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柱塞泵是液壓係統的一個重要(yào)裝置。它依靠(kào)柱塞在缸體中往複(fù)運動,使密封工作容(róng)腔的容積發生變化來(lái)實現吸油、壓油。柱塞泵具(jù)有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調(diào)節方便等優點。
柱塞泵被(bèi)廣泛應(yīng)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:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥(wò)式(shì)柱塞泵、軸向(xiàng)柱塞(sāi)泵和徑向柱塞(sāi)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。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪(lún)旋轉一(yī)轉,柱塞上下往(wǎng)複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉(zhuǎn)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(yǒu)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(xīn)軸直接推動柱塞做往複(fù)運動(dòng),實現(xiàn)吸、排液體的液壓(yā)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。乳化液泵用於采煤工作麵,為(wéi)液壓支架提供乳化液,工作(zuò)原理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動活塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(bèng)(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運(yùn)動方向與缸體中心軸平行(háng)的柱塞(sāi)泵。軸向(xiàng)柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞(sāi)在(zài)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件,可以達到很(hěn)高的精度配合,因此容積效(xiào)率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓(yā)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(dòng)機器之後,必(bì)須等(děng)液壓油箱達(dá)到使用氣(qì)壓後,才能操作機械(xiè)。如果液壓油箱的氣(qì)壓不足時就啟動機器,會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(de)非正常磨(mó)損。
5、徑向式
徑向柱塞(sāi)泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在(zài)故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵(bèng)克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑(jìng)向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製(zhì)精度(dù)高。變(biàn)量(liàng)行程短泵的變量是在變(biàn)量(liàng)柱塞和限位柱塞作用下,改變(biàn)定子(zǐ)的偏心(xīn)距實現的,而定於的更大(dà) 偏心距(jù)為 5—9mm(根據排量(liàng)大小不同),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控(kòng)製閥進行控製。故該泵的響應速度(dù)快。徑向結構(gòu)設計克服了如軸向柱塞泵(bèng)滑靴偏磨的問(wèn)題。使其抗(kàng)衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓(yā)供(gòng)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氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵(bèng)分(fèn)為壓力(lì)供油型的自吸油(yóu)型(xíng)兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大都采用有氣(qì)壓的(de)油(yóu)箱(xiāng),也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口(kǒu)提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無(wú)需外力供油。
二、結構形式
柱(zhù)塞泵分為兩種有代表性的結(jié)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(yī)種新型的技術含量比較高(gāo)的高效泵,隨(suí)著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複(fù)運(yùn)動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原(yuán)理:驅動扭(niǔ)矩由驅動軸 通過十字聯軸器(qì) 傳遞給星形的液(yè)壓缸體轉子(zǐ),定子不受其它橫向作(zuò)用力。轉子裝在配(pèi)流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過(guò)靜壓(yā)平衡(héng)的滑靴(xuē)緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸(jiǎo)相連,並通過卡簧鎖定。二(èr)個保持環將滑靴(xuē)卡在行(háng)程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠(kào)離心力和(hé)液壓力壓在定於內(nèi)表麵(miàn)上。當轉子轉動時,由於定(dìng)於的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行程為定(dìng)於(yú)偏心距的2倍。定子(zǐ)的偏心距可由泵體上的徑向位置相(xiàng)對的兩個柱塞來調節。油(yóu)液的進出通過泵體和配(pèi)流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控(kòng)製,泵體(tǐ)內產生的液壓力被靜壓平衡的表麵所吸(xī)收。摩擦(cā)副的靜壓平衡(héng)采取了過平衡壓力(lì)補償方法,形成了開(kāi)環控製。支承驅(qū)動軸的軸承隻起支承(chéng)作用,不受其(qí)他外力的作用。液壓係(xì)統中:軸向柱塞泵是利用與(yǔ)傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運(yùn)動所(suǒ)產生的容積變化來進行(háng)工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件(jiàn),加工時可以達到很高(gāo)的精度配合(hé);
三、工作階段
工作(zuò)時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使(shǐ)柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過(guò)程可分為以下三個階段(duàn)。結論:通過上(shàng)述討論(lùn),得出下列結論
① 柱塞往複運動總行(háng)程L是不變(biàn)的,由凸輪的升程決(jué)定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決(jué)於供油行程,供油行程不(bú)受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻(kè)不隨(suí)供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時(shí)刻,從而改變供油(yóu)量。
四、 國產係(xì)列柱(zhù)塞式噴油泵國產係列柱(zhù)塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係(xì)列。係列化是根據(jù)柴油機單缸功率範(fàn)圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎(chǔ),再(zài)分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組(zǔ)成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵(bèng),以滿足各種柴(chái)油機(jī)的需要。國產係列噴油泵的工(gōng)作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴(pēn)油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分(fèn)組成:分泵、油量(liàng)調節機構、傳(chuán)動機構(gòu)和(hé)泵體
