(gōng)絲,銅套外徑加工(gōng)螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配(pèi)。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法如(rú)下:
(a)采用研磨(mó)棒,手工或機械方法(fǎ)研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床(chuáng),重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸(gāng)體孔。
采用“表麵工程技(jì)術”,方法(fǎ)如下:
(a)電鍍技術:在(zài)柱塞表麵鍍一層硬鉻(gè);
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨(mó)材料(liào);
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬(yìng)度(dù)耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵(bèng)檢查1-2次(cì),檢查液壓(yā)泵運轉聲響是(shì)否正常(cháng)。如發(fā)現液壓(yā)缸速度下降或悶車時,就應該對(duì)補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對(duì)於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得(dé)低於油標下限,要保持足夠數量的液(yè)壓油。液壓(yā)油的清潔度越(yuè)高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承(chéng),如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三(sān)對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降(jiàng)低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提(tí)供的資料,軸承的平均(jun1)使用壽(shòu)命為10000h,超過此值(zhí)就需要更換新口。拆卸(xiè)下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用(yòng)目測(cè),如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注(zhù)意原軸承的英文字母和型號,柱塞(sāi)泵軸承大都采用(yòng)大載荷容量軸承,購買(mǎi)原廠(chǎng)家,原規格的產品(pǐn),如果更換另一種(zhǒng)品牌,應請教對軸承有經(jīng)驗的人員查表對換,目的是保(bǎo)持軸承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(fá)來調節,使其工作壓力保(bǎo)持穩定讓溢流(liú)閥施放超出部分。而電機一直(zhí)處於全速運行反複動(dòng)作,功耗不變。當采用溢流來(lái)調節壓力(lì)和流量時,有部分的餘量溢流回原(yuán)係統(tǒng),從而造成柱塞(sāi)泵存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持(chí)工(gōng)作壓力的穩定,自動追蹤設(shè)備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能(néng)降低(dī)柱塞泵(bèng)的(de)運行能耗,節電(diàn)效果(guǒ)可達30%以上。
六、檢(jiǎn)修
(1)檢查柱塞有無傷痕(hén)和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將(jiāng)柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約(yuē)60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用(yòng)手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手(shǒu)拉出(chū)柱塞,感到有較大的吸(xī)力,放(fàng)鬆(sōng)柱塞(sāi)立即縮回原位,表明(míng)柱塞副密(mì)封良好,否則(zé)應更換柱塞副。
(4)檢查出(chū)油(yóu)閥副減壓(yā)環帶是否(fǒu)磨損(sǔn)有台階或(huò)傷痕現象,必要時應予(yǔ)以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手(shǒu)指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開(kāi)出油閥(fá)上端時,它能自動彈回(huí)原位,表明出油閥副(fù)密封(fēng)良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油(yóu)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(huàn)零件。
(7)檢查柱(zhù)塞凸緣和控製套的凹槽之間的間隙,應(yīng)為0.02~0.08mm,如(rú)超過0.12mm,必須更換控製套。