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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置(zhì)。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(yóu)、壓油。柱塞泵具有額定壓力(lì)高、結(jié)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。
機械分類:
柱塞(sāi)泵一般分(fèn)為單柱塞(sāi)泵(bèng)、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、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間(jiān)形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向(xiàng)下運(yùn)動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量(liàng),排量隻與泵的結構(gòu)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根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱(zhù)塞做往複運動,實現吸(xī)、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且(qiě)大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般(bān)都是臥式柱塞泵。乳(rǔ)化液泵用於采煤工作麵,為液(yè)壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸(zhóu)的旋轉帶動活塞(sāi)做(zuò)往複運動(dòng),實現吸液(yè)和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活塞或(huò)柱塞的往複運動方向(xiàng)與缸(gāng)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(kǒng)內往複運動所產生的容積變化來(lái)進行工(gōng)作的。由於柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件(jiàn),可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜(xié)盤式
直軸斜盤式柱塞(sāi)泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供(gòng)油型液壓泵大(dà)都是采(cǎi)用有氣壓的油箱,靠氣(qì)壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等(děng)液(yè)壓油箱達到使用氣壓後,才(cái)能操作機械(xiè)。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會(huì)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正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流(liú)與軸配流兩大類。閥配流(liú)徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等(děng)缺點。國際上70、80年代發展的(de)軸(zhóu)配流(liú)徑向(xiàng)柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了(le)軸配流徑向柱塞泵比軸向(xiàng)柱塞泵耐衝擊、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(gǎi)變定子的偏心(xīn)距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排(pái)量大小不(bú)同),變(biàn)量行程很(hěn)短。且變量機(jī)構設(shè)計為高(gāo)壓操縱,由控製閥進行(háng)控製。故(gù)該泵的響應速度快。徑向結構(gòu)設計克服了如軸向柱塞(sāi)泵滑靴(xuē)偏磨(mó)的問題。使其(qí)抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓(yā)式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到(dào)使用氣(qì)壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為(wéi)壓力供油型的自吸油型(xíng)兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油(yóu)箱,也(yě)有(yǒu)液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的(de)。自吸油型液壓泵的自(zì)吸油能力(lì)很(hěn)強,無需(xū)外力供油。
二、結(jié)構形式
柱塞泵分為兩種有代(dài)表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於(yú)徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高(gāo)的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為(wéi)柱塞泵應用領域(yù)的重要(yào)組成部分;徑(jìng)向柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向(xiàng)與驅動軸垂直的柱塞(sāi)泵。徑向柱(zhù)塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通(tōng)過十字聯軸器 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(yú)轉子中的徑向(xiàng)布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通(tōng)過卡(kǎ)簧鎖定。二個保(bǎo)持環將滑靴卡在行程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往複運(yùn)動,它的行程為定於偏心距的2倍(bèi)。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞(sāi)來調節。油液的(de)進出通過泵體和配流軸上的流道,並由(yóu)配流軸上吸油口控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平衡(héng)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,形成了(le)開環控製(zhì)。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外(wài)力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與(yǔ)傳動軸平行的柱塞在柱塞(sāi)孔內往複(fù)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(dōu)是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三(sān)、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三(sān)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(shì)不(bú)變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程(chéng),供油行程不(bú)受凸輪(lún)軸(zhóu)控製是可變的。
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(kè),從而改變供油量。
