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柱塞泵是液壓係統的(de)一個重要裝置。它依靠柱塞在缸(gāng)體中往複運(yùn)動,使密(mì)封工作容腔的容積發生變化(huà)來實現吸油(yóu)、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高(gāo)和流量(liàng)調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大(dà)流量和流量(liàng)需要調節的場(chǎng)合(hé),諸如液壓機、工程機械(xiè)和船舶中。
機械分類:
柱塞泵(bèng)一般分為(wéi)單(dān)柱塞泵、臥式柱塞泵、軸(zhóu)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(kǒng)之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動(dòng)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(tǐ)積稱(chēng)為排量,排量隻與泵的結構參數有關(guān)。
2、臥(wò)式柱塞泵(bèng)
臥(wò)式柱塞泵是由幾個柱塞(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偏心軸直接推動柱塞做往複(fù)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乳化液泵一(yī)般都是臥式柱塞泵。乳化液(yè)泵用於采煤工作麵,為(wéi)液(yè)壓(yā)支架提供乳化液,工作原理(lǐ)靠曲軸的旋轉帶動活塞做(zuò)往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸(zhóu)向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的(de)往複(fù)運動方(fāng)向與(yǔ)缸體中(zhōng)心(xīn)軸平行(háng)的柱塞泵。軸向柱塞泵利(lì)用與傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所(suǒ)產生的容積變化來進(jìn)行工作的。由(yóu)於柱塞和柱(zhù)塞孔都是(shì)圓形零件,可以達到很高的精度(dù)配(pèi)合,因此容積(jī)效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱(zhù)塞泵分為壓力供油型(xíng)和自吸(xī)油(yóu)型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的(de)油(yóu)箱,靠氣壓供油的液(yè)壓油箱,在每(měi)次啟動機器(qì)之後,必須等(děng)液壓油箱(xiāng)達到使用氣(qì)壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會(huì)對(duì)液壓泵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(jìng)向式
徑向柱塞泵可分為(wéi)閥配流與軸配流(liú)兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點(diǎn)。國際上(shàng)70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配(pèi)流徑向柱塞泵的(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、壽命長、控製精度高(gāo)。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和限(xiàn)位柱塞作用下,改變定子的偏心(xīn)距實現的,而定(dìng)於的(de)更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變(biàn)量機(jī)構(gòu)設計(jì)為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式(shì)
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱(xiāng)達到使用(yòng)氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的(de)自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油(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(lì)油的。自吸油型液壓(yā)泵的自吸油能力很(hěn)強,無需外力供油。
二(èr)、結構(gòu)形式(shì)
柱塞泵分為兩種有代表性(xìng)的結構形式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高的高效泵,隨著(zhe)國產化的不斷加快,徑向柱塞(sāi)泵必然會成為柱塞泵應用(yòng)領域(yù)的重要組成部分;徑向柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向(xiàng)與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作(zuò)原理:驅動扭矩由驅(qū)動軸 通過十字聯軸器 傳遞(dì)給星(xīng)形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子(zǐ)中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑(huá)靴緊貼(tiē)著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸(jiǎo)相連,並通過卡簧鎖定。二個(gè)保持環將滑靴卡在行程(chéng)定子上(shàng)。泵(bèng)轉動(dòng)時,它依靠離心力和液壓力壓在(zài)定於內表麵上。當轉子轉動時,由於(yú)定(dìng)於(yú)的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行程為(wéi)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(diào)節。油液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸(zhóu)上吸油口控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平衡的表(biǎo)麵所吸收。摩擦副的靜壓平(píng)衡采取了過平(píng)衡壓(yā)力補償方法,形(xíng)成了開環控製(zhì)。支承驅動軸的軸承隻起支承作用(yòng),不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱(zhù)塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔(kǒng)內往複運(yùn)動所產生的容積變化來進行工(gōng)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(gāo)的精度配合;
三、工作階段
工作時,在(zài)噴油泵(bèng)凸輪(lún)軸上的凸輪(lún)與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完(wán)成泵油任務,泵油過(guò)程(chéng)可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪(lún)的升程(chéng)決定。
② 柱塞(sāi)每循環的供油量大小取決於供(gòng)油行程,供油行程(chéng)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變化(huà)而變化。
④ 轉動(dòng)柱塞可改變供油終了時(shí)刻,從(cóng)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(děng)係(xì)列。係列化是根據柴油機單缸(gāng)功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵(bèng)缸中心距和結構型式(shì)為基礎,再(zài)分(fèn)別配以不(bú)同尺寸的柱(zhù)塞直徑,組成(chéng)若幹種(zhǒng)在一個工作循環內供油(yóu)量不等的噴油泵,以滿足各種柴油(yóu)機的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作(zuò)原理。柱塞(sāi)泵(bèng)由四大部分組成:分泵、油量調節(jiē)機構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製,液(yè)晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓(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(jī)械原理(lǐ)概述
