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柱塞泵是液壓係(xì)統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的容積發生(shēng)變化來實現(xiàn)吸油、壓油。柱塞泵具(jù)有額定壓(yā)力高、結構緊湊(còu)、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(hé)流量需要(yào)調節的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑(jìng)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(gāng)體(tǐ)、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形(xíng)成密閉容積。偏心輪(lún)旋轉一(yī)轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動(dòng)排油(yóu)。泵每(měi)轉一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排(pái)量,排量隻(zhī)與(yǔ)泵的結構參數有關。
2、臥式柱(zhù)塞泵
臥式柱塞(sāi)泵是由幾(jǐ)個柱塞(一般為3個或6個)並列安(ān)裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸(zhóu)直接(jiē)推動柱塞做往複(fù)運動,實現吸、排液體的液壓(yā)泵。它們也都采(cǎi)用閥式配流裝置,而且大(dà)多為定量泵(bèng)。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵(bèng)一般都是臥式柱(zhù)塞泵。乳(rǔ)化液泵用於采煤工作麵,為液壓支(zhī)架提供乳化液,工作原理靠曲(qǔ)軸的旋轉帶(dài)動活塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向式(shì)
軸(zhóu)向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與缸體中心軸平行的(de)柱塞泵。軸向柱塞泵利(lì)用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔(kǒng)內往(wǎng)複運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱(zhù)塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的(de)精度配合,因此(cǐ)容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤(pán)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,靠氣壓供油的液(yè)壓油箱,在每次(cì)啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能(néng)操作機械(xiè)。如果(guǒ)液壓油箱的氣壓不足時就啟動(dòng)機(jī)器,會對液壓泵內的滑(huá)靴造成拉脫(tuō)現象,會造成泵(bèng)體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式(shì)
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸(zhóu)配(pèi)流兩(liǎng)大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率(lǜ)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(fú)了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的(de)特點,固定了軸配流徑向柱塞(sāi)泵比軸向柱塞泵(bèng)耐衝擊、壽命長、控(kòng)製精(jīng)度高(gāo)。變量行程短泵(bèng)的變量是在變量柱塞和(hé)限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距(jù)為 5—9mm(根據排量大(dà)小不同),變量行程很短(duǎn)。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向(xiàng)結構設計克服了如軸向柱塞(sāi)泵滑靴偏磨的問(wèn)題。使其抗衝擊能力大幅度提(tí)高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣(qì)壓供油的液(yè)壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用(yòng)氣壓後,才(cái)能操作機械(xiè)。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,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的。自吸油型液壓泵(bèng)的自(zì)吸油能力很強,無需外力供油。
二(èr)、結構形式
柱塞泵分為兩種有代表性(xìng)的結構形(xíng)式的軸(zhóu)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(jiào)高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向(xiàng)柱塞(sāi)泵必然(rán)會成為(wéi)柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑向柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞的往複運動方(fāng)向與驅動軸垂直(zhí)的柱塞泵。徑(jìng)向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器(qì) 傳遞給星形的液壓缸體轉子,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(xiàng)布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑(huá)靴緊(jǐn)貼著偏心行程定子。柱(zhù)塞與(yǔ)滑靴球(qiú)鉸相連,並通過卡簧鎖定(dìng)。二個保持環將滑靴卡在行程定子上(shàng)。泵轉動時(shí),它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定(dìng)於的(de)偏心作用(yòng),柱(zhù)塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距的(de)2倍。定子的(de)偏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(jìn)出通過泵體和配流軸上(shàng)的流(liú)道,並由配流軸上吸油口控製(zhì),泵體(tǐ)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過(guò)平衡壓力補償方法,形成了(le)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(zuò)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內往複運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可(kě)以達到很高(gāo)的精度配合;
三、工作階段
工作(zuò)時(shí),在噴油泵凸(tū)輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下(xià)往複運動,從(cóng)而完成泵油任務,泵(bèng)油過程可分為以下三個階段。結論:通過(guò)上述討論,得出下列結(jié)論
① 柱塞往複運動總行程L是不(bú)變的,由凸(tū)輪的升程決(jué)定。
② 柱塞(sāi)每循環(huán)的供油(yóu)量大小(xiǎo)取決於供油行程,供油行程不受凸(tū)輪軸控製是可變的(de)。
③ 供油開始時(shí)刻不隨供油行程的變化而變(biàn)化。
