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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞(sāi)在缸體中(zhōng)往複運動,使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實現吸(xī)油(yóu)、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(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(xiè)分類:
柱(zhù)塞(sāi)泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞(sāi)泵、軸向柱塞(sāi)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。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積(jī)。偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉,柱塞上下往複運(yùn)動一次,向下運動吸油,向上(shàng)運動排油。泵每轉一(yī)轉排出的油(yóu)液(yè)體積稱為排量,排(pái)量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵(bèng)是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由(yóu)偏心軸直接(jiē)推動柱塞做往(wǎng)複運動(dòng),實現吸、排液(yè)體(tǐ)的液壓泵。它們也都采用閥式配流(liú)裝置,而(ér)且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中(zhōng)的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於(yú)采(cǎi)煤工作麵,為液壓支(zhī)架提供乳化液,工(gōng)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。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活(huó)塞或柱塞的往複運動方向與缸體中心軸(zhóu)平行的柱(zhù)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運動所產生的容積變化來進行工作的。由於(yú)柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可(kě)以達到很高的精度配合(hé),因此容積效率(lǜ)高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠(kào)氣壓(yā)供油的液壓油箱,在每次啟動(dòng)機器之後,必須等液壓(yā)油箱達到使(shǐ)用氣(qì)壓(yā)後(hòu),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(chéng)拉脫現象(xiàng),會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥(fá)配流(liú)與軸配(pèi)流(liú)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(yú)徑向泵結構上的特(tè)點(diǎn),固定了(le)軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命(mìng)長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在(zài)變(biàn)量柱(zhù)塞和限位柱塞作用(yòng)下,改變定子的偏心距實現的,而定於的(de)更(gèng)大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很(hěn)短。且變量機構設計為高(gāo)壓操縱,由控製閥進行控製。故(gù)該泵的響應速度快(kuài)。徑向結(jié)構設計克(kè)服了如軸向柱塞泵滑(huá)靴偏磨(mó)的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞(sāi)泵(bèng)靠氣壓供油的液壓油箱,在每(měi)次啟動機器後,必須等液壓油(yóu)箱達到使用氣(qì)壓後,才能操作機械。直(zhí)軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自(zì)吸油型兩(liǎng)種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大都采(cǎi)用(yòng)有氣壓的油(yóu)箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很(hěn)強,無需外力供(gòng)油。
二(èr)、結構(gòu)形式
柱塞泵(bèng)分為兩種有代表性的結(jié)構形式的軸向柱(zhù)塞泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高的高效(xiào)泵,隨著國產化的不斷(duàn)加快,徑(jìng)向柱塞泵必然會成為柱塞泵(bèng)應用領域的重要組成部分;徑向柱(zhù)塞泵是活(huó)塞或柱塞(sāi)的往複運動方向與驅動(dòng)軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原(yuán)理:驅動扭矩(jǔ)由驅動軸(zhóu) 通過十(shí)字(zì)聯軸(zhóu)器 傳遞給星形的液壓缸體轉(zhuǎn)子,定子不受其它橫向(xiàng)作(zuò)用力(lì)。轉子裝在配(pèi)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(dìng)子。柱塞與滑靴(xuē)球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠(kào)離心力和液壓力壓在(zài)定於內表麵上。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(liǎng)個柱(zhù)塞來調節。油液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口(kǒu)控(kòng)製,泵體內產生的液壓力被靜壓(yā)平衡的表麵(miàn)所(suǒ)吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸(zhóu)向柱塞泵是利用與傳動軸平(píng)行的柱塞在柱塞(sāi)孔內往(wǎng)複運動所產生的容(róng)積變化來進行工作的(de)。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度配合;
三、工作階段
工作時,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(cóng)而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段(duàn)。結論:通過上(shàng)述討論,得(dé)出下列(liè)結論
① 柱塞往(wǎng)複運(yùn)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,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的(de)變化而(ér)變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵(bèng)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(wéi)對供油量(liàng)的要求(qiú)不同,以柱(zhù)塞行程(chéng),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(sāi)直徑(jìng),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(guó)產係列噴油泵的(de)工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱(zhù)塞式(shì)噴油泵的構造和工作原理。柱(zhù)塞泵由四(sì)大部分組成:分泵、油量(liàng)調節機(jī)構、傳動機構和(hé)泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有(yǒu)工作壓力(lì)穩定、脈動小、操作方便(biàn)等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓(yā)、恒流輸送液體(tǐ)的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的(de),由凸輪的升(shēng)程決定。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。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變(biàn)化(huà)。轉動柱塞(sāi)可改(gǎi)變供油終了時刻,從(cóng)而改變供油量(liàng)。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與(yǔ)柱塞彈簧的作用(yòng)下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務(wù),泵油過程可分為以下(xià)兩個階段。