柱塞泵(bèng)柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定(dìng)。柱塞(sāi)每循環的(de)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(gòng)油開始時刻不(bú)隨供油行(háng)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,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的(de)凸輪與柱塞彈簧的作用(yòng)下,迫使柱塞作上、下(xià)往複(fù)運動,從而完成泵油任務(wù),泵油過程(chéng)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(qù)後,在彈簧力的作用(yòng)下,柱塞(sāi)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(jìn)油孔打(dǎ)開後,充滿在油泵上體油道(dào)內的柴油(yóu)經油孔進入泵油(yóu)室,柱塞運動到下(xià)止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上(shàng)的斜槽(停供邊)與套筒(tǒng)上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞(sāi)頭部的中孔和徑向(xiàng)孔及(jí)斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧(huáng)力的作用下迅速關閉,停(tíng)止供(gòng)油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的(de)作用下,柱(zhù)塞又(yòu)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,一(yī)個(gè)柱塞(sāi)泵上(shàng)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(gè)單向閥打(dǎ)開液體被吸入缸內,柱塞(sāi)向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一(yī)個(gè)單向閥被打開(kāi),被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成了(le)連(lián)續供油 。
5、機械使用
柱塞(sāi)泵(bèng)缸體鑲裝銅套的(de),可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統(tǒng)一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體(tǐ)加溫熱裝或銅套低溫(wēn)冷(lěng)凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方(fāng)法要求銅(tóng)外套外徑表(biǎo)麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外(wài)徑加工螺紋,塗樂(lè)泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法(fǎ)如下:
(a)采用研(yán)磨棒,手工或機械方法研磨(mó)修複缸(gāng)孔(kǒng);
(b)采用(yòng)坐標鏜床,重新鏜缸體(tǐ)孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用(yòng)“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電(diàn)刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材(cái)料;
(c)熱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(sāi)表麵熔敷(fū)高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油(yóu)的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱(zhù)塞泵檢查(chá)1-2次,檢查(chá)液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應該(gāi)對補油(yóu)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。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內(nèi)的油液不得低於油標下限(xiàn),要保持足夠數(shù)量的液(yè)壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵(bèng)的使用壽命越長(zhǎng)。
柱塞泵最重要的部件(jiàn)是軸承,如果軸承出(chū)現遊隙,則不(bú)能(néng)保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞(huài)各磨擦副的靜液壓支(zhī)承油膜厚度,降低(dī)柱塞泵軸承的使用(yòng)壽命。據液壓泵(bèng)製造廠提供的資(zī)料(liào),軸承的平均使用壽命(mìng)為10000h,超過此(cǐ)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(wú)法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目測,如發現(xiàn)滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更(gèng)換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大(dà)都采(cǎi)用大載荷容量(liàng)軸承,購(gòu)買原廠(chǎng)家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的(de)是(shì)保持軸承的(de)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(liú)閥來調節,使其工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超出(chū)部分。而電機一直處於(yú)全(quán)速運行反複(fù)動作,功耗(hào)不變。當(dāng)采用溢流來調節壓力和流量時,有(yǒu)部分的餘量溢流回(huí)原係統,從(cóng)而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能變(biàn)頻器後,溢流閥可(kě)定(dìng)它封閉,通過(guò)節能變頻器本身自動調整工作壓力,保(bǎo)持工作壓力的穩定(dìng),自動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞(sāi)泵的運行能耗,節電(diàn)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(nèi),傾斜(xié)約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為配(pèi)合良(liáng)好。
(3)檢查(chá)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(sāi),感到有較大的吸力,放鬆柱(zhù)塞立即縮回原位(wèi),表明(míng)柱塞副密封良好,否則應更換柱(zhù)塞副。
(4)檢查出油閥副減壓(yā)環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要(yào)時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指(zhǐ)堵住出油閥下孔,用另一手指將出(chū)油閥輕輕(qīng)向下壓(yā),當手指離(lí)開出油閥上端時,它能自動彈回(huí)原位(wèi),表明出油閥副密封良好,否則應更換出(chū)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,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱(zhù)塞凸緣和控製套的凹(āo)槽之間的間隙(xì),應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更(gèng)換控製套。