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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置。它(tā)依靠柱塞在缸體中往複(fù)運動,使密封工作容(róng)腔的容(róng)積發生變化來實現吸油(yóu)、壓(yā)油。柱塞泵具有額定壓力高(gāo)、結構緊湊、效率高和流量調節方便等(děng)優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節(jiē)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(bān)分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔(kǒng)之(zhī)間形成密閉容積。偏心(xīn)輪旋轉一轉,柱(zhù)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(yī)轉排出的油液體積稱(chēng)為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式(shì)柱塞泵
臥式柱塞泵(bèng)是由幾個柱塞(一般為3個或6個(gè))並(bìng)列安裝(zhuāng),用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸直接推(tuī)動柱塞做往(wǎng)複運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流(liú)裝(zhuāng)置,而且大多為定量泵。煤礦(kuàng)液壓支架係統中的(de)乳化(huà)液泵一般都是臥(wò)式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵(miàn),為液壓支架提供(gòng)乳(rǔ)化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向(xiàng)式
軸向柱(zhù)塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活塞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動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複(fù)運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形(xíng)零件,可以達到很高的(de)精度配合,因此容積效(xiào)率高。
4、直軸斜盤(pán)式
直(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液(yè)壓泵(bèng)大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在(zài)每次(cì)啟(qǐ)動機器之後,必須等液壓油(yóu)箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液(yè)壓油箱的氣壓不足時就(jiù)啟動機器,會對液壓泵(bèng)內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵(bèng)可分為閥配流(liú)與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵(bèng)存在故障率高、效率低等缺點。國(guó)際上70、80年代發展的軸配流徑向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向柱塞(sāi)泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的(de)變量是在變量柱(zhù)塞和限位柱塞作用(yòng)下,改變定子的偏心(xīn)距實(shí)現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同(tóng)),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計(jì)克服了如軸(zhóu)向柱塞泵滑(huá)靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提(tí)高。
6、液壓式(shì)
液壓柱(zhù)塞泵靠氣壓(yā)供油的液壓油箱(xiāng),在每次啟動機器(qì)後,必須等液壓油箱達到使(shǐ)用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞(sāi)泵分為壓力供油型(xíng)的自吸油型兩種。壓力供油型(xíng)液(yè)壓泵大都采用有氣壓的油箱,也(yě)有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進(jìn)油(yóu)口提(tí)供壓力油的。自吸油(yóu)型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有代表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬(shǔ)於一種新型的技術含量(liàng)比較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵(bèng)必然會成為柱塞泵應用領(lǐng)域的重要組成部分;徑向柱塞泵是活塞(sāi)或(huò)柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作(zuò)原理(lǐ):驅動扭矩由驅動軸(zhóu) 通過十字聯軸器 傳遞給星(xīng)形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫(héng)向作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的(de)柱塞,通過靜壓平衡的(de)滑靴緊貼(tiē)著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個(gè)保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時(shí),它依靠(kào)離心力和液壓力壓在(zài)定於(yú)內表麵上。當轉子轉動(dòng)時(shí),由於定於的偏心作用,柱塞將作往複(fù)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(liǎng)個柱塞來調節(jiē)。油液的進出通過泵體和配流軸上(shàng)的流道,並(bìng)由(yóu)配流(liú)軸上(shàng)吸油口控製,泵體內產生的液壓力被靜(jìng)壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采(cǎi)取了過平衡壓力補償(cháng)方法,形成(chéng)了開環控(kòng)製(zhì)。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他(tā)外力的作用(yòng)。液壓係統中:軸向柱塞泵(bèng)是利(lì)用與傳動軸(zhóu)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作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞(sāi)孔都是圓(yuán)形零件(jiàn),加工時可(kě)以達到很高的精度配合;
三、工作階(jiē)段
工作(zuò)時,在噴油泵凸(tū)輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上(shàng)、下往複運動,從而完成泵油任務(wù),泵油(yóu)過程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(sāi)往複運動總行程L是不變(biàn)的,由凸輪的(de)升(shēng)程決定。
② 柱塞每循環(huán)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(shì)可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時(shí)刻(kè),從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係(xì)列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油(yóu)機單缸功率範圍對供油(yóu)量的要求不同,以柱(zhù)塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的(de)柱(zhù)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,以滿足各種柴油機的需要。國(guó)產係列噴油(yóu)泵的(de)工(gōng)作原理和結構(gòu)型式基本相同,以A型泵為例介紹柱(zhù)塞式噴油泵的構造和(hé)工作原理。柱塞泵由四大部分(fèn)組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
