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柱塞泵是液壓係統的一個重要(yào)裝置。它依靠(kào)柱塞在缸體中往複運動,使密封工作(zuò)容腔的容積發生變化來實(shí)現吸油(yóu)、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優點。
柱塞泵被(bèi)廣泛應用於高(gāo)壓、大流量和流量需要調節的(de)場合,諸如液(yè)壓機、工程機械和船舶中(zhōng)。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸(zhóu)向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵(bèng)
結構組成(chéng)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。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,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(chēng)為排量,排量隻與泵的結構參(cān)數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(sāi)(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(yóu)偏心軸直接推動柱塞做往複運動,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。煤礦液壓支架係統(tǒng)中(zhōng)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,為液(yè)壓(yā)支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的(de)旋(xuán)轉帶動活塞(sāi)做往複(fù)運動,實現吸液(yè)和(hé)排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是(shì)活(huó)塞(sāi)或柱塞的往(wǎng)複運動方向與缸體中心軸平行的柱(zhù)塞泵。軸向柱塞泵利(lì)用(yòng)與傳動軸平行(háng)的(de)柱(zhù)塞在柱塞孔內往(wǎng)複運動所產生的容積變化來進行工(gōng)作的。由於柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形零件,可以(yǐ)達到很高的精度配合(hé),因此容積效率高。
4、直軸(zhóu)斜(xié)盤(pán)式
直軸斜盤式柱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,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液(yè)壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內(nèi)的滑靴造成(chéng)拉脫現象(xiàng),會造(zào)成泵體內回程板與壓板的非正常磨(mó)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(sāi)泵存在故障率(lǜ)高、效(xiào)率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配(pèi)流徑向柱塞泵克服了(le)閥配流徑向柱塞泵的(de)不足(zú)。由於徑(jìng)向泵結構上的特(tè)點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱(zhù)塞泵耐衝擊、壽命(mìng)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(zhù)塞作用下,改(gǎi)變定子的偏心距實現的(de),而定於的更大 偏心距為(wéi) 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變(biàn)量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行(háng)控製(zhì)。故該泵的響(xiǎng)應速度(dù)快。徑向結構設計(jì)克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其(qí)抗衝擊能(néng)力大(dà)幅度提高。
6、液壓式(shì)
液壓柱塞泵(bèng)靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動(dòng)機器後,必須等液壓(yā)油箱達(dá)到使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自(zì)吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用(yòng)有氣(qì)壓的油箱(xiāng),也有液壓泵本身帶(dài)有補油分(fèn)泵向液壓泵進油口(kǒu)提供壓力油的。自吸油(yóu)型(xíng)液壓泵的自(zì)吸油能力很強,無需外力供油(yóu)。
二、結構形式
柱塞泵分為(wéi)兩種有代(dài)表性的結構形式的軸向柱塞(sāi)泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型(xíng)的技術含(hán)量比較(jiào)高的高效泵,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)領域的重要組成(chéng)部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往(wǎng)複運動方向與驅動軸垂直的柱(zhù)塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液(yè)壓缸(gāng)體(tǐ)轉子(zǐ),定子不受其它(tā)橫(héng)向作用力(lì)。轉子裝在配流(liú)軸上。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(yǔ)滑靴球鉸(jiǎo)相連,並通過卡簧鎖定。二個保持(chí)環將滑(huá)靴卡在(zài)行程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和(hé)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,柱塞將作往複運動,它(tā)的行程為定於偏心(xīn)距的(de)2倍。定子的偏心(xīn)距可由泵體上(shàng)的(de)徑向(xiàng)位置(zhì)相對的(de)兩個柱塞來調節。油液的進出(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。摩擦副的靜(jìng)壓平衡采取了過平衡壓力補(bǔ)償方法,形(xíng)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(lì)的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵(bèng)是利用(yòng)與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所(suǒ)產生的容積(jī)變化來進行工作的。由於柱塞泵的(de)柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以(yǐ)達到很(hěn)高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作(zuò)用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下列(liè)結論
① 柱塞往複運動(dòng)總行程L是不(bú)變的,由凸輪(lún)的升程決定。
② 柱(zhù)塞每循環(huán)的(de)供油量大小取決於供油(yóu)行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻(kè)不隨供(gòng)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、 國產係(xì)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(liè)。係列化是根據柴油機單缸功率範(fàn)圍對供(gòng)油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結(jié)構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內(nèi)供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需(xū)要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的(de)構造(zào)和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體(tǐ)
