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柱(zhù)塞泵是液壓係統的(de)一個重要裝置。它依靠柱(zhù)塞在缸(gāng)體中往複運動,使密封工作容腔的容積(jī)發(fā)生變化來實現吸油、壓(yā)油。柱塞泵(bèng)具有額定壓力高、結構(gòu)緊湊、效(xiào)率(lǜ)高(gāo)和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要(yào)調節(jiē)的場合,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(shì)柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱(zhù)塞泵。
1、單柱(zhù)塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞(sāi)、彈(dàn)簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸(gāng)體孔之間形(xíng)成密閉容積(jī)。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動(dòng)吸油,向(xiàng)上運動排油。泵每轉一轉排出的油(yóu)液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個(gè)柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通(tōng)過連杆滑塊或由偏心軸直接推動(dòng)柱塞做往複(fù)運動,實(shí)現吸、排(pái)液體(tǐ)的液壓泵(bèng)。它們(men)也(yě)都采用閥式配(pèi)流裝置,而且大多為定量泵(bèng)。煤礦液壓支架係(xì)統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化(huà)液泵用於采煤(méi)工作麵,為液壓支架提供(gòng)乳化液,工作原理靠曲軸的旋(xuán)轉帶動活(huó)塞做往複運動,實(shí)現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英(yīng)文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與缸體中(zhōng)心軸(zhóu)平(píng)行的柱(zhù)塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞(sāi)在柱(zhù)塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都(dōu)是圓形零件,可以達到很(hěn)高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式(shì)
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和(hé)自吸油型兩種。壓力(lì)供油(yóu)型液壓泵(bèng)大都是采用有氣壓的油(yóu)箱(xiāng),靠氣壓(yā)供油的液(yè)壓油箱,在每次啟動機器之(zhī)後,必須等液壓油箱(xiāng)達到使用氣壓後,才能操作機(jī)械。如果液壓油箱的氣(qì)壓不足時就啟動機器,會對液(yè)壓泵內(nèi)的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞(sāi)泵可分為閥配流與軸配(pèi)流兩大類。閥配流徑向柱塞(sāi)泵存(cún)在故障率高、效率低(dī)等缺點。國際上70、80年代發展的(de)軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由(yóu)於徑向泵結構(gòu)上的(de)特點(diǎn),固定了軸配(pèi)流徑向柱塞泵比軸向柱(zhù)塞泵(bèng)耐衝擊、壽命(mìng)長、控製精度高。變量行程短泵的變量是(shì)在變量柱塞和限(xiàn)位柱塞作用(yòng)下,改(gǎi)變定(dìng)子的偏心(xīn)距實現的,而定於的更大(dà) 偏(piān)心距為(wéi) 5—9mm(根據排量大小(xiǎo)不同),變量行程很短。且變量機構設計(jì)為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克(kè)服了如軸向柱塞泵滑(huá)靴(xuē)偏磨的問題。使其抗衝擊能(néng)力(lì)大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液(yè)壓油(yóu)箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到(dào)使用氣壓後,才能操作機械。直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油(yóu)型兩種。壓力供油型液壓泵大(dà)都采用有氣壓的(de)油箱,也有液壓泵(bèng)本身帶有補油分泵向液壓泵進油(yóu)口(kǒu)提供壓力油的。自(zì)吸油(yóu)型液壓泵的自吸油能力很(hěn)強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞(sāi)泵分為兩種有代表性的(de)結構形式的軸向柱(zhù)塞泵和徑向柱塞泵(bèng);由(yóu)於徑(jìng)向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵(bèng)必然會成為柱塞(sāi)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運動方向與(yǔ)驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯(lián)軸器 傳(chuán)遞給星形的液壓缸體轉子,定子(zǐ)不受其它橫(héng)向(xiàng)作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜(jìng)壓(yā)平(píng)衡的滑靴緊貼著偏心行程定(dìng)子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定(dìng)。二(èr)個保持(chí)環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠離(lí)心力和液壓力壓在定(dìng)於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏(piān)心作用,柱塞將作往複運動,它(tā)的行程為(wéi)定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過(guò)泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上(shàng)吸油口(kǒu)控製,泵體內產生的(de)液壓力被(bèi)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(bú)受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平(píng)行的柱塞在柱塞孔內往複運動(dòng)所產生的容(róng)積(jī)變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱(zhù)塞孔都是圓形零(líng)件(jiàn),加工時可以達到很高(gāo)的(de)精度配合(hé);
三、工(gōng)作階段
工作時,在(zài)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(bèng)油任務(wù),泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行程L是不(bú)變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞(sāi)每循環(huán)的供油量大小取決於供(gòng)油行程,供油行程不受凸(tū)輪軸控製是可變的。
③ 供(gòng)油開始時刻不隨供油行程的變化而變(biàn)化。
