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柱塞泵(bèng)是液壓係(xì)統的一個重要裝置。它依靠柱塞(sāi)在缸體中往複運動,使密封工作容腔的(de)容積發生變化來(lái)實現(xiàn)吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流(liú)量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大(dà)流(liú)量和流量需要調節的場合,諸如液(yè)壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構(gòu)組成主要有偏(piān)心輪、柱塞、彈簧(huáng)、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體(tǐ)孔之間形成密閉容積。偏心(xīn)輪旋(xuán)轉一轉,柱塞上下往(wǎng)複運動一次,向下運動吸(xī)油(yóu),向上運動排油。泵每轉(zhuǎn)一轉排(pái)出的(de)油液體積(jī)稱為排量,排(pái)量隻與泵的結構(gòu)參數有(yǒu)關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(sāi)(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過(guò)連杆滑塊或由偏心軸(zhóu)直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且(qiě)大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的(de)乳化液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,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸液和(hé)排液(yè)。
3、軸向式
軸向柱塞(sāi)泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向(xiàng)與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用(yòng)與傳動軸平行(háng)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(zhù)塞(sāi)和柱塞(sāi)孔都是圓形零件,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(zhù)塞泵分為壓力供油(yóu)型和自(zì)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(qì)壓(yā)供油的液壓(yā)油箱,在每次啟動機器之後,必(bì)須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能(néng)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(huí)程板與(yǔ)壓板的(de)非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配(pèi)流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故(gù)障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配(pèi)流徑向柱塞泵克服了閥配流徑(jìng)向柱塞泵的(de)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泵耐衝擊、壽命(mìng)長、控製精度(dù)高。變量行程短泵的變量是(shì)在變量柱塞和限位柱塞(sāi)作用下,改變定子的偏心距實現的,而定於(yú)的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變(biàn)量行程很短。且(qiě)變量機構設計為高壓操縱,由(yóu)控製閥(fá)進行控(kòng)製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服(fú)了如軸向(xiàng)柱塞泵滑靴偏磨(mó)的問題。使其抗衝擊能力(lì)大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次(cì)啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為(wéi)壓力供油型的自吸(xī)油型兩種。壓力供油型液壓泵大都(dōu)采用有(yǒu)氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補(bǔ)油分泵向液壓泵進油口提(tí)供壓(yā)力油的。自(zì)吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油(yóu)。
二、結構形式
柱塞泵(bèng)分為兩種有代表(biǎo)性(xìng)的結構形(xíng)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(zhǒng)新型的技(jì)術含量比較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應(yīng)用領域的重要組成(chéng)部分(fèn);徑向柱塞泵是(shì)活塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動(dòng)扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器(qì) 傳遞給星形的(de)液壓缸體轉子,定(dìng)子不受(shòu)其(qí)它橫向作用力。轉子裝在(zài)配流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通(tōng)過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定(dìng)子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二(èr)個(gè)保持環將滑靴(xuē)卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定(dìng)於內表(biǎo)麵上。當轉子轉動時,由於定(dìng)於的偏心(xīn)作用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏(piān)心(xīn)距的2倍。定子的偏心(xīn)距可由泵體上的徑向位置相(xiàng)對的兩個柱塞來調節。油液的進出(chū)通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控(kòng)製,泵體內(nèi)產生(shēng)的液壓(yā)力被靜壓平衡的表(biǎo)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。支承驅動軸的軸承隻(zhī)起支承作用(yòng),不受其他外力(lì)的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往複運動(dòng)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孔都是圓形零件,加工時可以達到很高的精(jīng)度配合;
三、工作階段
工作(zuò)時,在噴油泵凸輪軸上(shàng)的(de)凸輪與柱塞彈簧的作用下(xià),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(wéi)以下三個階段。結(jié)論(lùn):通過上述討論,得出下列結論
① 柱(zhù)塞往複運動總行程L是不變的(de),由(yóu)凸(tū)輪的升程決定。
② 柱塞每循環的(de)供油量大小取決於供油行程,供油行程不(bú)受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動(dòng)柱塞可改變供油終了(le)時刻,從而改(gǎi)變供油量。
四、 國產係列柱(zhù)塞式噴(pēn)油泵國產係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油機單缸功(gōng)率範(fàn)圍對供(gòng)油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種(zhǒng)在一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿(mǎn)足各種柴油機(jī)的(de)需要(yào)。國產係列(liè)噴油泵的工作原(yuán)理和結構型式基本相同,以A型泵為(wéi)例(lì)介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分(fèn)組成(chéng):分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微(wēi)處(chù)理器智能控製,液晶屏顯示,可與(yǔ)電腦(nǎo)進(jìn)行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化(huà)工(gōng)、環保等行業,滿足以上行業需要連續(xù)恒壓、恒流輸送(sòng)液(yè)體的要求。
