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柱塞泵是(shì)液壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工(gōng)作容腔的(de)容積發(fā)生(shēng)變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節(jiē)方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調(diào)節的場合,諸如液壓機、工程(chéng)機械和船舶中(zhōng)。
機械分類:
柱(zhù)塞泵一般分為單柱塞泵(bèng)、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱(zhù)塞(sāi)泵
結(jié)構組成主要有偏心輪、柱塞、彈(dàn)簧、缸體、兩個(gè)單向閥。柱塞與缸體(tǐ)孔之間形成密(mì)閉容積。偏心輪旋(xuán)轉一轉(zhuǎn),柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向(xiàng)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(sāi)泵
臥式柱塞泵是由幾(jǐ)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塞做往複運動(dòng),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。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一(yī)般(bān)都是臥式柱(zhù)塞泵。乳化液泵用(yòng)於采煤工作麵,為液壓(yā)支架提供(gòng)乳化(huà)液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實(shí)現吸(xī)液和(hé)排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是(shì)活塞或柱塞的往複運動方向與缸體中心軸(zhóu)平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與(yǔ)傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產(chǎn)生的容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞(sāi)孔都是圓形零件,可以達到很高的精(jīng)度配合,因此容積效率(lǜ)高。
4、直軸斜盤(pán)式
直軸斜盤式柱塞泵分為(wéi)壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供(gòng)油型液壓泵大都是采(cǎi)用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機(jī)器之後,必須等液壓(yā)油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣(qì)壓不足時就(jiù)啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成(chéng)拉(lā)脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的(de)非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點(diǎn)。國際上70、80年代發展的軸配流(liú)徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱(zhù)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(sāi)泵(bèng)比軸向柱塞泵耐衝擊、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(zuò)用下,改變(biàn)定子的偏心距實現的(de),而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據(jù)排量(liàng)大小不同),變量行程很短。且變量(liàng)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(yā)式
液(yè)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使用(yòng)氣壓後,才能操(cāo)作機械。直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油(yóu)型液壓泵大都采用(yòng)有氣壓的油(yóu)箱,也有液壓(yā)泵本身帶有補(bǔ)油(yóu)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
柱塞(sāi)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(zhù)塞泵屬(shǔ)於一種(zhǒng)新型的技術含量比(bǐ)較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成(chéng)為柱塞泵應用(yòng)領域(yù)的重要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或柱(zhù)塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑(jìng)向柱塞泵工作原理:驅(qū)動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其(qí)它橫向作用力。轉子(zǐ)裝在配流軸上。位於轉(zhuǎn)子中(zhōng)的徑向布置(zhì)的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心(xīn)行(háng)程定子(zǐ)。柱(zhù)塞(sāi)與滑靴球鉸相(xiàng)連,並通過卡簧鎖定。二個保(bǎo)持環將滑靴卡在行程(chéng)定子上。泵轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動(dòng)時,由於定於的偏(piān)心作用(yòng),柱塞將作往複運動,它的行程(chéng)為定於偏(piān)心距的(de)2倍。定(dìng)子的偏心距可(kě)由泵體上的(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道,並由配流軸上(shàng)吸油口控製,泵體內產生的液壓力被(bèi)靜壓平衡的表麵(miàn)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(zhī)承驅動軸的(de)軸承隻起支承作(zuò)用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱(zhù)塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞(sāi)在柱塞孔內往(wǎng)複運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的容積變化來進行工作的(de)。由於柱塞泵(bèng)的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工(gōng)作階段
工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作(zuò)用下,迫使柱塞作上、下往複運(yùn)動,從而完成泵油(yóu)任務,泵油過程可分為以(yǐ)下(xià)三個階(jiē)段。結論:通過上述討論,得出下列(liè)結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環(huán)的供油量大(dà)小取決於供油行程,供油行程不受凸輪(lún)軸控製是可變的。
③ 供油開始(shǐ)時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動(dòng)柱塞可改變供油終了時(shí)刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列柱塞泵主要有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求不同,以柱塞行程(chéng),泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以(yǐ)不(bú)同尺寸的柱塞直徑,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(lì)介紹(shào)柱塞式噴油泵(bèng)的構造(zào)和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油(yóu)量調節機構、傳動機構(gòu)和泵體