四、 國產係列(liè)柱塞式噴油泵國產係列(liè)柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根(gēn)據柴油機單缸(gāng)功率範圍對(duì)供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結(jié)構(gòu)型式為(wéi)基礎,再分別配(pèi)以不同尺寸的柱(zhù)塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵,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(gòu)型式基本相(xiàng)同,以(yǐ)A型泵為例(lì)介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原(yuán)理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構(gòu)和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進(jìn)行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作(zuò)方便等特(tè)點。廣泛(fàn)用於生化、醫藥、化工(gōng)、環保等行業,滿足以上行業需要(yào)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(bú)變的,由凸輪的升(shēng)程決定。柱塞(sāi)每循(xún)環的供油量(liàng)大小取決於供油行程(chéng),供油行(háng)程不受凸輪軸控製是可變的。供(gòng)油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變(biàn)供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的(de)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(dāng)凸(tū)輪(lún)的凸起部分轉過去後,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(kōng)度,當柱塞上端麵把柱塞(sāi)套上的進油孔打開後,充滿在油(yóu)泵(bèng)上體油道內的柴油(yóu)經油孔進入泵(bèng)油(yóu)室,柱塞運動到下(xià)止點,進油結束
4、回(huí)油過程(chéng)
柱塞(sāi)向上供油,當上(shàng)行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱(zhù)塞頭部的中(zhōng)孔和徑向孔及(jí)斜槽溝通,油壓驟然下(xià)降,出油閥(fá)在彈簧力(lì)的作用下迅速關(guān)閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪(lún)的凸起(qǐ)部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下(xià)行。此時(shí)便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原(yuán)理介紹,一個柱(zhù)塞泵(bèng)上有兩個單(dān)向閥,並(bìng)且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現(xiàn)負壓,這(zhè)時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向閥被打開,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、機械使用(yòng)
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可(kě)以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑(jìng)修整到統一(yī)尺寸,再用(yòng)1000#以上的(de)砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的(de)三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,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;
(c)缸孔(kǒng)攻絲,銅套外徑(jìng)加工螺紋(wén),塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體(tǐ)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(mó)修(xiū)複缸孔;
(b)采用坐(zuò)標鏜床,重(chóng)新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方(fāng)法如下:
(a)電鍍技術(shù):在柱塞表麵鍍(dù)一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表(biǎo)麵刷鍍耐磨材料;
(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:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉(fěn)末。
五、機械維護
采用補油泵供油的(de)柱塞泵,使用3000h後,操(cāo)作人員(yuán)每日需對柱(zhù)塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵(bèng)運轉聲響是(shì)否正常。如(rú)發現液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,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(sāi)泵(bèng),液壓(yā)油(yóu)箱內的(de)油液不得低於(yú)油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部(bù)件(jiàn)是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的(de)正常間隙,同時也會破壞(huài)各磨擦副的靜液(yè)壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸(zhóu)承的使用壽命。據液(yè)壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為(wéi)10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是(shì)無法檢測(cè)出軸承的(de)遊隙的,隻能采用目測(cè),如發現滾柱表(biǎo)麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換(huàn)軸承時,應注意原軸承的英文字(zì)母和型號,柱塞泵(bèng)軸承大都采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品(pǐn)牌(pái),應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的(de)是(shì)保持(chí)軸(zhóu)承(chéng)的精(jīng)度等級和載荷容量。
當實際壓力大於(yú)需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使(shǐ)其(qí)工作壓力保持(chí)穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全速運(yùn)行(háng)反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節(jiē)壓力和流(liú)量時,有部分(fèn)的餘量溢流回原係統,從而造成柱(zhù)塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用(yòng)創傑節能變頻器後,溢流閥(fá)可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工(gōng)作壓力(lì)的穩定(dìng),自動追(zhuī)蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省(shěng)能耗。這種調節方式更大 優點就(jiù)是能(néng)降低柱塞泵(bèng)的運(yùn)行能耗,節電效果可達(dá)30%以上。
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(chá)柱塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞(sāi)套內,傾斜約60°,若柱塞能在(zài)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(shǒu)握住柱塞套,兩個手指堵住柱(zhù)塞頂端和側麵的進油(yóu)口。用(yòng)另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放(fàng)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(huán)帶是否磨損(sǔn)有台階或傷(shāng)痕現象,必(bì)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(yóu)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)檢查挺柱(zhù)體(tǐ)。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控(kòng)製套的凹槽(cáo)之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。