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柱(zhù)塞泵是液(yè)壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中(zhōng)往複運動,使密封工作容(róng)腔的容(róng)積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵(bèng)具有額定壓力高、結(jié)構緊湊(còu)、效率高和流量調節(jiē)方便等優點。
柱塞泵(bèng)被(bèi)廣(guǎng)泛應用於高壓、大(dà)流量和流量需要調節的場合,諸如液(yè)壓機、工程機械和船舶中。
機械(xiè)分類:
柱(zhù)塞泵一般分(fèn)為單柱塞泵、臥式柱塞(sāi)泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞(sāi)泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱(zhù)塞與缸體孔之間(jiān)形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一(yī)次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉(zhuǎn)排(pái)出的(de)油(yóu)液(yè)體積稱為排量,排量(liàng)隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵(bèng)
臥式(shì)柱塞泵是由幾個柱塞(一般(bān)為3個或6個)並列安裝(zhuāng),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,而且大(dà)多為定量(liàng)泵。煤礦液壓支架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,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞(sāi)做往複運動,實現(xiàn)吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是(shì)活塞或柱塞的(de)往複運動方向與缸體中心軸平行的柱(zhù)塞泵。軸向柱塞泵(bèng)利用與傳動軸(zhóu)平行(háng)的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的(de)容積變化來進行工(gōng)作的(de)。由於柱塞和柱塞(sāi)孔都是圓形零件(jiàn),可以(yǐ)達(dá)到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油(yóu)型和自吸油(yóu)型兩種。壓力(lì)供油型液壓(yā)泵(bèng)大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液(yè)壓油箱,在每次啟動機(jī)器之後,必須等液壓油箱達(dá)到使用氣壓後(hòu),才(cái)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(yā)泵內(nèi)的滑靴造(zào)成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損(sǔn)。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與(yǔ)軸配流兩大類。閥配流(liú)徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際(jì)上70、80年代發展的軸配流徑(jìng)向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不(bú)足。由於(yú)徑向泵結構上的特點,固定(dìng)了軸配流徑向(xiàng)柱塞泵(bèng)比軸向柱(zhù)塞泵耐衝擊(jī)、壽命長、控(kòng)製精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距(jù)實現(xiàn)的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控(kòng)製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結(jié)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
液(yè)壓柱(zhù)塞泵靠氣壓供(gòng)油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必(bì)須等液(yè)壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤(pán)式柱(zhù)塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大(dà)都采用(yòng)有氣壓的(de)油箱,也(yě)有(yǒu)液(yè)壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油(yóu)口提供壓力(lì)油的。自吸油型液壓泵(bèng)的(de)自吸油能力很(hěn)強,無需外力(lì)供油。
二、結構形式
柱塞泵(bèng)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;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的(de)技術含量比較高(gāo)的高效泵,隨著國產化的不斷加(jiā)快(kuài),徑向柱塞泵(bèng)必然會成為柱塞泵應用(yòng)領域(yù)的(de)重要組成部(bù)分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動(dòng)軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅(qū)動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器(qì) 傳遞給(gěi)星形的(de)液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作(zuò)用力。轉子裝在配流(liú)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(zhù)塞與(yǔ)滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行程定子上(shàng)。泵轉動時,它依靠(kào)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(xiàng)位置相(xiàng)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(dào),並由配流軸上吸油口控製,泵體內產生的液壓(yā)力被靜壓平衡的(de)表麵所吸收。摩擦副的靜壓(yā)平衡采取了過平衡壓力補償方法,形成了(le)開環控(kòng)製。支承驅動軸的軸(zhóu)承隻起支承作用,不受其他外(wài)力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是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(jī)變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和(hé)柱塞(sāi)孔都是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工(gōng)作階段
工作(zuò)時,在噴油泵(bèng)凸輪軸(zhóu)上(shàng)的凸輪與柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動(dòng),從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上(shàng)述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運(yùn)動總行程L是不(bú)變的,由凸輪的升(shēng)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(háng)程不受凸輪(lún)軸控(kòng)製(zhì)是可變(biàn)的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變(biàn)化。
