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柱塞泵是液壓係統的一個(gè)重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動(dòng),使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被(bèi)廣泛應用(yòng)於高壓、大流量和流量需要(yào)調節的場合,諸如液壓機(jī)、工程機械和船舶中。
機械(xiè)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泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個(gè)單向閥。柱塞與缸(gāng)體孔之間(jiān)形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上(shàng)下往複運動(dòng)一次,向下(xià)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排量,排(pái)量隻與泵的結構參(cān)數有關。
2、臥式(shì)柱塞泵
臥式柱塞泵是(shì)由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連(lián)杆滑塊或由偏心軸直接推動(dòng)柱塞做往複(fù)運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也(yě)都采用閥(fá)式(shì)配流裝置(zhì),而且大多為(wéi)定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱(zhù)塞泵。乳化液泵(bèng)用於采煤(méi)工作麵,為液壓(yā)支架(jià)提供乳(rǔ)化液,工(gōng)作原理靠曲(qǔ)軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸(xī)液(yè)和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與缸體中(zhōng)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(zài)柱塞孔內往複運動所產生的容積(jī)變化來進行(háng)工作的。由於柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形(xíng)零件,可以達到很高的精度配合,因此容積效率高(gāo)。
4、直軸斜(xié)盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供(gòng)油型和自吸油型兩種。壓力(lì)供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓(yā)供油的液壓(yā)油箱,在每(měi)次啟動機器之後,必須等(děng)液(yè)壓油箱(xiāng)達到使用(yòng)氣壓後,才能操作機械。如果液壓(yā)油箱的氣(qì)壓不足時就(jiù)啟(qǐ)動機器,會對液(yè)壓泵內的滑靴造成拉脫現象(xiàng),會造成(chéng)泵(bèng)體(tǐ)內回(huí)程板與壓板的非(fēi)正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸(zhóu)配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等(děng)缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱(zhù)塞泵的(de)不足。由於徑向泵(bèng)結構上(shàng)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(liàng)行(háng)程短泵的變量是在變(biàn)量(liàng)柱塞和限位柱塞作用下,改變定(dìng)子的(de)偏心(xīn)距實(shí)現的(de),而(ér)定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變量(liàng)機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響(xiǎng)應速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問(wèn)題。使其抗衝擊能力大(dà)幅度提高。
6、液壓式
液壓(yā)柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須(xū)等液壓油箱達到(dào)使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱(zhù)塞泵分為壓力供油型的自(zì)吸(xī)油型兩種。壓力供油型液壓泵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壓泵(bèng)進油口(kǒu)提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油(yóu)。
二、結構(gòu)形式(shì)
柱塞泵分為兩種(zhǒng)有代表(biǎo)性的結構形式的軸向柱塞泵和(hé)徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高(gāo)的高效泵,隨著國(guó)產化(huà)的不斷加快,徑向柱(zhù)塞泵必然會成(chéng)為柱塞泵(bèng)應用領域的重要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的(de)柱塞泵(bèng)。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由(yóu)驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸(gāng)體轉子,定子不受(shòu)其它橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過(guò)卡簧鎖定。二個保(bǎo)持環將滑靴卡在行程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠離心力和液壓力(lì)壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心(xīn)作(zuò)用,柱塞將作往複運(yùn)動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子的(de)偏心距可由泵體上的徑向(xiàng)位置相對的兩(liǎng)個(gè)柱塞來調節。油液的進出通過泵體(tǐ)和配流軸上的(de)流(liú)道,並由配流軸上吸油(yóu)口控製,泵(bèng)體內(nèi)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(le)過平衡壓力補償方法(fǎ),形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外(wài)力的(de)作用(yòng)。液壓係統中:軸(zhóu)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(de)容積變化(huà)來進行(háng)工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都(dōu)是圓形零件(jiàn),加工時可以達到很高的精度配合;
三、工(gōng)作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用(yòng)下,迫使柱(zhù)塞作上、下往複運動,從而(ér)完(wán)成泵油任務(wù),泵油過程可分為以下三(sān)個階段。結論:通過上(shàng)述討論,得出下列結論
① 柱塞往複(fù)運動總行程L是不變的(de),由凸輪的升程決(jué)定。
② 柱塞每循(xún)環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(de)。
③ 供油開始(shǐ)時刻不隨供(gòng)油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改變(biàn)供油量。
四、 國(guó)產係列(liè)柱塞(sāi)式噴油泵國(guó)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(chái)油機單缸功率範圍對供(gòng)油量的要求不同,以柱塞行程(chéng),泵缸中心距(jù)和結(jié)構型式為基礎,再分(fèn)別配(pèi)以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一(yī)個工作循(xún)環內(nèi)供油量不等的(de)噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係列(liè)噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型(xíng)泵為例介紹(shào)柱(zhù)塞式噴(pēn)油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組(zǔ)成:分泵、油(yóu)量調節(jiē)機構(gòu)、傳動機(jī)構和泵體