④ 轉動柱(zhù)塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產(chǎn)係列柱塞式(shì)噴油泵國產係(xì)列柱塞泵主要有(yǒu)A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列(liè)化是(shì)根據柴油機單(dān)缸功率範(fàn)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(shì)為基礎,再分別配(pèi)以不同尺寸的柱(zhù)塞直徑,組(zǔ)成若幹種在一個(gè)工作循環(huán)內供油量不等(děng)的(de)噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國(guó)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(zhù)塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分(fèn)組成(chéng):分泵(bèng)、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微(wēi)處理器智能控製,液晶屏(píng)顯示,可與電腦進行(háng)通訊,具有工作(zuò)壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於生化(huà)、醫藥、化工、環(huán)保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流(liú)輸送液體的(de)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,由凸輪的(de)升程決(jué)定。柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程(chéng)不受凸(tū)輪軸(zhóu)控製是(shì)可(kě)變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了(le)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,泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油(yóu)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(sāi)向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室(shì))產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套(tào)上的進油孔(kǒng)打開後,充(chōng)滿在(zài)油泵上體(tǐ)油道內的柴油(yóu)經油孔進入泵油室,柱塞運動到下止(zhǐ)點,進油結束
4、回油過程
柱塞(sāi)向上供油(yóu),當上行(háng)到柱塞上(shàng)的斜槽(停供邊)與(yǔ)套筒上(shàng)的回油孔相(xiàng)通時,泵油室低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(fá)在彈簧力的作用下迅速關閉(bì),停止供油。此後柱塞還要上行(háng),當凸輪的凸起部(bù)分轉過去後,在彈簧的作(zuò)用下,柱塞又下行(háng)。此時(shí)便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞(sāi)為原理介紹,一個柱(zhù)塞泵上有兩個單(dān)向閥,並且方(fāng)向相反,柱(zhù)塞向一個(gè)方向運動時(shí)缸內出現負(fù)壓,這時一個單向閥打開液體被(bèi)吸入(rù)缸(gāng)內,柱塞向另一個方向運動時,將液體(tǐ)壓縮(suō)後另一個單向閥被打(dǎ)開,被吸入缸內的液體(tǐ)被(bèi)排(pái)出。這種(zhǒng)工作方式(shì)連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸(gāng)體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套(tào)的(de)方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一尺(chǐ)寸(cùn),再用1000#以上的砂紙拋(pāo)光外(wài)徑。
缸體安裝(zhuāng)銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠(jǐ)壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝槽(cáo);
(c)缸孔(kǒng)攻(gōng)絲,銅套外徑加工(gōng)螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅(tóng)套,安裝方(fāng)法如下:
(a)采用研磨棒(bàng),手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用(yòng)鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技(jì)術:在柱(zhù)塞表麵鍍一層硬(yìng)鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(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(róng)敷:在(zài)柱塞表麵熔敷高(gāo)硬度耐(nài)磨合金粉末。
五、機械維護
采用補(bǔ)油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日(rì)需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓(yā)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)對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有(yǒu)刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對(duì)於(yú)自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標(biāo)下限(xiàn),要保持足夠數量的液壓油。液壓(yā)油的清潔度越高,液壓泵的使(shǐ)用壽命越長。
柱塞泵最(zuì)重(chóng)要的部件是軸承,如果軸承(chéng)出現遊隙,則不能保(bǎo)證液壓泵(bèng)內部(bù)三對磨擦(cā)副的正常間隙,同時(shí)也會破壞各磨(mó)擦副的靜(jìng)液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠(chǎng)提供的資(zī)料,軸承的平均使(shǐ)用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的(de)軸承,沒有專(zhuān)業檢測儀器是無法檢測出(chū)軸承的遊(yóu)隙的,隻能采用目(mù)測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換(huàn)。在更換軸承時,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(zǎi)荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種(zhǒng)品(pǐn)牌,應請(qǐng)教(jiāo)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(liàng)。
當實(shí)際壓力大(dà)於(yú)需要壓力時,都是通過(guò)溢流閥來調節,使其工作壓力保持穩定讓溢流閥(fá)施放超(chāo)出部分。而電機一直處於全速運(yùn)行反複動作,功耗不(bú)變。當采用(yòng)溢流來調節壓力和(hé)流量時,有部分的餘量溢流回原(yuán)係統,從而造成柱塞泵(bèng)存在無用功率,工作效率(lǜ)低,若使用(yòng)創傑節能變頻器(qì)後,溢流閥可定它封閉,通(tōng)過節能變頻器本身(shēn)自(zì)動調(diào)整工作壓力(lì),保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化控(kòng)製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優點就(jiù)是能降(jiàng)低(dī)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(pǐn)。
(2)檢查(chá)柱塞副配合情況(kuàng)。將柱塞(sāi)端頭插人柱塞套內,傾斜(xié)約60°,若柱塞能在自身(shēn)作用下緩慢地(dì)下滑為配合良(liáng)好(hǎo)。
(3)檢查柱塞副的密封性(xìng)。用手(shǒu)握住(zhù)柱塞套,兩個手指堵(dǔ)住(zhù)柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表(biǎo)明柱塞副密封良好,否(fǒu)則應更換柱塞副。
(4)檢查(chá)出油閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要時應(yīng)予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用(yòng)手(shǒu)指堵住(zhù)出油閥(fá)下孔,用另一手指將出油閥輕輕(qīng)向下壓,當手指(zhǐ)離開出(chū)油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封(fēng)良好,否則應(yīng)更換出油閥副。
(6)檢查(chá)挺柱體。噴油泵體和挺柱體(tǐ)之間的標準間隙為0~0.03mm,如超過(guò)0.2mm ,則應更換(huàn)零件。
(7)檢查柱塞凸緣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。