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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝(zhuāng)置。它(tā)依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作(zuò)容腔的容積發生變化來(lái)實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定(dìng)壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓(yā)、大流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機(jī)、工程機械(xiè)和船(chuán)舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分(fèn)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
結構組成主(zhǔ)要(yào)有偏心輪、柱塞(sāi)、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下(xià)往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的(de)結構參數有關。
2、臥(wò)式柱塞泵
臥(wò)式柱塞泵是(shì)由幾個柱塞(一般為3個或6個)並(bìng)列安裝,用1根曲軸通過連杆(gǎn)滑塊或由偏心軸直(zhí)接推動柱塞做往複運(yùn)動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液(yè)壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為(wéi)液(yè)壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸液和排(pái)液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活(huó)塞或(huò)柱塞的往複運動方向與缸體(tǐ)中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳(chuán)動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的(de)容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零(líng)件,可以達到很高的精度配合,因此容積效率(lǜ)高。
4、直軸斜盤式
直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和(hé)自吸(xī)油型兩種(zhǒng)。壓(yā)力供油型液壓泵大都是采(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,必須等液壓油箱(xiāng)達(dá)到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓(yā)油箱的氣(qì)壓不足(zú)時就啟動機器,會對液壓泵內的(de)滑靴造成拉脫現象,會造成(chéng)泵體內回程(chéng)板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為(wéi)閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵(bèng)存在故障(zhàng)率高、效率低等缺點(diǎn)。國際上70、80年代發展的(de)軸配流徑向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(de)特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸(zhóu)向柱(zhù)塞(sāi)泵耐衝擊、壽命長、控(kòng)製精度高。變量行程短泵(bèng)的變量是在變量柱塞和限(xiàn)位柱塞作用下,改變定子的偏心(xīn)距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據(jù)排量大(dà)小不同(tóng)),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱(zòng),由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構(gòu)設計克服了(le)如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其(qí)抗衝擊能力大幅度提(tí)高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠(kào)氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須(xū)等(děng)液(yè)壓(yā)油箱達到使用氣壓後,才能操(cāo)作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為(wéi)壓力供油型的自吸油(yóu)型兩種。壓力(lì)供油型液壓泵大都采(cǎi)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(de)。自吸油型液(yè)壓泵的(de)自吸油能力很強,無需外(wài)力供油。
二、結構形式
柱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泵;由於徑向(xiàng)柱塞泵屬於一種新型(xíng)的技術含量比較高的高(gāo)效泵,隨著(zhe)國產化的不斷(duàn)加快,徑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塞的往複運(yùn)動方向與驅動軸垂直的柱(zhù)塞泵。徑向柱塞泵工作原理(lǐ):驅(qū)動扭矩由驅(qū)動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉(zhuǎn)子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的(de)柱塞,通過靜壓(yā)平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相(xiàng)連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在(zài)行程定子上。泵轉動時,它依靠離心(xīn)力和液壓力壓在定(dìng)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(kě)由泵體上(shàng)的(de)徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵體和配流軸上的流(liú)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(héng)的表(biǎo)麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡(héng)壓(yā)力補償方法,形成了開環控製(zhì)。支承驅(qū)動軸的(de)軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液(yè)壓(yā)係統中:軸(zhóu)向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱(zhù)塞在柱塞孔內往複運動(dòng)所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱(zhù)塞孔都是圓形零件,加工時可以達到很(hěn)高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上(shàng)的凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用下(xià),迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任(rèn)務,泵油過程可分(fèn)為以下(xià)三個階段(duàn)。結論:通過(guò)上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行(háng)程L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油(yóu)量大小取(qǔ)決於供油行程(chéng),供油行程不受凸輪軸控製是(shì)可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變(biàn)供油量。
四、 國產係列柱塞式噴(pēn)油泵國產係列柱塞泵(bèng)主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等(děng)係列。係列化(huà)是根據柴油(yóu)機單缸功率範圍對供油量的要(yào)求不(bú)同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式(shì)為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個(gè)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。國產係列(liè)噴油泵(bèng)的工作原理和結構型式基本相同,以A型(xíng)泵為例(lì)介紹柱塞式(shì)噴油泵(bèng)的構造和工作原理。柱塞泵由四(sì)大部(bù)分組成:分泵(bèng)、油量(liàng)調節機構、傳動機構和泵體
