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柱塞泵是液壓係統的一(yī)個重要裝(zhuāng)置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密(mì)封工作(zuò)容腔的(de)容積發生變化來(lái)實(shí)現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點(diǎn)。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節的(de)場(chǎng)合,諸如(rú)液(yè)壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵(bèng)一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸(zhóu)向柱塞泵和徑向柱(zhù)塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩(liǎng)個單向閥。柱塞與(yǔ)缸體(tǐ)孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動(dòng)一(yī)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(jī)稱為排量(liàng),排量隻(zhī)與泵的結構參數有關。
2、臥式(shì)柱塞泵
臥式柱(zhù)塞泵是由幾個柱塞(sāi)(一般為3個或6個)並列安裝,用(yòng)1根曲軸通過連杆滑(huá)塊或由偏心軸直接推動(dòng)柱塞(sāi)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(liàng)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(rǔ)化液泵用於采煤工(gōng)作麵(miàn),為液壓支架提供乳化液,工作(zuò)原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸液和排液(yè)。
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缸體(tǐ)中心(xīn)軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動(dòng)軸平行的柱(zhù)塞在柱塞(sāi)孔(kǒng)內往複運動(dòng)所產生的容積(jī)變化(huà)來進行工作的。由(yóu)於柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的精度(dù)配合(hé),因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力(lì)供油型和自(zì)吸(xī)油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣(qì)壓的油箱,靠氣壓供油的液壓(yā)油(yóu)箱,在每(měi)次啟動機器(qì)之後,必須等液壓油(yóu)箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足(zú)時就啟動(dòng)機器,會對液壓泵內(nèi)的滑(huá)靴造成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的(de)非正常磨損。
5、徑(jìng)向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類(lèi)。閥配流徑向柱塞泵存在故障(zhàng)率高、效率低(dī)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。由於徑向泵結構上的特點,固定(dìng)了軸配流徑向(xiàng)柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵(bèng)的變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下(xià),改變定子的偏心距實現的,而(ér)定(dìng)於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量(liàng)行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由(yóu)控製閥進行(háng)控製(zhì)。故該泵的響應速度快。徑向結(jié)構設計克服了如軸向(xiàng)柱塞泵滑靴偏磨(mó)的問題。使其抗衝擊能(néng)力大幅(fú)度提(tí)高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的(de)液壓油箱,在每次啟動機器(qì)後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才(cái)能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型(xíng)兩種。壓力供油型液壓(yā)泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本(běn)身帶有補油(yóu)分泵向(xiàng)液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型(xíng)液壓泵的自吸油能力很強,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新型的(de)技術含量(liàng)比較高的高(gāo)效泵,隨著國產(chǎn)化(huà)的不斷加快,徑向柱塞泵必然會(huì)成為柱塞泵應用領域的重要組成(chéng)部分;徑向柱塞泵是活塞(sāi)或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅(qū)動扭矩由(yóu)驅動(dòng)軸(zhóu) 通過(guò)十字聯軸器(qì) 傳(chuán)遞給星形的液壓(yā)缸體轉子,定(dìng)子不受其它(tā)橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布(bù)置的柱(zhù)塞(sāi),通過靜壓平(píng)衡的滑靴緊貼(tiē)著偏心行程定子。柱塞與滑靴(xuē)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,由於定於的偏心作(zuò)用(yòng),柱塞將(jiāng)作往複運動,它的行(háng)程(chéng)為定於偏心距的(de)2倍。定(dìng)子的偏心距可由泵(bèng)體上的徑(jìng)向位置相對的(de)兩(liǎng)個柱塞來調節。油液的進出通過泵(bèng)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(xī)收。摩擦副的靜壓平衡采取了過(guò)平(píng)衡壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其(qí)他外力的(de)作用。液(yè)壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平(píng)行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往複運動所(suǒ)產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和(hé)柱塞孔都是圓(yuán)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,在噴油泵凸(tū)輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱(zhù)塞作上、下往複運(yùn)動,從而完成泵油任務,泵油過程(chéng)可分為以下三個階段。結(jié)論:通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行(háng)程L是不(bú)變的,由凸輪的升程(chéng)決(jué)定。
② 柱塞每循環的供油量大(dà)小取決於供油行程,供(gòng)油行程不受凸輪(lún)軸控製是可變的(de)。
③ 供油開始(shǐ)時刻不(bú)隨(suí)供油行程的變化而變化。
④ 轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變(biàn)供油量。
四、 國產係列柱塞式(shì)噴油泵國產(chǎn)係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等(děng)係列。係列(liè)化是根據柴油機單缸功率(lǜ)範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,再(zài)分別配以(yǐ)不同尺寸的(de)柱塞直徑,組(zǔ)成若幹種在(zài)一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴(chái)油機的需要。國產(chǎn)係列噴油泵的工作原理和結構型式(shì)基(jī)本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工(gōng)作原理。柱塞泵由四大(dà)部分組成:分泵、油量調節(jiē)機構、傳動機構和(hé)泵體