為微處理器智能控(kòng)製,液晶屏顯示,可與電腦進行通(tōng)訊,具有工(gōng)作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣(guǎng)泛用於生化、醫藥、化工(gōng)、環(huán)保等行業,滿足以上(shàng)行業需要連續恒壓、恒流輸送(sòng)液體的要求。
1、機械原理概述
柱(zhù)塞泵柱塞往複運動總行(háng)程L是不變的,由(yóu)凸輪的升(shēng)程決定。柱塞每(měi)循環的供油量(liàng)大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變(biàn)化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻(kè),從而(ér)改變(biàn)供油(yóu)量。柱塞泵工作時(shí),在噴油泵凸輪軸上的凸輪與(yǔ)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(kě)分為(wéi)以下兩個階段(duàn)。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過(guò)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(zhù)塞套上的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道(dào)內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運(yùn)動到下止點,進油結束
4、回油過(guò)程(chéng)
柱塞(sāi)向(xiàng)上供油,當上行到柱塞(sāi)上的(de)斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室(shì)低壓油路便與柱(zhù)塞頭部的中孔和徑向孔(kǒng)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(cǐ)後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又(yòu)下行。此時(shí)便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,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現負壓,這時一個單向閥打開液體(tǐ)被吸入(rù)缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體(tǐ)壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸(gāng)內的液體被排出。這種工作方式連續運動後就形(xíng)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。首先把一組柱塞杆外徑修(xiū)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)的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅(tóng)套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝(zhuāng)配(pèi),這咱(zán)方法要求銅外套外(wài)徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠(jiāo)後,旋入裝配。
熔燒結(jié)合方(fāng)式的缸體與銅套,安裝方法(fǎ)如下:
(a)采用研磨棒,手工(gōng)或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新(xīn)鏜缸體孔;
(c)采用(yòng)鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方法(fǎ)如下:
(a)電鍍技術:在柱塞(sāi)表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍(dù)耐磨材料;
(c)熱噴塗(tú)或電弧(hú)噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體(tǐ)耐(nài)磨材料(liào);
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度(dù)耐磨合金粉末。
五、機(jī)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檢(jiǎn)查(chá)1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否(fǒu)正常(cháng)。如發(fā)現液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿(yán)是否有刮傷(shāng)現象,內齒輪(lún)泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液(yè)壓油箱(xiāng)內的油液(yè)不得低於油標下限,要保持足(zú)夠數量的液壓(yā)油。液壓油的清潔度越(yuè)高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要(yào)的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也(yě)會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞(sāi)泵軸承的使用壽命(mìng)。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均(jun1)使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸(xiè)下來(lái)的軸承,沒有專業檢測(cè)儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目測,如發(fā)現滾柱表(biǎo)麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注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,購買原廠家,原規格的產品(pǐn),如果更換另一種品牌,應請教對軸承(chéng)有經驗(yàn)的人員查(chá)表對換,目的是保持軸承的精(jīng)度等級和載荷容量。
當實際壓(yā)力大於(yú)需(xū)要壓(yā)力時,都(dōu)是通過溢流閥來調節,使其工作壓力(lì)保持穩定讓溢流閥施放超出部分。而(ér)電機一直處於全速運行反複動(dòng)作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統(tǒng),從而造成柱塞(sāi)泵存在無用功率,工作效率(lǜ)低,若使用創傑節能(néng)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,保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化(huà)控製,從而節省能(néng)耗。這種調節(jiē)方式(shì)更大 優點就是能降低柱塞泵的運(yùn)行能耗,節(jiē)電(diàn)效果可達30%以上(shàng)。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕(shí)現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插(chā)人柱塞套內,傾斜約60°,若柱(zhù)塞能在自身(shēn)作用下緩慢地下滑為(wéi)配合良好。
(3)檢查柱(zhù)塞副的密(mì)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(dà)的吸力,放鬆柱塞立即(jí)縮(suō)回原位,表明柱塞(sāi)副密(mì)封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨(mó)損有台階或傷(shāng)痕現象,必(bì)要時應予以更換。
(5)檢查出(chū)油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔(kǒng),用另一手指將(jiāng)出油閥輕輕向下壓(yā),當手指離開出(chū)油閥(fá)上端時,它能(néng)自動彈回原位,表明(míng)出油(yóu)閥副密(mì)封良(liáng)好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體(tǐ)和挺柱體之間的(de)標準(zhǔn)間隙為0~0.03mm,如超(chāo)過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸(tū)緣(yuán)和控製套的凹槽(cáo)之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換(huàn)控製套。