為微處理器智(zhì)能控製,液晶(jīng)屏顯示,可與電腦(nǎo)進行通訊,具有(yǒu)工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點(diǎn)。廣泛用於生化、醫(yī)藥、化工、環(huán)保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求(qiú)。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是(shì)不變的,由凸輪的升程決(jué)定。柱塞每循環的供油(yóu)量大小取決於供油行程,供油行程不(bú)受凸輪軸控製是可(kě)變的。供油開始時(shí)刻不隨供油(yóu)行程(chéng)的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終(zhōng)了時刻,從而改變供(gòng)油量。柱塞泵工作(zuò)時(shí),在噴油泵凸輪軸上的凸輪與(yǔ)柱塞彈簧的作(zuò)用下,迫使柱塞作上、下往複運(yùn)動,從而完(wán)成泵油任務,泵(bèng)油過程(chéng)可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部(bù)分轉過(guò)去後,在彈簧(huáng)力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱(chēng)為泵油室)產生真空度,當柱塞上(shàng)端麵把柱塞套上的進油孔打開(kāi)後,充滿在油泵上(shàng)體油道內的柴油經油孔進入泵(bèng)油室,柱塞運動到下止點,進油結(jié)束
4、回油過程
柱塞向(xiàng)上供油,當上行到柱塞上的斜槽(cáo)(停供邊)與套筒上的回油孔(kǒng)相通(tōng)時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑(jìng)向孔(kǒng)及斜槽溝通,油壓驟然下降(jiàng),出油閥在彈簧力的作用下迅(xùn)速關閉(bì),停止供油。此後柱塞還要上(shàng)行,當(dāng)凸輪的凸起部(bù)分轉過去後(hòu),在彈簧的作用下,柱塞(sāi)又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個(gè)柱塞為(wéi)原理介(jiè)紹,一個(gè)柱塞泵上有兩個單向閥,並且方(fāng)向相(xiàng)反,柱塞(sāi)向一個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液(yè)體被吸入缸內,柱塞向另(lìng)一個方向運動時,將(jiāng)液體壓(yā)縮後(hòu)另一個單向(xiàng)閥被打開,被吸入缸內的(de)液體被排出。這種工作方式連續(xù)運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱(zhù)塞泵缸體(tǐ)鑲裝銅套的,可以采用更換銅(tóng)套的(de)方法安裝。首先把一組柱塞杆外(wài)徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙(zhǐ)拋光外徑(jìng)。
缸(gāng)體安裝銅套(tào)的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂(lè)泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝槽(cáo);
(c)缸孔攻(gōng)絲,銅套外徑(jìng)加工螺紋(wén),塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合(hé)方式(shì)的缸體(tǐ)與銅套,安裝(zhuāng)方法如下:
(a)采用(yòng)研磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床(chuáng),重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采(cǎi)用“表麵工程(chéng)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(dù)技術:在柱塞表麵(miàn)刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴(pēn)塗或電噴塗:噴(pēn)塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔(róng)敷高硬度耐磨合金粉(fěn)末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵(bèng),使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢(jiǎn)查液壓(yā)泵運轉(zhuǎn)聲響是(shì)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(jiě)體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間(jiān)隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內(nèi)的油液不得低(dī)於油標下限,要(yào)保(bǎo)持足夠數量的液壓(yā)油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的(de)使用壽命越長。
柱塞(sāi)泵(bèng)最(zuì)重要的部件是軸承,如(rú)果軸承出現遊隙,則不能(néng)保證液壓泵內(nèi)部(bù)三對(duì)磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使(shǐ)用壽命。據液壓泵製造廠提供的(de)資料(liào),軸承的平(píng)均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆(chāi)卸下來的軸承,沒有專業檢(jiǎn)測儀器是無法檢(jiǎn)測(cè)出(chū)軸承的遊(yóu)隙的(de),隻能采用目測,如發現滾柱表麵有(yǒu)劃痕或變色(sè),就必須更換。在更換(huàn)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荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一(yī)種品牌,應請教(jiāo)對軸承(chéng)有(yǒu)經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和(hé)載荷容量。
當實際壓(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(fàng)超出部分。而電機一直處於(yú)全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流(liú)量時,有部分的(de)餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無(wú)用功率,工作效率(lǜ)低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定(dìng)它封閉,通過(guò)節能變頻器本身自動調(diào)整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓(yā)力。實現自動化控製,從(cóng)而節省能耗。這(zhè)種(zhǒng)調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節(jiē)電效(xiào)果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無(wú)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(zhù)塞端(duān)頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若(ruò)柱塞能在自身作(zuò)用(yòng)下緩慢地下滑為配(pèi)合良好。
(3)檢查柱(zhù)塞(sāi)副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口(kǒu)。用(yòng)另一(yī)隻手拉出柱塞,感到有較大(dà)的吸力,放鬆柱(zhù)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帶是否(fǒu)磨損有台階(jiē)或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用(yòng)手指堵住(zhù)出油閥(fá)下孔,用另一(yī)手指將出油閥輕輕向下(xià)壓,當手(shǒu)指離開出油閥上端時,它能自(zì)動彈回(huí)原位,表明出油閥副密封良(liáng)好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。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(hé)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(huàn)控製套(tào)。