④ 轉動柱塞可改(gǎi)變供(gòng)油(yóu)終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列柱塞泵主要(yào)有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係(xì)列化是根據柴油機(jī)單(dān)缸功率範圍對供油量的要求不同(tóng),以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分(fèn)別配以不(bú)同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作(zuò)循環內供油量不(bú)等的噴油泵,以滿足各種柴油(yóu)機的(de)需要。國產(chǎn)係列噴油泵的工作原理和結構型(xíng)式基(jī)本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱(zhù)塞泵由四大部分組成:分泵、油(yóu)量調節機構、傳動機構(gòu)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,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方(fāng)便等特點。廣泛用於(yú)生化、醫藥、化工、環保等行(háng)業,滿足以上(shàng)行業需要連續恒(héng)壓、恒流輸送液(yè)體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運(yùn)動總行程L是不變(biàn)的,由凸輪的升程決定。柱塞每循(xún)環的供油(yóu)量大小取(qǔ)決於供油行程(chéng),供油行程不受凸輪軸控(kòng)製是(shì)可變的。供油(yóu)開始(shǐ)時(shí)刻不隨供油行程的變化(huà)而變化。轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了(le)時刻,從而(ér)改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸(tū)輪軸上的(de)凸輪與柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫使柱(zhù)塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵(bèng)油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部(bù)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(yóu)孔進(jìn)入泵油室,柱塞(sāi)運(yùn)動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞(sāi)上的(de)斜槽(cáo)(停供(gòng)邊)與套筒上的回油孔相通時(shí),泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟(zhòu)然下降,出(chū)油閥在彈簧力的作(zuò)用下迅(xùn)速關閉,停止(zhǐ)供油。此後柱塞還要上行,當凸(tū)輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此(cǐ)時便開始了下一個循(xún)環。柱塞泵以一(yī)個(gè)柱塞為原理介紹,一個柱(zhù)塞泵上有兩個單向閥,並且方(fāng)向相反,柱塞向一個方向運動時(shí)缸內出現負壓,這時一個(gè)單向閥打開液體被吸入(rù)缸內,柱塞向另一個方(fāng)向運動時,將(jiāng)液體壓縮後另一(yī)個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式(shì)連續運動後(hòu)就形成了連續供油 。
5、機械使(shǐ)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整到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外(wài)徑。
缸體(tǐ)安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱(rè)裝或銅套低溫(wēn)冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配(pèi),這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝(gōu)槽;
(c)缸孔攻絲,銅套(tào)外(wài)徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配(pèi)。
熔燒結合方式的缸體與(yǔ)銅套,安裝方法如下:
(a)采用研(yán)磨棒,手(shǒu)工或(huò)機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標(biāo)鏜床,重新鏜缸體孔(kǒng);
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方法如(rú)下:
(a)電鍍技術:在柱塞(sāi)表麵鍍(dù)一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵(miàn)刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或(huò)電噴(pēn)塗:噴塗高(gāo)碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人(rén)員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢(jiǎn)查液壓泵運轉聲(shēng)響是否(fǒu)正常。如發現液壓缸速度(dù)下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢(jiǎn)查葉輪邊沿是(shì)否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自(zì)吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保(bǎo)持足(zú)夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使(shǐ)用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸(zhóu)承出現遊隙,則不(bú)能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間(jiān)隙(xì),同時也會破壞各磨擦副的靜(jìng)液壓支承油膜厚度,降(jiàng)低柱(zhù)塞泵軸承的(de)使用壽命。據液壓泵製(zhì)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(gèng)換新口。拆卸下來的軸(zhóu)承,沒有專業檢(jiǎn)測儀器是無法檢測出軸承(chéng)的遊隙的,隻能采用目測,如發現(xiàn)滾(gǔn)柱表麵有劃痕或變(biàn)色,就必須更換。在更換軸承時(shí),應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量軸(zhóu)承,購買原廠家(jiā),原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請(qǐng)教對軸承有經驗(yàn)的人員查表對換,目的是保持軸承的精(jīng)度等級和(hé)載(zǎi)荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時(shí),都是(shì)通過溢流閥來調節,使其工作(zuò)壓力保持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電(diàn)機一直處於全速運行反複動作,功耗不變(biàn)。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部(bù)分的餘量溢流回原係統(tǒng),從(cóng)而造成柱塞泵存在無用功(gōng)率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥(fá)可定它封閉,通過(guò)節能變頻器本身自動調整工作壓(yā)力(lì),保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力(lì)。實現自動化控製,從而節省能耗(hào)。這種調節方式更(gèng)大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修(xiū)
(1)檢查柱塞(sāi)有(yǒu)無傷痕和鏽蝕現(xiàn)象,必要時應更(gèng)換新品。
(2)檢查柱(zhù)塞副配合情況。將柱(zhù)塞端頭插人柱塞(sāi)套內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞(sāi)套(tào),兩(liǎng)個手指堵住柱塞頂端(duān)和側麵的進油口。用另一隻手(shǒu)拉出柱塞,感到有(yǒu)較大的吸力,放(fàng)鬆柱塞立(lì)即縮(suō)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(shì)否(fǒu)磨損有台階或傷痕現象,必(bì)要時應予以更換。
(5)檢查出油閥(fá)副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指(zhǐ)將出油閥輕輕向下壓,當手(shǒu)指離開出油閥上端時,它能(néng)自動彈回原位,表明出油閥副密封(fēng)良好,否則應更換出油閥(fá)副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間(jiān)的(de)標準間隙為0~0.03mm,如超(chāo)過(guò)0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套(tào)的凹槽之間的間(jiān)隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。