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柱塞泵(bèng)是液壓係統的一個(gè)重要裝置。它依靠柱(zhù)塞在缸體中往(wǎng)複運動,使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊(jǐn)湊、效率高和流量調節方便等(děng)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(jī)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(zhù)塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵(bèng)
結構組成主要有偏心輪(lún)、柱塞、彈簧(huáng)、缸(gāng)體、兩個單向(xiàng)閥。柱塞與(yǔ)缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉,柱塞(sāi)上下往複運動一次,向下運動(dòng)吸油,向(xiàng)上運(yùn)動排油。泵每轉一轉排出(chū)的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參(cān)數有關(guān)。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由(yóu)幾個(gè)柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過(guò)連杆滑塊或由偏心(xīn)軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液(yè)壓泵。它們也都采(cǎi)用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中(zhōng)的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳(rǔ)化液泵用於采煤工作(zuò)麵,為液壓支架提供乳化液(yè),工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往(wǎng)複運動,實現(xiàn)吸液(yè)和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英(yīng)文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往(wǎng)複運動方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行(háng)的(de)柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化(huà)來進行(háng)工作的(de)。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以(yǐ)達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱(zhù)塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器(qì)之後,必須等液壓油箱達到使用(yòng)氣壓後,才能操作機械。如果(guǒ)液壓(yā)油箱的氣壓不足(zú)時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉(lā)脫現象,會造(zào)成(chéng)泵體內回(huí)程板與壓板的非正常磨損。
5、徑(jìng)向式
徑向柱塞泵可分(fèn)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(lǜ)低等缺點(diǎn)。國際上70、80年代(dài)發展的軸配流徑(jìng)向(xiàng)柱塞泵克服了(le)閥配流徑(jìng)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(bǐ)軸向柱塞泵耐衝(chōng)擊、壽命長、控製精度高。變量行(háng)程短泵的變量是在變量柱塞和限(xiàn)位柱塞作用下,改(gǎi)變定子的偏心距實現的,而定於(yú)的更(gèng)大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行(háng)程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製(zhì)閥進(jìn)行控製。故該泵的響應速度快。徑向結(jié)構設計克服了如軸向柱塞(sāi)泵滑靴偏磨的問題。使其抗(kàng)衝擊能力(lì)大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓(yā)供油的液壓油箱,在每(měi)次啟動機器(qì)後,必須等液(yè)壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力(lì)供油型的自(zì)吸油型兩種。壓(yā)力供(gòng)油型液壓泵大(dà)都采用有氣壓的(de)油(yóu)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(yóu)的。自吸油(yóu)型液壓泵的(de)自吸油能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
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(jìng)向柱(zhù)塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的(de)技術含(hán)量比(bǐ)較高的高效泵(bèng),隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用(yòng)領域的重(chóng)要組成(chéng)部分;徑向(xiàng)柱塞泵(bèng)是活塞或柱塞的往複運動方向與驅(qū)動軸垂直的柱塞泵。徑向柱(zhù)塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 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(héng)向作用(yòng)力。轉子裝在配流軸上。位(wèi)於(yú)轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓(yā)平(píng)衡(héng)的(de)滑靴緊貼著偏心行程定子(zǐ)。柱塞與滑靴球鉸相連,並通(tōng)過卡簧鎖(suǒ)定。二個保(bǎo)持環將滑(huá)靴卡在行程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠離心力(lì)和液壓(yā)力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往複運動(dòng),它的行程(chéng)為定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體(tǐ)上的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液(yè)的進出(chū)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(mó)擦副的靜壓平衡采取了過平衡(héng)壓力補償方法,形(xíng)成了開(kāi)環控製。支承驅動軸(zhóu)的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是(shì)利用(yòng)與傳動軸平行的柱塞在(zài)柱塞孔內往複運動(dòng)所產(chǎn)生的容積變化來進行工(gōng)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精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下(xià),迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可(kě)分為以下三個階段。結論:通過上述討(tǎo)論,得出下列結論(lùn)
① 柱塞(sāi)往複運動總行程L是不變的,由凸輪的(de)升程決(jué)定。
② 柱塞(sāi)每循環的供油量大(dà)小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不(bú)隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改(gǎi)變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國(guó)產係列柱塞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(děng)係列。係列化是(shì)根據柴油(yóu)機單缸功率範圍對供油量的要求不同(tóng),以柱塞行(háng)程,泵缸中心距和結構型式為基礎(chǔ),再分別配以不同尺寸(cùn)的柱塞直徑,組成(chéng)若幹(gàn)種在(zài)一個(gè)工(gōng)作循環內(nèi)供油量(liàng)不等的噴油泵(bèng),以滿足各(gè)種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結(jié)構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞(sāi)泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動(dòng)機構和泵體