為微處理器(qì)智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進(jìn)行(háng)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、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要連續(xù)恒壓、恒流(liú)輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞(sāi)泵柱塞(sāi)往複運動總行程L是不變的,由(yóu)凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大(dà)小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製(zhì)是可變的。供油開始(shǐ)時刻不隨供油行程(chéng)的變化(huà)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)泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運(yùn)動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在(zài)彈簧力(lì)的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空(kōng)間(稱為(wéi)泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱(zhù)塞套上的進油孔打開後,充(chōng)滿在油泵上體油道內的柴油(yóu)經(jīng)油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱(zhù)塞向上供油,當上(shàng)行(háng)到柱塞上的斜槽(cáo)(停(tíng)供邊)與套筒上(shàng)的回油孔相通時,泵(bèng)油室低壓油路便與柱塞(sāi)頭(tóu)部的中孔和徑向(xiàng)孔及斜槽溝通,油壓驟然(rán)下降,出油閥在彈(dàn)簧力的作(zuò)用下迅速(sù)關閉,停止供油(yóu)。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在(zài)彈簧的作用下,柱塞(sāi)又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為(wéi)原(yuán)理介紹,一個柱塞泵(bèng)上有兩個單向(xiàng)閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另(lìng)一(yī)個方向運動時,將液體壓縮後另一個單(dān)向(xiàng)閥被打開,被(bèi)吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運(yùn)動後就形成(chéng)了連(lián)續供油 。
5、機械使用
柱塞泵(bèng)缸(gāng)體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套(tào)的方法安裝(zhuāng)。首(shǒu)先把一組柱塞杆外(wài)徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的(de)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(tóng)套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采(cǎi)有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑(jìng)表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工(gōng)螺紋(wén),塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械(xiè)方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜(táng)床,重新鏜(táng)缸體孔(kǒng);
(c)采用鉸刀修複缸(gāng)體孔。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技(jì)術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(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末。
五(wǔ)、機械維護
采用補油泵供(gòng)油的(de)柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞(sāi)泵檢查1-2次(cì),檢查液壓泵運轉聲響(xiǎng)是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補(bǔ)油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象(xiàng),內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸(xī)油型柱塞泵(bèng),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。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要(yào)的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵(bèng)內部三對磨擦(cā)副的正常間隙(xì),同時也會(huì)破(pò)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。據液(yè)壓泵製造廠提供的(de)資料,軸承的平均使用壽命(mìng)為10000h,超過此值(zhí)就需要更換(huàn)新口。拆卸下來(lái)的軸承,沒有專業檢測儀(yí)器是無法檢測(cè)出(chū)軸承(chéng)的遊(yóu)隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有劃(huá)痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承(chéng)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,原規格的(de)產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員(yuán)查表對換(huàn),目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實際壓(yā)力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調(diào)節(jiē),使其工作壓力保持(chí)穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一(yī)直(zhí)處於全速運行反複動作(zuò),功耗不變。當采用(yòng)溢(yì)流來(lái)調節壓力和流量時,有部分的餘量溢(yì)流(liú)回原(yuán)係統,從而造成柱塞泵存在(zài)無用功率,工作效(xiào)率(lǜ)低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能(néng)變頻器本身自動調整工(gōng)作壓力,保持工作壓力(lì)的穩定(dìng),自動追蹤設備(bèi)的壓力。實現自動化控製,從而(ér)節省能(néng)耗。這種調節(jiē)方式更(gèng)大 優點(diǎn)就是能降低柱塞泵的運(yùn)行能(néng)耗,節(jiē)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,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配(pèi)合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約(yuē)60°,若(ruò)柱塞能在自身作用下(xià)緩慢地下(xià)滑為配(pèi)合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個(gè)手指堵住柱塞頂端和側(cè)麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆(sōng)柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則應更(gèng)換柱塞副。
(4)檢查出(chū)油閥副(fù)減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手(shǒu)指堵住出油閥下孔(kǒng),用另一手(shǒu)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,表明出油閥副密封良好,否(fǒu)則應更換出油(yóu)閥(fá)副。
(6)檢查(chá)挺柱體(tǐ)。噴油泵體(tǐ)和挺(tǐng)柱(zhù)體之間的標準間隙(xì)為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則(zé)應更換零件。
(7)檢(jiǎn)查柱塞凸緣和控製套(tào)的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如(rú)超過0.12mm,必須更換控製套。