1、機械原理概(gài)述
柱塞(sāi)泵柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的(de)供油量大小取決於供油行程,供油行程不(bú)受凸輪軸控製是可變的。供(gòng)油開始時刻(kè)不隨供油行(háng)程的變化而變化。轉(zhuǎn)動柱(zhù)塞可改變供油終了時刻,從而改變(biàn)供油量。柱塞泵工(gōng)作時,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(zuò)上、下往複運動,從而完成(chéng)泵油任務,泵油過程可分(fèn)為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞(sāi)向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油(yóu)室)產生真(zhēn)空度,當柱塞上端麵把柱塞套上(shàng)的(de)進油孔打開後,充滿在(zài)油泵上體(tǐ)油道內的柴油經油孔進入泵油室(shì),柱(zhù)塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油(yóu)孔相(xiàng)通時,泵(bèng)油室低壓油路便與(yǔ)柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出(chū)油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的(de)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(wéi)原理(lǐ)介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反(fǎn),柱塞向一個方向運動時缸(gāng)內出現負壓,這時(shí)一(yī)個單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被(bèi)吸入缸內的液體被排出。這(zhè)種工作方式連續運動後就形成(chéng)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。首先把一組柱塞杆外(wài)徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的(de)砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套(tào)的(de)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(cǎi)有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套(tào)外徑表(biǎo)麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅(tóng)套(tào)外徑加工螺(luó)紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法如下(xià):
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研磨修複(fù)缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀(dāo)修複缸體孔。
采用“表麵工(gōng)程(chéng)技(jì)術”,方法如下:
(a)電鍍技術(shù):在柱(zhù)塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐(nài)磨材料;
(c)熱噴(pēn)塗或電弧噴(pēn)塗或電噴塗:噴塗高碳(tàn)馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表(biǎo)麵(miàn)熔敷高硬度耐磨(mó)合(hé)金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操(cāo)作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常(cháng)。如發現液壓缸速度下(xià)降或悶車時,就應該對補油泵(bèng)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。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保持足(zú)夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越(yuè)高,液壓泵的使(shǐ)用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不(bú)能(néng)保證液壓泵內部(bù)三對(duì)磨擦副的(de)正常間隙,同(tóng)時也會破壞各磨擦副的靜液壓支(zhī)承油膜厚度,降(jiàng)低柱塞(sāi)泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資(zī)料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測(cè)儀(yí)器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻(zhī)能采(cǎi)用目測,如發現滾柱表麵(miàn)有劃痕或(huò)變色,就必須更換。在更換軸承時,應注(zhù)意原軸承的英文(wén)字母和型號,柱塞(sāi)泵軸承大都(dōu)采用大載荷容(róng)量軸承(chéng),購買原(yuán)廠家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有(yǒu)經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實際壓力大(dà)於需要壓力時,都是通過溢(yì)流閥來調節,使其工作壓力保持穩定(dìng)讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全速運行反複動(dòng)作,功(gōng)耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分(fèn)的餘量溢流回原係統(tǒng),從而造成柱塞泵存在(zài)無用功率,工作效率低,若使用(yòng)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(lì),保持工(gōng)作壓力(lì)的穩(wěn)定,自動追蹤(zōng)設備的壓力。實現自(zì)動化控製,從而節省能耗。這種調節(jiē)方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行(háng)能耗,節電效果(guǒ)可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞(sāi)有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞(sāi)副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在(zài)自身作用下緩(huǎn)慢地下滑為配合良好。
(3)檢(jiǎn)查柱塞副的密(mì)封性。用手握住柱塞(sāi)套,兩個手指堵住柱塞頂端和側(cè)麵的進油(yóu)口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱(zhù)塞副(fù)密封良好(hǎo),否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否(fǒu)磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況(kuàng)。用(yòng)手指堵住出油閥下孔,用另一手指將(jiāng)出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能(néng)自動彈回原(yuán)位,表(biǎo)明出油閥副密封良好(hǎo),否則應更換出油閥副。
(6)檢查(chá)挺柱體。噴油泵(bèng)體和挺柱體之間的標(biāo)準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸(tū)緣和控製套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須(xū)更換控製套。