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柱塞泵是液壓係統的一(yī)個重要(yào)裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運(yùn)動,使密封工作容腔的容(róng)積發生(shēng)變化來實現吸油、壓油。柱塞泵(bèng)具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調(diào)節方(fāng)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(gòu)組成(chéng)主(zhǔ)要有偏心(xīn)輪、柱(zhù)塞、彈簧、缸體、兩個(gè)單向閥。柱塞與缸體(tǐ)孔之間形(xíng)成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油(yóu)。泵每轉一轉排出的(de)油液體(tǐ)積稱(chēng)為排量,排量隻與(yǔ)泵的結構參數有關。
2、臥式(shì)柱(zhù)塞泵
臥式柱塞泵是(shì)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(shí)現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而(ér)且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳(rǔ)化液泵用於(yú)采煤工作麵(miàn),為液壓支架(jià)提供乳(rǔ)化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動(dòng)活塞做往複運(yùn)動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或(huò)柱塞的往複運動方(fāng)向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利(lì)用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生(shēng)的容積變化來進行工作的(de)。由於柱塞和(hé)柱塞孔都是圓(yuán)形零件,可(kě)以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直(zhí)軸斜盤式
直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和(hé)自(zì)吸油型兩種。壓力(lì)供油型液壓泵大都是采用有氣(qì)壓的油箱,靠氣(qì)壓供油的液壓油箱(xiāng),在每次啟動(dòng)機器之後,必須等液壓油箱達到使用(yòng)氣壓後,才能操作機械。如(rú)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(huá)靴造成拉脫(tuō)現象,會造成泵體內回程板與(yǔ)壓板(bǎn)的(de)非(fēi)正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與(yǔ)軸(zhóu)配流兩大類(lèi)。閥配(pèi)流(liú)徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的(de)軸配流徑向柱塞泵克服了(le)閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞(sāi)泵耐衝擊(jī)、壽命長、控製精度高。變量(liàng)行程(chéng)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(cāo)縱,由控製閥(fá)進行(háng)控製。故該泵(bèng)的響應速度(dù)快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液(yè)壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱(xiāng)達到使(shǐ)用氣壓(yā)後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供(gòng)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(dài)有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油(yóu)的(de)。自吸油型液壓泵的自吸油(yóu)能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞(sāi)泵分為兩種有代表性的結構形式的軸(zhóu)向柱塞泵和(hé)徑向柱塞泵;由於徑向柱(zhù)塞泵屬於一種新型(xíng)的技術(shù)含量比較高的高效泵,隨著(zhe)國產化的不斷加快,徑(jìng)向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑(jìng)向柱塞泵是活塞或柱(zhù)塞的往複運(yùn)動方向與驅動軸垂直(zhí)的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯(lián)軸(zhóu)器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作(zuò)用力。轉子裝在(zài)配流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通(tōng)過靜壓平衡的滑靴緊貼(tiē)著偏心行程定子(zǐ)。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過(guò)卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行(háng)程定子上。泵轉動時,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(yú)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(zǐ)的偏心距可由泵體上的徑向(xiàng)位置相(xiàng)對(duì)的兩(liǎng)個柱塞來調節。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,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其(qí)他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行(háng)的柱塞在柱塞孔內往(wǎng)複運動所產生的(de)容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱(zhù)塞孔都是圓形零(líng)件,加工(gōng)時可以達到(dào)很高(gāo)的精度配合;
三、工作階段
工作時(shí),在(zài)噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞(sāi)作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過(guò)程可分為以(yǐ)下三個階段。結論:通過上述(shù)討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總(zǒng)行程L是不(bú)變的,由凸輪的升程(chéng)決定。
② 柱(zhù)塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行(háng)程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨(suí)供油(yóu)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、 國產係列柱塞式噴油(yóu)泵國產係列柱(zhù)塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油機單缸功率範圍對供油量的要(yào)求(qiú)不同,以柱塞行程,泵缸中心距和(hé)結構型式為基礎,再分(fèn)別配以不同尺寸的柱塞(sāi)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(yǐ)滿足各種柴油機(jī)的需要。國產係列噴油泵的工作(zuò)原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造(zào)和工作原理。柱塞泵由(yóu)四大部分組成:分泵、油量調節機(jī)構、傳動機(jī)構和泵體
