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柱塞泵是(shì)液壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複(fù)運動,使密(mì)封工作容腔的容積發(fā)生變化(huà)來(lái)實現吸油(yóu)、壓油。柱塞泵具有額定(dìng)壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大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(zhuǎn)一轉,柱塞上下往複運動(dòng)一次,向下運(yùn)動吸(xī)油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積(jī)稱為排量(liàng),排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞(sāi)泵是(shì)由幾個柱塞(一般為3個或6個)並(bìng)列安裝,用1根曲軸通(tōng)過連杆滑(huá)塊(kuài)或由偏心軸直(zhí)接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體(tǐ)的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係(xì)統中的乳化液泵一般(bān)都是臥式柱塞泵。乳化液(yè)泵用於采煤工作(zuò)麵,為液壓支架提供乳化液,工(gōng)作原理靠(kào)曲軸的(de)旋轉帶動活塞做往複(fù)運動,實現吸(xī)液(yè)和排液。
3、軸向式(shì)
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活(huó)塞或柱塞的往複運動方向(xiàng)與(yǔ)缸體中心軸平行的柱塞(sāi)泵。軸向柱塞泵利用與傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱(zhù)塞孔內往複運動所產生的容積變化來進(jìn)行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配(pèi)合,因此容積效率高。
4、直軸斜(xié)盤式
直(zhí)軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和(hé)自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用(yòng)有氣(qì)壓(yā)的油箱,靠氣壓(yā)供油的液壓油箱(xiāng),在每次啟動機器之後,必須(xū)等液壓油(yóu)箱達到使用氣壓後,才能操作機(jī)械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓(yā)泵(bèng)內的滑靴造成(chéng)拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓(yā)板的(de)非正(zhèng)常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與(yǔ)軸配流兩大類。閥(fá)配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺(quē)點。國際上70、80年代發展的(de)軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱(zhù)塞泵的不足。由於徑向泵結(jié)構上的特點,固定了軸(zhóu)配流徑向柱塞泵比軸向(xiàng)柱塞(sāi)泵耐衝擊、壽命(mìng)長、控製精度高(gāo)。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(dìng)子的偏心距實現的,而定(dìng)於的更(gèng)大 偏心距為 5—9mm(根據排量大(dà)小不同),變量(liàng)行程很短。且變量機構設計為高壓(yā)操縱,由(yóu)控製閥進行控(kòng)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題。使其(qí)抗衝(chōng)擊能力大(dà)幅度(dù)提高。
6、液壓(yā)式
液(yè)壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必(bì)須等液壓油箱(xiāng)達到使用(yòng)氣壓後(hòu),才能(néng)操(cāo)作機械。直軸斜盤式(shì)柱塞泵分(fèn)為壓力供油型的自吸油(yóu)型(xíng)兩種。壓力供油型液壓泵大都采(cǎi)用有氣(qì)壓的油箱,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(yóu)的。自吸油型液壓(yā)泵的自吸油能力很強,無需外(wài)力供(gòng)油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩(liǎng)種有代表性的結構形式的(de)軸向柱塞泵(bèng)和徑向柱塞(sāi)泵;由於徑向柱塞泵屬(shǔ)於一種新型的技術含量比較高的高效泵,隨著國產化(huà)的不斷加(jiā)快,徑(jìng)向柱塞泵必然(rán)會成為柱塞泵應(yīng)用領域的重(chóng)要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的(de)往複運動(dòng)方向與驅動(dòng)軸垂直(zhí)的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動(dòng)扭矩由驅動軸 通過(guò)十字聯軸器 傳遞給(gěi)星形的液壓缸體轉子,定子不(bú)受其它(tā)橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位(wèi)於轉子中的徑向(xiàng)布置的(de)柱塞,通過靜壓平衡的滑(huá)靴緊貼著偏心行(háng)程定子。柱塞與滑靴球鉸相(xiàng)連,並通(tōng)過卡簧鎖(suǒ)定。二個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動(dòng)時,它依靠離心力和(hé)液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往(wǎng)複運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子的偏(piān)心距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調(diào)節。油液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內產生的(de)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,不受其他外力的作用(yòng)。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的(de)柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的(de)容積變化(huà)來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓(yuán)形(xíng)零件,加工時可以達到很高的精度(dù)配合;
三、工作階段
工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫(pò)使柱塞作上、下往複運(yùn)動,從而完成泵(bèng)油任務(wù),泵油過程可分為(wéi)以下三個階段。結論:通過(guò)上述討(tǎo)論,得出下(xià)列結(jié)論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的(de),由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的(de)供油量大小取決於供油行(háng)程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的(de)。