為微處理(lǐ)器智能控製,液晶(jīng)屏顯示,可與電腦進行通訊,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(xū)要連續恒壓(yā)、恒流輸送液(yè)體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的,由(yóu)凸輪的升程決定。柱塞每(měi)循環的供油量大小取決於供油(yóu)行程,供油(yóu)行程不(bú)受凸(tū)輪軸(zhóu)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(biàn)供油(yóu)終(zhōng)了時刻,從而改(gǎi)變供油量(liàng)。柱塞泵工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸上的(de)凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往(wǎng)複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩個階(jiē)段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端(duān)麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在油(yóu)泵(bèng)上體油道內的柴(chái)油經油孔(kǒng)進入泵油室,柱(zhù)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(zhù)塞上(shàng)的斜槽(停供邊)與套筒上(shàng)的回油孔相(xiàng)通時,泵(bèng)油室低壓油路便與柱塞頭(tóu)部(bù)的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥(fá)在(zài)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(qù)後,在彈簧的作用下,柱(zhù)塞又下行。此時(shí)便開始了下一個循(xún)環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱(zhù)塞(sāi)泵(bèng)上(shàng)有兩個單(dān)向閥,並且方向相反,柱塞向一個方(fāng)向運動(dòng)時缸內出現負壓,這(zhè)時(shí)一個單(dān)向閥打開液體被吸入缸內,柱(zhù)塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液(yè)體被排出。這種(zhǒng)工作方式(shì)連續運動後就(jiù)形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱(zhù)塞杆外徑修整到(dào)統一尺寸(cùn),再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅(tóng)套的三種方法:
(a)缸體(tǐ)加溫熱裝或(huò)銅套低溫冷(lěng)凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配(pèi),這咱方法要(yào)求銅外套(tào)外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外(wài)徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入(rù)裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方(fāng)法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方(fāng)法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床(chuáng),重新鏜缸體孔(kǒng);
(c)采用鉸刀修複缸體(tǐ)孔。
采(cǎi)用“表麵工程技(jì)術”,方法如下:
(a)電鍍(dù)技(jì)術:在(zài)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(tú)或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體(tǐ)耐磨材料;
(d)激(jī)光(guāng)熔敷(fū):在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉(fěn)末。
五、機械維護
采用補油(yóu)泵供油的柱塞泵,使用(yòng)3000h後,操作(zuò)人員每日需對柱塞(sāi)泵檢查1-2次,檢(jiǎn)查(chá)液(yè)壓(yā)泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應該對(duì)補油泵解體檢查,檢(jiǎn)查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,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(yè)壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽(shòu)命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部(bù)三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚(hòu)度,降(jiàng)低柱塞泵(bèng)軸承的使用壽命。據(jù)液壓泵製造廠提供的資料,軸(zhóu)承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸(xiè)下來的軸承,沒有專業檢測儀(yí)器是無法檢(jiǎn)測出軸承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有(yǒu)劃痕或變色,就必須(xū)更(gèng)換。在(zài)更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱(zhù)塞(sāi)泵軸承大都采用大載荷(hé)容量軸(zhóu)承,購買原廠家,原規格的產品,如果(guǒ)更換另一(yī)種品牌,應請教(jiāo)對軸承有經驗的(de)人員查(chá)表對換,目(mù)的是(shì)保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實(shí)際壓力大於需要壓力時(shí),都是(shì)通過溢流閥(fá)來調節,使其(qí)工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超出部(bù)分。而電機一直處於全(quán)速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調(diào)節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成(chéng)柱塞(sāi)泵存在無用功(gōng)率,工作(zuò)效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥(fá)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(dìng),自動追蹤設備的壓力。實現自(zì)動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更大(dà) 優點就是能降低柱(zhù)塞泵的運行能耗(hào),節(jiē)電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢(jiǎn)查(chá)柱塞有無傷痕和鏽蝕現(xiàn)象,必要時應更換新品。
(2)檢(jiǎn)查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作(zuò)用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套(tào),兩個手指(zhǐ)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(jiào)大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原(yuán)位,表明柱塞副密封良好,否則應更換(huàn)柱塞副。
(4)檢查出(chū)油(yóu)閥副減壓環帶是否磨損有台(tái)階或傷痕現象,必要時(shí)應予(yǔ)以更換。
(5)檢查(chá)出油閥副的配合情況。用手指堵住(zhù)出油閥下孔,用另一手(shǒu)指將出油閥輕輕向下壓,當手(shǒu)指離(lí)開出油閥上端時(shí),它能自動彈回原位,表明出油閥副密封(fēng)良好,否則應更(gèng)換出油閥副。
(6)檢查挺柱(zhù)體。噴(pēn)油(yóu)泵體和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則(zé)應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的(de)間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。