為微處(chù)理器智(zhì)能控製,液(yè)晶屏顯示(shì),可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫(yī)藥、化工、環保等行業,滿足(zú)以上(shàng)行業需(xū)要連續恒壓、恒(héng)流輸送(sòng)液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行(háng)程L是不變的,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,供油行(háng)程不受凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變(biàn)化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時(shí)刻,從而改變(biàn)供油量(liàng)。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複(fù)運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩個階(jiē)段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後(hòu),在(zài)彈簧力的(de)作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為(wéi)泵油室(shì))產(chǎn)生真空度,當柱塞上(shàng)端麵把柱塞套上的進油孔打開後(hòu),充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱(zhù)塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜(xié)槽(停供邊)與(yǔ)套筒上的回油孔相(xiàng)通(tōng)時(shí),泵油室低壓油路便與柱塞(sāi)頭部(bù)的中孔(kǒng)和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的(de)作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還(hái)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。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個(gè)柱塞(sāi)泵(bèng)上有兩(liǎng)個單(dān)向(xiàng)閥,並且方向相反,柱塞向一(yī)個方向運(yùn)動時缸內出現負壓(yā),這時一個單向(xiàng)閥打開(kāi)液體被(bèi)吸入缸內,柱塞(sāi)向另一(yī)個方向運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被(bèi)打開,被吸入缸(gāng)內的液體被排出(chū)。這種工作方式連續運動後就形(xíng)成了連(lián)續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安(ān)裝。首先把一組柱塞杆(gǎn)外(wài)徑修整到統一尺寸,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冷凍擠壓,過盈(yíng)裝配;
(b)采有樂泰膠粘著(zhe)裝配,這咱方法要求銅外套外徑(jìng)表麵有溝槽(cáo);
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝(zhuāng)方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研(yán)磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,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”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞(sāi)表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術(shù):在柱塞表(biǎo)麵刷(shuā)鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電(diàn)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末。
五、機械維護
采用(yòng)補油泵供油的柱塞泵(bèng),使用3000h後,操作人員每日(rì)需對柱塞泵檢(jiǎn)查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度(dù)下降或悶車時(shí),就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否(fǒu)有刮傷現象,內齒(chǐ)輪泵間(jiān)隙是否(fǒu)過大。對於自吸油型(xíng)柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於(yú)油標下限,要保持(chí)足夠數量(liàng)的(de)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(chóng)要的部件是軸承,如(rú)果軸承出現遊隙,則不(bú)能保(bǎo)證液壓泵(bèng)內部三對磨擦副的正常間隙,同時也會(huì)破壞各磨擦副的靜液壓支承(chéng)油膜厚度,降低柱塞泵(bèng)軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠(chǎng)提供的(de)資料,軸(zhóu)承(chéng)的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來(lái)的(de)軸承(chéng),沒(méi)有(yǒu)專業檢測儀器(qì)是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能(néng)采用(yòng)目測,如(rú)發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更(gèng)換(huàn)。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用(yòng)大載荷容量軸承,購買原(yuán)廠家,原規格的產品(pǐn),如果更換另一種品(pǐn)牌,應請教對軸(zhóu)承有(yǒu)經驗的人員查表對換,目的是保持軸承(chéng)的精度等級和載荷容量。
當實際(jì)壓(yā)力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全速運行反複動作,功(gōng)耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從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,溢流閥可定它封(fēng)閉,通過(guò)節(jiē)能(néng)變頻器本身自(zì)動調整工作壓力,保持工作壓力(lì)的穩定(dìng),自動追蹤設備的壓力。實現自動(dòng)化(huà)控製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效(xiào)果可達30%以上(shàng)。
六、檢修(xiū)
(1)檢查柱塞有無傷痕和(hé)鏽蝕現(xiàn)象,必要時應更換新品。
(2)檢(jiǎn)查柱塞副配合情(qíng)況。將(jiāng)柱塞端(duān)頭插人柱塞套(tào)內,傾(qīng)斜約60°,若柱塞(sāi)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(wò)住柱塞套(tào),兩個手指堵(dǔ)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,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密(mì)封良好,否則(zé)應更換柱(zhù)塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶(dài)是否磨(mó)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(zhǐ)堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指(zhǐ)離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油(yóu)閥副密封良好,否則應更(gèng)換出油閥副。
(6)檢查挺(tǐng)柱體。噴油(yóu)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(chá)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。