為微(wēi)處理器智能控製,液晶屏顯(xiǎn)示,可與電腦進行通訊,具(jù)有工作壓(yā)力(lì)穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要連續(xù)恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往(wǎng)複運動總(zǒng)行程L是不變的,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(zhóu)控(kòng)製是可變的。供(gòng)油開始時刻不隨供油行(háng)程的變化而變化。轉動柱塞(sāi)可改變供油終了時刻(kè),從(cóng)而改變供油量。柱塞泵工作時,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(wǎng)複(fù)運動,從(cóng)而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩(liǎng)個階段。
2、進油(yóu)過程
當凸輪的凸起部分轉過去後(hòu),在彈簧力(lì)的作用下,柱塞向下(xià)運動,柱塞上部空間(稱為泵油室(shì))產生真空度(dù),當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在油泵(bèng)上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程(chéng)
柱塞向上供油,當上行到柱塞(sāi)上的斜槽(cáo)(停(tíng)供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便(biàn)與柱塞頭(tóu)部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥(fá)在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供(gòng)油。此(cǐ)後柱塞還要上行,當凸輪(lún)的凸起部分轉過去(qù)後,在彈簧的作用(yòng)下,柱塞又下(xià)行。此時便開始了下一(yī)個循環。柱塞泵以一個柱(zhù)塞為(wéi)原理介紹,一個柱塞泵上有兩個(gè)單向閥,並且(qiě)方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出(chū)現負壓,這時一個單向閥打開(kāi)液體被吸入缸內,柱塞向(xiàng)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(gāng)內的液體被排(pái)出。這種工作方式連續運動(dòng)後就形成了連續供油 。
5、機械(xiè)使(shǐ)用
柱塞泵(bèng)缸體鑲裝銅套(tào)的,可以采(cǎi)用更換銅套的方法安裝。首先把(bǎ)一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再(zài)用1000#以(yǐ)上的砂紙拋光外徑(jìng)。
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(yā),過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘(zhān)著裝配,這咱方法(fǎ)要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋(wén),塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方(fāng)式的(de)缸體與銅套,安裝(zhuāng)方(fāng)法(fǎ)如(rú)下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法(fǎ)研磨修複(fù)缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新(xīn)鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修(xiū)複缸體孔。
采(cǎi)用“表麵工程技(jì)術”,方法如下(xià):
(a)電鍍技術: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(mó)合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作(zuò)人員每(měi)日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查(chá)液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應(yīng)該對補油泵解體(tǐ)檢查(chá),檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵(bèng)間隙是否過大。對於自吸油型柱(zhù)塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油(yóu)的清潔度越高,液壓泵的(de)使用壽命越長。
柱塞泵最(zuì)重要的部件是軸承,如果(guǒ)軸承出(chū)現遊隙,則不能保證液壓泵內(nèi)部三對磨擦副(fù)的正常間隙(xì),同時也會破壞(huài)各磨擦副的靜液(yè)壓(yā)支承油膜(mó)厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承(chéng)的平均使用(yòng)壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆(chāi)卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測(cè)出軸承(chéng)的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必(bì)須更(gèng)換。在更(gèng)換軸承時,應注意原軸(zhóu)承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容(róng)量軸承,購買原廠家(jiā),原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的(de)精度等級(jí)和載(zǎi)荷容量。
當實際壓力(lì)大於需要壓(yā)力(lì)時,都是通過溢流(liú)閥來調節,使其工(gōng)作壓力保持穩定讓(ràng)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(hào)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(zhù)塞泵(bèng)存在無用功率,工作效率低,若使用創傑(jié)節能(néng)變頻器後(hòu),溢流閥可定(dìng)它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動(dòng)追蹤設備的壓力(lì)。實現自動化控製,從(cóng)而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵(bèng)的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕(shí)現象(xiàng),必要時應更換新品。
(2)檢查柱(zhù)塞副(fù)配合情況。將柱塞端頭插人柱塞(sāi)套內,傾斜約(yuē)60°,若柱塞能在(zài)自身作用下緩慢地下滑為配合良好(hǎo)。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手(shǒu)握住柱塞套,兩(liǎng)個手指堵住柱塞頂端和側麵的進(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,否則應更換柱塞副(fù)。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨損有(yǒu)台階或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥(fá)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,它能自動(dòng)彈回原位,表明出油閥副密(mì)封良好,否(fǒu)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(de)標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(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。