為微處理器智(zhì)能控製,液晶屏顯示,可與(yǔ)電腦進行通訊(xùn),具有工(gōng)作壓力穩定、脈動小(xiǎo)、操作方便(biàn)等特點。廣泛用於生化、醫(yī)藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要(yào)連(lián)續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞(sāi)泵柱塞往複運(yùn)動總行程L是不(bú)變的(de),由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供(gòng)油行程(chéng)的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油(yóu)泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的作(zuò)用下,迫使柱(zhù)塞作上、下往複運動,從(cóng)而完成泵油任務,泵油過程可分(fèn)為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的(de)作用下,柱塞向下運動,柱(zhù)塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱(zhù)塞(sāi)上端麵把柱塞套(tào)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,柱塞運動到下止點(diǎn),進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當(dāng)上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒(tǒng)上的(de)回油孔相通時,泵油(yóu)室低壓油(yóu)路便與柱(zhù)塞頭部(bù)的中孔和徑向孔及(jí)斜槽溝通,油壓(yā)驟然下降,出油閥在彈簧力的作(zuò)用下迅速關閉,停(tíng)止供油。此後柱塞還(hái)要上(shàng)行,當凸輪(lún)的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時(shí)便開始了下一個循環(huán)。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹(shào),一個柱塞泵上(shàng)有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向(xiàng)運(yùn)動時缸內出現負(fù)壓,這時一個單向閥打(dǎ)開液體(tǐ)被吸入缸內,柱塞向另一個方(fāng)向運動時,將液(yè)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
柱塞(sāi)泵缸體鑲裝銅(tóng)套的,可以采用更換銅套的方法安(ān)裝。首先把一組柱塞杆外徑修整(zhěng)到統一尺寸(cùn),再(zài)用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫(wēn)冷凍擠壓(yā),過盈裝配;
(b)采有樂(lè)泰膠粘著裝配(pèi),這咱方法要求銅外套外徑表麵(miàn)有溝槽;
(c)缸孔攻絲(sī),銅套外徑加工螺紋,塗(tú)樂泰膠後(hòu),旋(xuán)入裝配。
熔燒結合方(fāng)式的缸體與銅套(tào),安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工(gōng)或機(jī)械方法(fǎ)研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸(gāng)體孔(kǒng);
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技(jì)術”,方法如下:
(a)電鍍(dù)技術:在柱塞表麵鍍一(yī)層(céng)硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱(zhù)塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴(pēn)塗:噴塗高(gāo)碳馬氏(shì)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(jī)械維護
采(cǎi)用補油泵(bèng)供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵(bèng)檢查(chá)1-2次,檢(jiǎn)查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸(gāng)速度下降或悶(mèn)車時,就應該對(duì)補油泵解體檢查,檢查(chá)葉輪邊沿是否有(yǒu)刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油(yóu)型柱塞泵,液壓油箱內的(de)油液不得低於油(yóu)標下限,要保持足夠數量(liàng)的液(yè)壓油(yóu)。液壓(yā)油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是(shì)軸承,如果軸承出(chū)現遊隙,則不能保證液壓泵內(nèi)部三對磨擦副的正常間(jiān)隙,同時(shí)也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的(de)使用壽命(mìng)。據液壓泵(bèng)製(zhì)造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的(de)軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用(yòng)目測,如發現滾柱表麵有(yǒu)劃痕或變色,就(jiù)必須更換。在更換軸承時(shí),應注意(yì)原軸承的(de)英文字母(mǔ)和型號,柱塞泵軸承大都(dōu)采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品牌(pái),應請教對(duì)軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持(chí)軸(zhóu)承的精度等級(jí)和載荷容量。
當實際壓力大於需要(yào)壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其(qí)工作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(yùn)行反複動作(zuò),功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時(shí),有部分的餘(yú)量溢流(liú)回原係統,從而造成柱(zhù)塞泵(bèng)存(cún)在無用(yòng)功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通(tōng)過節能變頻(pín)器本身自動調整工作壓力,保持(chí)工作壓力的穩定,自動追(zhuī)蹤設備的壓力。實現自動化控製,從(cóng)而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低(dī)柱塞泵的運行能耗,節電效果可達(dá)30%以上。
六、檢(jiǎn)修
(1)檢查(chá)柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況(kuàng)。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜(xié)約60°,若(ruò)柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為配(pèi)合良好。
(3)檢查柱塞副的(de)密封性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住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(lì),放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱(zhù)塞副密(mì)封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查(chá)出油閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換(huàn)。
(5)檢查出(chū)油閥副的配(pèi)合(hé)情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向(xiàng)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(fù)密封良好,否則應更換(huàn)出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體(tǐ)和挺柱體之間的標準間隙(xì)為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換(huàn)零件。
(7)檢(jiǎn)查柱塞凸緣和(hé)控製套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過(guò)0.12mm,必須更換控製套。