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柱(zhù)塞泵是液(yè)壓係(xì)統的一個重(chóng)要裝(zhuāng)置。它依靠(kào)柱塞在缸(gāng)體中往複運動,使密封工作容腔的容積(jī)發生變(biàn)化來實現吸油、壓(yā)油。柱塞泵具有額定壓(yā)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(gāo)壓、大流量和(hé)流量需要調節的場合,諸如液(yè)壓機、工(gōng)程機(jī)械(xiè)和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單(dān)柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏(piān)心輪、柱(zhù)塞(sāi)、彈簧、缸體、兩個單向(xiàng)閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏(piān)心輪旋轉一轉(zhuǎn),柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上(shàng)運動排油。泵每(měi)轉一轉排出的油液(yè)體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥(wò)式柱塞(sāi)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軸(zhóu)直(zhí)接推(tuī)動柱塞做往複(fù)運動(dòng),實(shí)現吸、排液體的液壓泵(bèng)。它們(men)也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤(méi)礦液壓支架係統(tǒng)中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工(gōng)作麵,為液壓(yā)支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動(dòng)活塞(sāi)做往複運動,實(shí)現吸液(yè)和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與(yǔ)缸體(tǐ)中心軸平行的柱塞泵。軸向(xiàng)柱塞泵(bèng)利用與傳動軸(zhóu)平行的柱塞在柱塞(sāi)孔(kǒng)內往複運動所(suǒ)產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞(sāi)和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配合,因此(cǐ)容積效率(lǜ)高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓(yā)力供油型(xíng)和自吸(xī)油型兩種。壓力供油型液(yè)壓泵大都是采(cǎi)用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓(yā)油箱,在(zài)每次啟(qǐ)動(dòng)機器之後,必須等液壓油箱達(dá)到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱(xiāng)的氣壓不足時就(jiù)啟動機器(qì),會對液壓(yā)泵內的(de)滑靴造成拉(lā)脫現象,會造成(chéng)泵體內回程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(liǎng)大類。閥配流徑向(xiàng)柱塞泵存在故障率高、效率(lǜ)低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足(zú)。由於徑向泵結構上的特(tè)點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高(gāo)。變量(liàng)行程短泵的變量是在變量柱塞和限(xiàn)位(wèi)柱塞作用下,改變定子的偏心距實現的,而定於的更(gèng)大 偏心距(jù)為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變量機構(gòu)設計為高壓(yā)操縱,由控製閥進行控(kòng)製。故該泵的(de)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(tí)。使其(qí)抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠(kào)氣壓供油的液(yè)壓油(yóu)箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才(cái)能操作機械。直(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩(liǎng)種。壓(yā)力供(gòng)油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也(yě)有(yǒu)液壓泵本身(shēn)帶有補油分泵向液壓泵進(jìn)油口提供壓力油的。自吸油型液(yè)壓泵的自吸油能力(lì)很強,無需外力供油。
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;由於徑向柱塞泵屬於一種(zhǒng)新型(xíng)的技術含(hán)量比較(jiào)高的高(gāo)效泵,隨著國產化的不(bú)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;徑向柱塞(sāi)泵是活塞(sāi)或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑(jìng)向柱塞泵(bèng)工作原理:驅動扭(niǔ)矩由驅動軸 通過十字聯(lián)軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子(zǐ),定子不受其它橫向(xiàng)作用(yòng)力。轉子裝在配流軸上(shàng)。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動(dòng)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,由於定於的偏心(xīn)作用(yòng),柱塞將作往複運動,它(tā)的行程為定於偏心距的2倍。定子的偏(piān)心距可由泵體上的徑向位置相(xiàng)對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵體和配流軸(zhóu)上的流道,並由配流軸上吸油口(kǒu)控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平衡(héng)的表麵所(suǒ)吸收(shōu)。摩擦副的靜壓平衡采取了(le)過平衡壓力補償(cháng)方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動(dòng)軸平(píng)行的柱塞在柱塞孔內往複運動所(suǒ)產生的容積變化(huà)來進行工作的。由(yóu)於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以(yǐ)達到很高的精度配合;
三、工(gōng)作階(jiē)段
工作時,在噴油(yóu)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(yóu)過程可分為以(yǐ)下三個階段。結論:通過上述討論,得出(chū)下列結論
① 柱塞往複運(yùn)動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的(de)供(gòng)油(yóu)量大小取決於供油行程(chéng),供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油(yóu)開始時刻不隨供油行程的變化而(ér)變化。