2、進油過程
當凸(tū)輪的(de)凸起部分轉過去(qù)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(shēng)真空度,當柱塞上端麵(miàn)把柱塞套上的進油孔打開後,充滿(mǎn)在(zài)油泵上體油道內的柴油(yóu)經油孔進入泵油(yóu)室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上(shàng)行(háng)到柱(zhù)塞(sāi)上的斜槽(停供邊(biān))與套(tào)筒上的回油孔相通時,泵油室低壓(yā)油路(lù)便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及(jí)斜槽(cáo)溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油(yóu)。此後(hòu)柱塞還(hái)要(yào)上行(háng),當凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去後,在彈簧的作用下(xià),柱塞又下行。此時便開始了下一個循(xún)環。柱塞泵以一個柱塞(sāi)為原理介紹,一個柱塞泵上有(yǒu)兩個(gè)單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方(fāng)向運動時缸內出現負(fù)壓,這(zhè)時一個單向閥打開液體被吸入缸內(nèi),柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另(lìng)一個單向閥被(bèi)打開,被吸入缸內(nèi)的液體被排出。這種工作方式連(lián)續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲(xiāng)裝銅套的,可以采(cǎi)用更換銅(tóng)套的方法安裝。首先把一組柱(zhù)塞(sāi)杆外徑修整到統一(yī)尺(chǐ)寸,再用1000#以上(shàng)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(huò)銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘(zhān)著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外(wài)徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配(pèi)。
熔燒結合方式(shì)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;
(b)采用坐標鏜床,重(chóng)新鏜(táng)缸體孔;
(c)采用鉸(jiǎo)刀修複缸體孔。
采用“表麵工程(chéng)技(jì)術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技(jì)術:在柱(zhù)塞表(biǎo)麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱(rè)噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表(biǎo)麵熔(róng)敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用(yòng)補(bǔ)油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作(zuò)人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運(yùn)轉聲響是否正常(cháng)。如發現液(yè)壓缸速度下降或悶車時,就應該對補(bǔ)油泵解體檢查,檢查葉輪(lún)邊沿是否有刮傷(shāng)現象,內齒輪(lún)泵間隙是否過大。對於自吸(xī)油型柱塞泵,液(yè)壓油箱內的油液不(bú)得低於油標下限,要(yào)保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高(gāo),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(bú)能(néng)保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間(jiān)隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油(yóu)膜厚度,降低柱塞泵(bèng)軸承的使用壽命。據液壓泵製(zhì)造廠提供(gòng)的資料,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,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或(huò)變色,就必須更(gèng)換。在(zài)更換軸承(chéng)時,應(yīng)注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容(róng)量軸承,購買(mǎi)原廠家(jiā),原規(guī)格的產品,如果(guǒ)更換另一種品牌,應請(qǐng)教對軸承有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(dāng)實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持(chí)穩定讓溢流閥施放超出部分。而(ér)電(diàn)機一直處於全速運行反複(fù)動作,功耗不變。當(dāng)采用溢流來調(diào)節壓力和流量(liàng)時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造(zào)成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能(néng)變(biàn)頻器後,溢流閥(fá)可定它(tā)封閉,通過節能變頻器(qì)本身自動調(diào)整工作壓力,保(bǎo)持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力(lì)。實現自動化控製,從(cóng)而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱(zhù)塞泵的(de)運行能耗,節電(diàn)效(xiào)果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象(xiàng),必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱(zhù)塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢(màn)地下滑為(wéi)配合良好。
(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(miàn)的進油口。用另一隻手拉出(chū)柱塞,感到有較大的吸力(lì),放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞(sāi)副密封良好,否則應更換柱(zhù)塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是(shì)否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢(jiǎn)查出(chū)油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另(lìng)一手指將出油閥(fá)輕(qīng)輕向下壓,當手指離開出油閥(fá)上端(duān)時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則(zé)應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴(pēn)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(yīng)更換零件。
(7)檢(jiǎn)查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間隙,應為(wéi)0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。