為微處理器智能控(kòng)製(zhì),液晶屏顯(xiǎn)示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便(biàn)等特點。廣泛用(yòng)於生(shēng)化、醫藥、化工、環(huán)保等行(háng)業,滿足以上行(háng)業需要連續恒壓(yā)、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸(tū)輪的(de)升程決定。柱塞(sāi)每循環(huán)的供油量大(dà)小取決於(yú)供油行程(chéng),供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻(kè)不隨供油行程的變化(huà)而變化。轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油(yóu)終了時(shí)刻(kè),從而(ér)改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸(tū)輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下(xià)往複運動,從而完(wán)成泵油任務,泵油過程可分(fèn)為以下(xià)兩(liǎng)個階段。
2、進油過(guò)程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向(xiàng)下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生(shēng)真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充(chōng)滿在油泵上體油道內的柴(chái)油經油孔進入泵油室,柱塞(sāi)運(yùn)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(de)斜槽(停(tíng)供邊)與套筒上的(de)回油孔相通時,泵油室低壓油路便與(yǔ)柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速(sù)關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當(dāng)凸輪的(de)凸起部(bù)分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便(biàn)開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱(zhù)塞泵(bèng)上有兩個單向閥,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(yè)體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動(dòng)時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成了連續供(gòng)油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的(de),可以采用更(gèng)換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光(guāng)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,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法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。
熔燒結合方式的缸體(tǐ)與銅(tóng)套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒(bàng),手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標(biāo)鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修(xiū)複缸(gāng)體孔。
采用“表麵工程技術”,方法如(rú)下:
(a)電鍍(dù)技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍(dù)技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨(mó)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(liào);
(d)激(jī)光熔敷:在柱塞表(biǎo)麵熔敷高硬度耐磨合(hé)金粉末。
五(wǔ)、機械維護
采用(yòng)補油泵供油的柱塞泵(bèng),使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查(chá)1-2次,檢查液壓(yā)泵運轉聲(shēng)響是否正常。如發現液(yè)壓缸速度下降或悶車時(shí),就應該對補油(yóu)泵解(jiě)體檢查,檢(jiǎn)查葉輪邊沿是否有刮傷現象(xiàng),內齒輪泵間隙是否過大。對(duì)於自吸(xī)油(yóu)型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於(yú)油標下限,要保持足夠數量的液壓(yā)油。液(yè)壓油的清潔度(dù)越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱(zhù)塞泵最重(chóng)要的部件是軸承,如(rú)果軸承(chéng)出現遊隙,則不能保證液壓泵內(nèi)部三對磨擦副的正常間隙,同時也(yě)會破壞各磨擦副的靜液壓支承油(yóu)膜厚度,降(jiàng)低柱塞泵軸承的使用(yòng)壽命。據液壓泵製造(zào)廠(chǎng)提供的資(zī)料(liào),軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸(zhóu)承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表(biǎo)麵有劃痕(hén)或變色,就(jiù)必須更換。在更(gèng)換軸承時,應注意原軸承的(de)英(yīng)文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,購買(mǎi)原廠家,原規格(gé)的產品,如(rú)果更換另一種品牌,應(yīng)請(qǐng)教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和(hé)載(zǎi)荷容量。
當實際壓力大於需要(yào)壓力時,都是通過溢流閥來(lái)調節,使其(qí)工作壓力保持穩定讓(ràng)溢流(liú)閥(fá)施放(fàng)超(chāo)出部分。而電機一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用(yòng)溢流來調節壓力和流量(liàng)時(shí),有部分的餘(yú)量溢流回原係統,從而造成柱塞(sāi)泵存在無用功(gōng)率,工(gōng)作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,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(zōng)設備的壓力。實現自動(dòng)化控製,從而節省能耗。這種調節方式(shì)更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱(zhù)塞(sāi)有無傷痕和鏽蝕現象(xiàng),必要(yào)時應更換新品。
(2)檢查柱塞副(fù)配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在(zài)自身作(zuò)用下緩慢(màn)地(dì)下(xià)滑為配合良好。
(3)檢(jiǎn)查柱塞副的密封(fēng)性(xìng)。用手握住柱塞(sāi)套(tào),兩(liǎng)個手指堵住柱塞頂端和(hé)側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞(sāi),感到有較大的吸力,放鬆(sōng)柱塞立即(jí)縮回原位,表明柱塞副密封(fēng)良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出(chū)油閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以(yǐ)更換(huàn)。
(5)檢(jiǎn)查出油閥副的配合情況。用手(shǒu)指(zhǐ)堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開出(chū)油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則(zé)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(zhǔn)間(jiān)隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則(zé)應更換(huàn)零件。
(7)檢查柱塞凸(tū)緣和(hé)控製套的凹槽之(zhī)間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套(tào)。