③ 供(gòng)油開始(shǐ)時刻不隨(suí)供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了(le)時刻,從而改變供油(yóu)量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列柱(zhù)塞泵主要(yào)有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化(huà)是根據柴油機單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞(sāi)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,組成若幹種在一個工作循環內(nèi)供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係(xì)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的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機(jī)構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製(zhì),液晶(jīng)屏顯(xiǎn)示,可與(yǔ)電腦進行通(tōng)訊,具有(yǒu)工(gōng)作壓力穩定、脈動小、操(cāo)作方便等特點。廣(guǎng)泛用於生化、醫藥、化工、環(huán)保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液(yè)體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複(fù)運動總行程L是不變的,由凸(tū)輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供油行(háng)程,供油行程不受凸輪軸控(kòng)製是可變的。供油開始時刻不隨供油(yóu)行程的變化而變化。轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞可改變供油終(zhōng)了時刻,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(dàn)簧的作(zuò)用下,迫使柱塞作上、下往複運(yùn)動,從而完成泵油任務(wù),泵油過程(chéng)可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸(tū)起部分轉過去後,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(bǎ)柱塞套上的進油孔打開後,充滿在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,當上行到(dào)柱塞上的斜槽(cáo)(停供邊)與套筒(tǒng)上的回油孔相通時,泵油室(shì)低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向(xiàng)孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧(huáng)力的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起(qǐ)部分轉過去(qù)後,在彈簧(huáng)的作用(yòng)下,柱塞又下行。此時便開始(shǐ)了下一(yī)個循環。柱塞泵(bèng)以一個(gè)柱塞為原理介紹,一(yī)個柱塞泵(bèng)上(shàng)有(yǒu)兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向(xiàng)一個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單(dān)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(gè)單向(xiàng)閥被打開,被吸(xī)入缸內的液體被排出(chū)。這種工作方式連續運(yùn)動後就形成了連續供油 。
5、機(jī)械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換(huàn)銅(tóng)套的(de)方法(fǎ)安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一(yī)尺(chǐ)寸(cùn),再用1000#以上的砂(shā)紙拋(pāo)光外徑。
缸體安裝(zhuāng)銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱(rè)裝或銅套低溫冷(lěng)凍擠壓,過盈(yíng)裝(zhuāng)配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方(fāng)法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套(tào)外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝(zhuāng)配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方(fāng)法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機(jī)械方法研磨(mó)修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸(gāng)體(tǐ)孔。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍(dù)技術:在柱塞表麵鍍一層(céng)硬鉻;
(b)電(diàn)刷(shuā)鍍技術:在(zài)柱塞表麵刷鍍耐磨(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:在(zài)柱塞表麵熔敷高硬度(dù)耐(nài)磨合金粉(fěn)末。
五、機械維護
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查1-2次,檢(jiǎn)查(chá)液壓泵運(yùn)轉聲響是否正(zhèng)常。如發現液壓缸速(sù)度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢(jiǎn)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),要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清(qīng)潔(jié)度越高,液壓泵的使(shǐ)用壽命(mìng)越長。
柱塞泵最(zuì)重要的部件是軸承,如(rú)果軸承出現遊隙,則不能(néng)保證(zhèng)液壓泵內部三對磨擦副的正常間(jiān)隙,同(tóng)時也會破(pò)壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵(bèng)軸(zhóu)承的使用壽命。據液壓泵(bèng)製造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口(kǒu)。拆卸下來(lái)的軸(zhóu)承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的(de),隻能采用目測,如發現(xiàn)滾柱表麵有劃痕或變色,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(guǒ)更換另一(yī)種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查(chá)表對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢(yì)流閥來調節,使其工作壓力保(bǎo)持(chí)穩定讓溢流(liú)閥施放超出部分。而電機一直處於全速(sù)運行(háng)反複動作,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,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(jiē)能變頻器後,溢流閥可定(dìng)它封閉,通過(guò)節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工(gōng)作壓力的穩定,自(zì)動追蹤設備的壓力。實現自動化(huà)控製,從而節省能耗(hào)。這種調節方式更大 優點就是能(néng)降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副(fù)配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套(tào)內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地(dì)下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞(sāi)副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞(sāi)頂(dǐng)端和側麵的進油口。用(yòng)另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮(suō)回原位,表(biǎo)明柱塞副密封良好,否(fǒu)則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副(fù)減(jiǎn)壓環帶是否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(pèi)合情況。用手指(zhǐ)堵住出油閥下孔,用另一手指將(jiāng)出油閥(fá)輕輕向下壓(yā),當手指離開出(chū)油閥上端時(shí),它能(néng)自動彈回原位,表明出油閥副密(mì)封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢(jiǎn)查挺柱體。噴油(yóu)泵體和挺柱體之間的標準間隙為(wéi)0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更(gèng)換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製(zhì)套的凹槽(cáo)之間(jiān)的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。