④ 轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係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(xì)列。係列化是根(gēn)據柴油機單缸功率範圍對供油(yóu)量的要求(qiú)不同(tóng),以(yǐ)柱塞行程,泵缸(gāng)中心距和結構型式(shì)為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種(zhǒng)在一個(gè)工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需(xū)要。國產(chǎn)係列噴油泵的工作原理和(hé)結構型式基本相同,以A型(xíng)泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分(fèn)組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微處理器(qì)智能控製,液晶(jīng)屏(píng)顯示(shì),可(kě)與電腦進行通訊,具有工(gōng)作壓力穩定、脈動小(xiǎo)、操作方便等特點。廣(guǎng)泛(fàn)用於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足(zú)以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞(sāi)泵柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸(tū)輪的升程決定。柱(zhù)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是可變的。供油(yóu)開始時刻不隨供油行程的變化(huà)而變化。轉動柱塞可改(gǎi)變供油終(zhōng)了(le)時刻,從而改(gǎi)變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的(de)凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫(pò)使柱塞作上(shàng)、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段(duàn)。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去(qù)後,在彈簧力的作(zuò)用下,柱塞向下(xià)運動,柱塞上部空間(稱為泵油(yóu)室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油(yóu)孔打開後,充滿在油(yóu)泵上體油道內的柴油經油(yóu)孔(kǒng)進入泵油室(shì),柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油(yóu)過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜(xié)槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓(yā)油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通(tōng),油壓(yā)驟(zhòu)然下降,出油(yóu)閥在彈簧力(lì)的作用下迅速關閉,停止供油。此後(hòu)柱塞(sāi)還要上行,當凸輪的凸起部分(fèn)轉過去(qù)後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一(yī)個循環。柱塞泵以一個柱塞為原(yuán)理介紹(shào),一個(gè)柱塞泵上有兩個單向閥(fá),並且方向相反,柱(zhù)塞向一個方向運動時(shí)缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮(suō)後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被(bèi)排出。這種工作方式連(lián)續運動後就形成了連續(xù)供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸(gāng)體鑲(xiāng)裝銅套的,可以采用(yòng)更換銅套的方法安裝。首(shǒu)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(pāo)光外徑。
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(jǐ)壓,過盈裝配(pèi);
(b)采有樂泰膠(jiāo)粘著裝配,這(zhè)咱(zán)方(fāng)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,塗樂泰膠(jiāo)後,旋入裝配。
熔(róng)燒(shāo)結合方式的缸體與銅(tóng)套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方法(fǎ)如下:
(a)電(diàn)鍍技術:在(zài)柱塞表麵鍍一層(céng)硬鉻;
(b)電(diàn)刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱(rè)噴塗或電弧噴(pēn)塗或電噴塗(tú):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(hé)金粉末(mò)。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱(zhù)塞泵檢查1-2次,檢(jiǎn)查液壓泵運轉聲(shēng)響(xiǎng)是否正常。如發(fā)現液壓缸速度下降或悶車(chē)時,就(jiù)應該(gāi)對(duì)補油泵解(jiě)體檢查,檢查葉輪邊沿是否有(yǒu)刮傷現象,內齒輪泵(bèng)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(dé)低於油(yóu)標下限,要保持足夠(gòu)數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命(mìng)越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能(néng)保證液壓泵內部三(sān)對磨擦副的正常間隙,同(tóng)時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降(jiàng)低(dī)柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提(tí)供的資料(liào),軸承的平均使用壽命為10000h,超過(guò)此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承(chéng),沒有專業(yè)檢測儀器是無法檢測出軸承的(de)遊隙的,隻能采用目(mù)測(cè),如發現滾柱表麵有劃痕或(huò)變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承(chéng)大都采用大(dà)載荷容量軸承,購買(mǎi)原廠家,原規格的產品,如果更換另一種(zhǒng)品牌,應(yīng)請教對軸承有經驗的人員查表對(duì)換(huàn),目的(de)是保持軸承的精度等(děng)級和(hé)載荷(hé)容量。
當實際壓力大(dà)於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持穩定(dìng)讓溢流閥施放超出部分(fèn)。而電機一直處於全速(sù)運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來(lái)調節壓力(lì)和流量時,有部分(fèn)的餘量(liàng)溢流(liú)回原係統,從(cóng)而造成柱塞泵存在無用功率,工作(zuò)效率(lǜ)低,若使用創傑節(jiē)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,自動追蹤(zōng)設備(bèi)的壓力。實現自動化控製,從而節省能(néng)耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞(sāi)泵的運行能耗(hào),節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現(xiàn)象,必要(yào)時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插(chā)人柱塞套內,傾斜(xié)約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為(wéi)配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性(xìng)。用手(shǒu)握住柱塞套,兩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,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密(mì)封良好,否(fǒu)則(zé)應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷(shāng)痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況(kuàng)。用手指(zhǐ)堵住出油閥下孔(kǒng),用另一手指將出油閥輕(qīng)輕(qīng)向下壓,當手指離開出油閥上端(duān)時,它能(néng)自動彈回原位,表明出油閥副密封(fēng)良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查(chá)挺(tǐng)柱體(tǐ)。噴油泵體和挺柱體(tǐ)之間的標準間隙為0~0.03mm,如(rú)超過0.2mm ,則應更(gèng)換零件。
(7)檢查柱塞凸緣(yuán)和控製套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過(guò)0.12mm,必須(xū)更換控製套(tào)。