為(wéi)微處理器智能控(kòng)製,液晶(jīng)屏顯示,可與電腦進行(háng)通訊,具有工作壓(yā)力穩定、脈(mò)動小(xiǎo)、操(cāo)作方便等特點。廣(guǎng)泛用於(yú)生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概(gài)述
柱塞泵柱(zhù)塞往(wǎng)複運動總行程L是不變的(de),由凸輪(lún)的升程(chéng)決定。柱塞每循環(huán)的供油量大小取決於供油行程,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(bèng)工作時,在噴油(yóu)泵凸(tū)輪軸上的凸(tū)輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以(yǐ)下兩個階段。
2、進(jìn)油(yóu)過程
當凸輪的凸(tū)起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油(yóu)孔(kǒng)打開後,充(chōng)滿在油泵上體油道(dào)內的柴油經油(yóu)孔進入泵油室,柱塞(sāi)運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱(zhù)塞向上供(gòng)油,當上行到柱塞上(shàng)的斜槽(停供邊(biān))與(yǔ)套筒(tǒng)上的(de)回油孔相通(tōng)時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑(jìng)向孔及斜槽(cáo)溝通,油(yóu)壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關(guān)閉,停止供油。此後柱塞還要上行(háng),當凸輪的凸起(qǐ)部分轉過去後,在彈(dàn)簧(huáng)的作用下,柱塞(sāi)又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個(gè)柱塞(sāi)為原(yuán)理介紹,一個柱塞泵上有兩個單(dān)向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向(xiàng)運動時缸內出現負壓,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時,將液體壓(yā)縮(suō)後另一個單(dān)向閥被打開(kāi),被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動後(hòu)就形成了連續供油 。
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。首先把一組(zǔ)柱(zhù)塞杆外徑修整到統一尺寸,再(zài)用1000#以上的(de)砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種(zhǒng)方法:
(a)缸體加溫熱裝或(huò)銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠(jiāo)粘著裝配,這咱方法要求銅(tóng)外套外徑表麵有(yǒu)溝槽;
(c)缸孔(kǒng)攻絲(sī),銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔(róng)燒結合(hé)方式(shì)的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采(cǎi)用研磨棒(bàng),手工或機械方法研磨修複(fù)缸孔;
(b)采用坐(zuò)標鏜床,重新鏜缸體孔;
(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(zài)柱塞(sāi)表麵(miàn)鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電(diàn)弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材(cái)料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度(dù)耐(nài)磨合(hé)金粉末。
五、機(jī)械維(wéi)護
采用補油(yóu)泵(bèng)供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日(rì)需對柱塞泵檢查(chá)1-2次,檢(jiǎn)查液壓泵運轉(zhuǎn)聲響(xiǎng)是否正常。如(rú)發現液壓缸(gāng)速度(dù)下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查(chá),檢查葉輪邊沿是否有刮傷現(xiàn)象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自(zì)吸油型(xíng)柱塞泵,液壓油(yóu)箱內(nèi)的油液不得低於油標下限,要保持(chí)足夠數量的液壓油。液壓油(yóu)的清(qīng)潔度越高,液壓泵的使用壽命(mìng)越長(zhǎng)。
柱塞(sāi)泵最重要的(de)部件是軸承,如果軸承(chéng)出現遊隙,則不能保證液(yè)壓泵(bèng)內部三對(duì)磨(mó)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,降低柱塞(sāi)泵軸(zhóu)承的使(shǐ)用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均(jun1)使用壽命為10000h,超(chāo)過(guò)此(cǐ)值就需要更換新口。拆卸下來的(de)軸承,沒(méi)有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采(cǎi)用目測,如發現滾柱表麵有劃痕(hén)或變色,就必須更換。在更換軸(zhóu)承時,應注意原軸(zhóu)承(chéng)的英文(wén)字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更(gèng)換另一種品牌,應請(qǐng)教對軸承有經驗的人員查表(biǎo)對(duì)換(huàn),目的是保持(chí)軸(zhóu)承的精度等級和載荷容量。
當(dāng)實際壓力大於需(xū)要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持穩定讓(ràng)溢流閥施放超出部分。而電機一直處於(yú)全速運行反複動作(zuò),功耗不(bú)變。當采用溢流來(lái)調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵(bèng)存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後(hòu),溢流閥可定它封閉,通過節(jiē)能變頻器本身自(zì)動調整工作壓力(lì),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(zhì),從而節省能耗(hào)。這種調節方式更大 優點就(jiù)是能降(jiàng)低柱塞泵的(de)運行能耗,節(jiē)電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽(xiù)蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合(hé)情況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞(sāi)能在自身作(zuò)用下緩慢地下滑為配(pèi)合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較(jiào)大的吸力,放鬆柱塞立即縮回(huí)原位,表明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副(fù)減壓環帶是否磨損有台階或傷(shāng)痕現象,必要(yào)時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手(shǒu)指堵住出油閥下孔,用另一手指(zhǐ)將出油閥輕輕向下壓,當(dāng)手指離開出油閥上端時,它能自(zì)動彈回原位,表明出油閥副(fù)密封良好,否則應更換(huàn)出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超(chāo)過0.2mm ,則應(yīng)更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹槽之(zhī)間的(de)間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。