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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置。它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(biàn)化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和(hé)流量調節方便等優(yōu)點。
柱(zhù)塞泵被廣泛應用於高(gāo)壓、大流(liú)量和流量需要調節的場合,諸如液壓(yā)機、工程機械和船舶中。
機械分(fèn)類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向(xiàng)柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單(dān)柱塞泵
結構(gòu)組成主要有(yǒu)偏(piān)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(bì)容積。偏心輪(lún)旋轉一轉,柱塞上下往複運動一(yī)次,向下(xià)運動吸油(yóu),向上(shàng)運動(dòng)排油。泵每轉一轉排出的油液(yè)體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵(bèng)
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根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸(zhóu)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)多為定量泵。煤礦液壓支架係統中(zhōng)的乳化液泵一般都是(shì)臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓(yā)支架提供乳化液,工作原(yuán)理(lǐ)靠曲軸的旋轉帶動活塞做往(wǎng)複運動,實現吸液和(hé)排液。
3、軸向式
軸向柱(zhù)塞泵(英文(wén)名:Piston pump)是活塞或柱(zhù)塞的往複運動方向與(yǔ)缸體中心(xīn)軸平行的柱(zhù)塞泵。軸(zhóu)向(xiàng)柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生(shēng)的容積變化(huà)來(lái)進行工作的。由於柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配合(hé),因此容(róng)積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓(yā)力供油型和自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大都(dōu)是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油(yóu)箱,在(zài)每次啟動機器之後,必須等(děng)液壓油箱(xiāng)達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油(yóu)箱的(de)氣壓(yā)不足時就啟動機器,會對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(fēi)正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵(bèng)存在故障率高、效率(lǜ)低等缺點。國際上70、80年(nián)代(dài)發展(zhǎn)的軸配流徑向柱塞泵克服了閥(fá)配流徑向柱塞泵的(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(bèng)耐衝擊、壽命長、控製精度高。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(dìng)子的偏心距(jù)實現的(de),而(ér)定於的(de)更大 偏心距(jù)為 5—9mm(根據排(pái)量大小不同(tóng)),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由(yóu)控製閥進行控製。故該泵的響應速度快(kuài)。徑向結構設計克服了(le)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
液壓(yā)柱塞(sāi)泵靠氣壓供油的液(yè)壓(yā)油箱(xiāng),在每次啟動機器(qì)後,必須等液(yè)壓油箱達到使(shǐ)用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自(zì)吸油型兩(liǎng)種。壓力供油型液壓泵大都采(cǎi)用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身(shēn)帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油(yóu)的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,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(sāi)泵;由於徑向(xiàng)柱塞(sāi)泵屬於一種新型的(de)技術含量比較(jiào)高的高(gāo)效(xiào)泵,隨著國產化的不斷加快,徑向(xiàng)柱塞泵必然會(huì)成為柱塞泵應用領域的重(chóng)要組成部分;徑(jìng)向柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞(sāi)的往複運動方(fāng)向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩(jǔ)由驅動(dòng)軸 通過十字聯軸器(qì) 傳遞給星形的(de)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。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過(guò)靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與(yǔ)滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定(dìng)。二個保持環將(jiāng)滑靴(xuē)卡在行程定子上。泵轉動時,它(tā)依靠離心力和液(yè)壓力壓在(zài)定於內表麵上。當轉子(zǐ)轉(zhuǎn)動時,由於定於的偏心作用,柱塞(sāi)將作往複運動,它的行(háng)程為定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵(bèng)體上的徑向位(wèi)置相對的兩個柱塞來調節。油(yóu)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(bèng)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(qǔ)了過平衡壓力補償方法,形成(chéng)了開環(huán)控製。支承驅動軸(zhóu)的軸承隻起支承(chéng)作用,不受其他(tā)外力的作用(yòng)。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)內往複運動所產生的容積變(biàn)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,加工時可以達到很高的(de)精度配合;
三(sān)、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用(yòng)下,迫使柱(zhù)塞作上、下往複運動,從而完成泵油(yóu)任務,泵油過程可分為以(yǐ)下三個(gè)階段。結論(lùn):通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複(fù)運動總行程L是不變(biàn)的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量(liàng)大小取決於供油行(háng)程,供油行程不受凸輪軸控製(zhì)是可變的。
③ 供油開始時刻不隨(suí)供油行(háng)程的變化而變化。
