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柱塞泵是液壓係統的一(yī)個重要裝置(zhì)。它(tā)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(xī)油、壓油(yóu)。柱塞泵具有額(é)定壓(yā)力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用(yòng)於高壓、大流(liú)量和流量需要調節的場合(hé),諸(zhū)如液壓(yā)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(sāi)泵(bèng)、軸向(xiàng)柱(zhù)塞泵和(hé)徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞(sāi)、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油(yóu)液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥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(tōng)過連杆滑塊或由(yóu)偏心軸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(cǎi)用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架(jià)係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於(yú)采煤工作麵,為液壓支架提供乳化液(yè),工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運(yùn)動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞(sāi)的往複運動(dòng)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運動所(suǒ)產生的容積變化(huà)來進行工作的。由(yóu)於柱塞和柱塞(sāi)孔都是圓(yuán)形零件,可以達到很高的精度配合(hé),因此容積效率高(gāo)。
4、直軸斜盤式
直軸(zhóu)斜盤式(shì)柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型(xíng)兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠(kào)氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器(qì)之後,必須等液壓(yā)油箱達到使用氣(qì)壓後,才能操作機械。如果液(yè)壓油(yóu)箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造(zào)成拉脫現象,會造成(chéng)泵體內(nèi)回程板與壓板(bǎn)的非正常磨損。
5、徑向式(shì)
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流(liú)兩大(dà)類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率(lǜ)低(dī)等缺點。國際上(shàng)70、80年代發(fā)展的軸配(pèi)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(jié)構上的特點,固定了(le)軸配(pèi)流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度(dù)高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的(de)偏心(xīn)距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據(jù)排量(liàng)大小不(bú)同),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由(yóu)控製閥進(jìn)行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了如(rú)軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗(kàng)衝擊能力大(dà)幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油(yóu)箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能(néng)操作機(jī)械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供(gòng)油型(xíng)的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣(qì)壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補油(yóu)分泵向液壓(yā)泵進油口提供壓(yā)力油的。自吸油型液壓泵的自吸油(yóu)能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱(zhù)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(bèng);由於徑向柱塞泵屬於一種新型的(de)技術(shù)含量比較高的高效泵(bèng),隨著國產化的不斷(duàn)加快,徑(jìng)向柱塞(sāi)泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組(zǔ)成部分;徑(jìng)向柱塞泵是活塞或(huò)柱塞的往複運動方向(xiàng)與驅(qū)動軸垂直(zhí)的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原(yuán)理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓(yā)缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在(zài)配流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程(chéng)定子。柱塞與滑靴(xuē)球(qiú)鉸相(xiàng)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(yī)靠離(lí)心力和液壓力壓在(zài)定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於(yú)的偏心作用,柱塞(sāi)將作往複(fù)運動,它的行程為定於(yú)偏心距(jù)的2倍。定(dìng)子的偏心距可由泵體上(shàng)的徑向位置相對的兩(liǎng)個(gè)柱(zhù)塞來調節。油(yóu)液的進出通過泵(bèng)體和配流軸上的流道(dào),並由配流軸上吸油口控製(zhì),泵體內產生的液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(héng)壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸(zhóu)承隻起支(zhī)承作用,不受其他外力的作用(yòng)。液壓係統中(zhōng):軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞(sāi)孔內往複運(yùn)動(dòng)所產生的容(róng)積變化(huà)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的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵(bèng)凸(tū)輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的(de)作(zuò)用下,迫使柱塞作上(shàng)、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油(yóu)過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討(tǎo)論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決(jué)定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於供(gòng)油行(háng)程,供油(yóu)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刻,從而改變供油量。