④ 轉動柱塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係(xì)列(liè)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(gēn)據柴油機單缸功(gōng)率範圍對供油量的要求(qiú)不同,以柱塞行程,泵(bèng)缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱(zhù)塞直徑(jìng),組成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油(yóu)泵,以滿足各種柴油(yóu)機的需要。國產係列噴油泵的(de)工作原(yuán)理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹(shào)柱塞式噴油泵的構造和(hé)工作(zuò)原理。柱塞泵(bèng)由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示(shì),可與電(diàn)腦進行(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(huán)保等行(háng)業,滿足以上行業需要連續恒壓(yā)、恒流輸送液(yè)體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱(zhù)塞往複運動總行(háng)程L是不變的,由(yóu)凸輪的升(shēng)程決定。柱塞每循環的供油量大小取決(jué)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油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了(le)時刻,從而改(gǎi)變供油量。柱塞泵工作(zuò)時,在(zài)噴油泵(bèng)凸(tū)輪軸上的凸輪(lún)與柱塞彈簧的作用下,迫使(shǐ)柱塞作上、下往複運動,從而(ér)完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩個階(jiē)段。
2、進油(yóu)過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在(zài)彈(dàn)簧力的作用(yòng)下,柱塞向下運動(dòng),柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油(yóu)經油孔進(jìn)入泵油室,柱塞(sāi)運動到(dào)下止點(diǎn),進油結束(shù)
4、回油過程(chéng)
柱塞向上(shàng)供(gòng)油,當(dāng)上行到柱塞(sāi)上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔(kǒng)及(jí)斜槽溝通,油(yóu)壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞(sāi)又下行(háng)。此時便開(kāi)始了下一(yī)個循(xún)環。柱(zhù)塞泵以一個(gè)柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單(dān)向(xiàng)閥,並(bìng)且方向相反,柱(zhù)塞(sāi)向一個方向運動時缸內出現負壓,這時(shí)一個單(dān)向閥打開液體被吸(xī)入缸內,柱塞向另一個方向運動(dòng)時,將液體壓縮後另(lìng)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(dòng)後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵(bèng)缸體鑲裝銅(tóng)套的,可以采用更換銅套(tào)的方法安裝。首先(xiān)把一組柱塞杆外徑修整(zhěng)到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安(ān)裝銅套的三種方法(fǎ):
(a)缸體加溫熱裝或銅(tóng)套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱(zán)方法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑(jìng)加工螺(luó)紋,塗樂泰(tài)膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅(tóng)套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或(huò)機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新(xīn)鏜缸體(tǐ)孔(kǒng);
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工(gōng)程技術(shù)”,方法如下:
(a)電(diàn)鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬(yìng)鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱(zhù)塞表麵刷鍍耐磨材料(liào);
(c)熱噴塗或電(diàn)弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體(tǐ)耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐(nài)磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後(hòu),操作人(rén)員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸(gāng)速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查(chá),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,液壓油箱內的油液不(bú)得低於油標下限,要保持(chí)足夠數量的液壓油。液(yè)壓油的清(qīng)潔度越(yuè)高,液壓泵的使用壽(shòu)命(mìng)越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則(zé)不能保證液壓泵內部三對(duì)磨擦副的正常間隙,同時也會破壞(huài)各磨擦副的靜液壓(yā)支承油膜厚度,降(jiàng)低柱塞泵軸承的使用壽命。據液(yè)壓泵製造廠提(tí)供的資料,軸承的平均使(shǐ)用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆(chāi)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(néng)采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或(huò)變色,就(jiù)必(bì)須更換。在更換軸承時,應注意(yì)原(yuán)軸承的(de)英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大(dà)載荷容量軸(zhóu)承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經(jīng)驗的(de)人員查表對換,目的是保持軸承的精度等(děng)級和載荷容量。
當實際壓力大於需要壓(yā)力時,都是通過溢流閥來調節,使(shǐ)其(qí)工(gōng)作(zuò)壓力(lì)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(diào)節壓力和流量時(shí),有(yǒu)部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作(zuò)效率低(dī),若使用創傑節能變頻器(qì)後,溢流閥可定它封閉,通過(guò)節能(néng)變頻器本身自動調整工作(zuò)壓力,保持工作壓力的穩定(dìng),自動追蹤設(shè)備的(de)壓(yā)力。實現自動(dòng)化控製,從而節省(shěng)能耗。這種(zhǒng)調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的(de)運行能耗,節電效果可達(dá)30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞(sāi)有無傷痕和鏽蝕現象(xiàng),必要時應更換(huàn)新品。
(2)檢查(chá)柱塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約(yuē)60°,若(ruò)柱塞能(néng)在自身作用下(xià)緩慢地下滑為配(pèi)合良好(hǎo)。
(3)檢(jiǎn)查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩(liǎng)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(sōng)柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密(mì)封良(liáng)好,否則(zé)應更換柱塞副。
(4)檢查(chá)出油閥副減壓環帶是(shì)否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出(chū)油閥副的配合情況。用(yòng)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(shǒu)指離開出油閥上端時(shí),它能自動彈回原位,表明出油閥副(fù)密封良好,否(fǒu)則應更換出(chū)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(zhù)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(gèng)換控製套。