④ 轉(zhuǎn)動柱塞可改(gǎi)變供油終了時(shí)刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞(sāi)式噴油泵國產係列柱(zhù)塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根(gēn)據(jù)柴油機單缸功(gōng)率範圍對供(gòng)油量的要求不同,以柱塞行(háng)程(chéng),泵缸中心(xīn)距和結構(gòu)型式為基礎,再分別配以不同(tóng)尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一(yī)個工作循環內供(gòng)油量不等的噴油泵,以滿足各種(zhǒng)柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同(tóng),以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理(lǐ)。柱塞泵由四大部(bù)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,液晶屏顯示,可與電(diàn)腦進行(háng)通訊(xùn),具有工作壓(yā)力穩定、脈動小、操作方(fāng)便等特(tè)點。廣泛用於生化、醫(yī)藥、化(huà)工、環保等行業(yè),滿足以上行業需要連續恒壓、恒(héng)流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱(zhù)塞泵柱塞往複運動總行程L是不變(biàn)的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的(de)供油量大小取決於供油行程(chéng),供油行程不受(shòu)凸輪軸控製是可變(biàn)的。供油開始時刻不隨供油行程的變(biàn)化(huà)而變化。轉動柱塞可改變(biàn)供油終了時刻,從(cóng)而改變供油量。柱塞泵工作時(shí),在(zài)噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧(huáng)的作用下(xià),迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵(bèng)油任務,泵油過程可分為(wéi)以下兩個(gè)階段。
2、進油過程
當凸(tū)輪的凸起部分轉過去(qù)後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為(wéi)泵油室)產生真空度,當柱塞上(shàng)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(jīng)油孔進入泵油室(shì),柱塞運動到下止點,進油結束
4、回(huí)油過程
柱塞向(xiàng)上(shàng)供油,當上行(háng)到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔(kǒng)相通時,泵油室低壓油路便(biàn)與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,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。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一(yī)個循(xún)環。柱塞泵(bèng)以一個柱(zhù)塞為原理介(jiè)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(dòng)時缸(gāng)內出現負(fù)壓,這時一個單向閥(fá)打(dǎ)開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向(xiàng)運動時,將液體壓縮後另(lìng)一個單向閥被打開(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(huàn)銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到(dào)統一尺寸,再用1000#以(yǐ)上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝(zhuāng)銅套的三種方法:
(a)缸體(tǐ)加(jiā)溫(wēn)熱裝或銅(tóng)套(tào)低溫(wēn)冷(lěng)凍(dòng)擠壓,過(guò)盈裝配;
(b)采有(yǒu)樂泰膠粘著裝配,這咱(zán)方法要求銅外套外徑表麵有(yǒu)溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰(tài)膠後,旋入裝配(pèi)。
熔燒結(jié)合(hé)方式的缸體(tǐ)與(yǔ)銅(tóng)套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研磨(mó)修複缸孔;
(b)采(cǎi)用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體(tǐ)孔。
采(cǎi)用“表麵工(gōng)程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料(liào);
(c)熱(rè)噴塗或電弧噴塗或電噴(pēn)塗:噴塗高碳(tàn)馬氏(shì)體耐(nài)磨材(cái)料;
(d)激光熔敷(fū):在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合(hé)金粉末。
五(wǔ)、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後(hòu),操作(zuò)人員每(měi)日需對柱塞泵檢查1-2次(cì),檢(jiǎn)查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或(huò)悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊(biān)沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過(guò)大(dà)。對(duì)於自吸油型柱塞泵,液壓油箱(xiāng)內的(de)油(yóu)液不(bú)得低於油標下(xià)限(xiàn),要保持(chí)足夠數量的液壓油。液(yè)壓油的清潔度越(yuè)高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果(guǒ)軸承出現遊隙(xì),則不(bú)能保證液壓泵內部三(sān)對(duì)磨擦副的(de)正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓(yā)支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據(jù)液壓泵製造廠(chǎng)提供的資料,軸(zhóu)承的平均使用壽(shòu)命為10000h,超過此(cǐ)值就需要更換(huàn)新口。拆卸下來的軸承,沒(méi)有專業檢測(cè)儀器是無法檢測出軸承的(de)遊隙的,隻能采(cǎi)用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變(biàn)色,就必須更(gèng)換。在更換軸承時,應注意原軸承的(de)英文字母和型號,柱塞泵軸(zhóu)承大都采用大載荷容量軸承,購(gòu)買原(yuán)廠家,原規格的產品(pǐn),如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查(chá)表對換,目的是保持軸(zhóu)承的精(jīng)度等級(jí)和載荷容(róng)量。
當實際壓力大於需要壓(yā)力時,都是通過(guò)溢流閥來調節,使其工作壓力(lì)保持穩定讓溢流閥(fá)施(shī)放超出部分。而電機一直處於全速運行反複動作,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(liú)回原(yuán)係(xì)統,從而(ér)造成(chéng)柱塞(sāi)泵存在無用功率(lǜ),工作效率低,若使用創傑節能變頻器後(hòu),溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持(chí)工作壓力的(de)穩定,自動追蹤設備的壓力。實(shí)現自動化控製,從而(ér)節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵(bèng)的運行能耗,節電效果可達30%以上(shàng)。
六、檢修
(1)檢查柱(zhù)塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況(kuàng)。將柱塞端頭插人柱塞套內(nèi),傾斜約60°,若柱塞能(néng)在自身作用下緩慢地下滑為配(pèi)合良好。
(3)檢查柱塞(sāi)副的(de)密封(fēng)性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵(miàn)的進(jìn)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,表明柱塞副密封良好,否則應更(gèng)換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨損有台階或(huò)傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能(néng)自動(dòng)彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則應(yīng)更換出(chū)油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴(pēn)油泵體和挺柱體之間的標準間隙為(wéi)0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件(jiàn)。
(7)檢(jiǎn)查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。