四、 國(guó)產係列柱塞式噴油泵國產係列柱(zhù)塞泵主(zhǔ)要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係(xì)列化(huà)是根據柴油機單缸功率(lǜ)範圍對供(gòng)油量的要求(qiú)不同,以柱塞行程,泵缸中(zhōng)心距和結構型(xíng)式為基礎(chǔ),再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組(zǔ)成若幹種在一個工作循環內(nèi)供油(yóu)量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產(chǎn)係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為(wéi)例介紹柱塞式噴油泵(bèng)的構造和(hé)工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製(zhì),液晶屏顯(xiǎn)示,可與電腦進行通(tōng)訊,具有(yǒu)工作壓力穩定、脈動小、操作方(fāng)便等(děng)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、恒流輸送液體的要求(qiú)。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複(fù)運動(dòng)總行(háng)程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供(gòng)油行(háng)程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油開(kāi)始時刻不隨供油行程(chéng)的變化而變化。轉動柱塞可改變(biàn)供(gòng)油終了時(shí)刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧(huáng)的作用下,迫(pò)使柱塞作上(shàng)、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸(tū)輪的凸起部分轉過(guò)去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運(yùn)動,柱塞上部空(kōng)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孔(kǒng)打(dǎ)開(kāi)後(hòu),充(chōng)滿在(zài)油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油(yóu),當上行到柱塞上的斜槽(停供邊(biān))與套筒上(shàng)的(de)回油孔相通時,泵油室低(dī)壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽(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。此後柱塞(sāi)還要上行,當凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去後,在彈簧的作用(yòng)下(xià),柱塞又下行(háng)。此時便開(kāi)始了下一個循環(huán)。柱(zhù)塞(sāi)泵以一個柱(zhù)塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相(xiàng)反,柱(zhù)塞向一個方向運(yùn)動時缸內出現負壓,這時(shí)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,將液體壓縮後另一個單(dān)向閥被打開,被吸入缸內(nèi)的液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成了連續供油(yóu) 。
5、機械使用
柱(zhù)塞泵缸體鑲(xiāng)裝銅套的,可以(yǐ)采用更換銅(tóng)套的方法安裝。首先把(bǎ)一組(zǔ)柱塞杆外徑修整到統一尺寸(cùn),再用(yòng)1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安(ān)裝(zhuāng)銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍(dòng)擠壓,過盈裝配(pèi);
(b)采有樂泰膠(jiāo)粘著裝配,這咱方法(fǎ)要求(qiú)銅外套外徑表麵(miàn)有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂(lè)泰膠後,旋入裝配。
熔(róng)燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手(shǒu)工或機械方法研磨修複(fù)缸孔;
(b)采用坐標鏜(táng)床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表(biǎo)麵工程技(jì)術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞(sāi)表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在(zài)柱塞表麵(miàn)刷鍍耐磨(mó)材料;
(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(fū):在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉(fěn)末。
五、機(jī)械維(wéi)護
采用補油泵供油(yóu)的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需(xū)對柱塞泵檢(jiǎn)查1-2次(cì),檢查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(duì)補油泵解(jiě)體檢查,檢查葉輪(lún)邊沿是(shì)否有刮傷(shāng)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(yóu)液不得低於油標下限,要保持足夠數量的液(yè)壓油。液壓油的(de)清潔度越高(gāo),液壓泵的使用壽命(mìng)越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出(chū)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(shí)也會(huì)破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓(yā)泵製(zhì)造廠提(tí)供(gòng)的資料,軸承的(de)平(píng)均(jun1)使用壽命為10000h,超過此值(zhí)就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有(yǒu)專業檢測儀器是無法檢(jiǎn)測出(chū)軸承的遊隙的,隻能采用(yòng)目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意(yì)原軸承的英文字母和(hé)型號(hào),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,如果更換另(lìng)一種品牌,應(yīng)請教對(duì)軸承有經驗的人員查(chá)表對換,目的是保持軸承(chéng)的(de)精度等級和(hé)載荷容量。
當(dāng)實際壓力大於需要(yào)壓力時,都是通(tōng)過溢流閥來調(diào)節,使其工作壓力(lì)保持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全速運行反複(fù)動作(zuò),功耗不變。當采用溢流來調(diào)節壓力(lì)和流量時,有部分的餘量溢流回(huí)原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率(lǜ)低(dī),若(ruò)使用創(chuàng)傑節能變頻器後,溢流(liú)閥可(kě)定它封閉,通過節(jiē)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(zhuī)蹤設備的(de)壓力。實現(xiàn)自動化控製,從而節省能耗。這(zhè)種調節(jiē)方式更大 優點就是(shì)能(néng)降低柱塞泵的運行能耗,節電效(xiào)果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查(chá)柱塞有無傷痕(hén)和(hé)鏽蝕現象,必要時應(yīng)更換新品(pǐn)。
(2)檢查柱塞副配(pèi)合情況。將(jiāng)柱塞端頭插人柱塞套內,傾(qīng)斜約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞(sāi)副的(de)密封性。用(yòng)手握住(zhù)柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用(yòng)另一隻手拉出柱塞,感(gǎn)到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨損有(yǒu)台階或(huò)傷痕(hén)現象,必要時應(yīng)予以更換。
(5)檢查出油(yóu)閥副的配合情況(kuàng)。用手指(zhǐ)堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離(lí)開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢(jiǎn)查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之(zhī)間的標(biāo)準間隙為(wéi)0~0.03mm,如超過(guò)0.2mm ,則應(yīng)更換零件。
(7)檢查柱(zhù)塞凸緣(yuán)和控製套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如(rú)超(chāo)過0.12mm,必須更換控製套。