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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓(yā)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。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、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、臥式柱塞泵、軸向(xiàng)柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體(tǐ)、兩個單向閥。柱塞與(yǔ)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(shàng)運動排(pái)油(yóu)。泵每轉一轉排出(chū)的(de)油液體積稱為排量,排(pái)量隻(zhī)與泵的結構參數(shù)有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵(bèng)是由幾(jǐ)個(gè)柱塞(一般(bān)為(wéi)3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏(piān)心軸直接推動柱塞做往(wǎng)複運(yùn)動,實現吸、排液體的液壓泵(bèng)。它們也都采(cǎi)用閥式配流裝(zhuāng)置,而(ér)且大多(duō)為定(dìng)量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥(wò)式柱塞泵。乳化液泵(bèng)用於采煤(méi)工作麵,為(wéi)液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲(qǔ)軸的旋轉帶動活塞做(zuò)往複運動,實現吸液和排液。
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缸體中心軸平行的柱塞(sāi)泵。軸向柱塞(sāi)泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往複運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞(sāi)和(hé)柱塞(sāi)孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸(zhóu)斜盤式柱(zhù)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(yǒu)氣壓的油箱,靠(kào)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(dá)到使用氣壓後,才能操作機械。如(rú)果液(yè)壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴(xuē)造成拉脫現象,會造成泵體內(nèi)回程板與壓板的非(fēi)正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分(fèn)為閥(fá)配流與軸配流兩大類。閥配(pèi)流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服(fú)了閥配流徑向柱塞泵的(de)不足。由於(yú)徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向(xiàng)柱塞泵耐衝擊、壽(shòu)命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱(zhù)塞和(hé)限位柱塞作用下,改(gǎi)變定子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排(pái)量大小不同),變量行程很短。且變量機構(gòu)設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該(gāi)泵的響應速度快。徑向結(jié)構設計克服了(le)如軸向(xiàng)柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓(yā)油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使(shǐ)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吸油型兩種。壓力供油型液壓(yā)泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵(bèng)本身帶有補油分泵向液(yè)壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外(wài)力供油。
二、結構(gòu)形式
柱塞(sāi)泵(bèng)分為兩種有代表性的結構形式的(de)軸向柱塞泵和徑向柱塞(sāi)泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含(hán)量(liàng)比較高的高效泵,隨著國產化的不斷(duàn)加快,徑向(xiàng)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(sāi)的往複運動(dòng)方向與驅動軸垂直的柱(zhù)塞泵。徑向柱塞泵工作原理(lǐ):驅動扭矩由驅動軸 通過十(shí)字聯軸器 傳遞給星形的液(yè)壓缸體轉子,定子不(bú)受其(qí)它橫向作用力。轉子裝在配流軸(zhóu)上。位於(yú)轉子中的徑(jìng)向(xiàng)布(bù)置(zhì)的(de)柱塞,通過靜(jìng)壓平衡的滑靴緊貼(tiē)著偏心行程定子。柱塞(sāi)與滑靴球鉸相連(lián),並通過卡簧鎖定。二(èr)個保持環將滑靴卡(kǎ)在行程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠(kào)離心力和液壓力(lì)壓在(zài)定於內表麵上。當轉子轉動(dòng)時(shí),由於定於的偏心作用,柱塞將(jiāng)作往複運動,它(tā)的行程為定於偏心距的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(yóu)液的進出通(tōng)過泵體和配(pèi)流軸上的流道,並由配流(liú)軸上吸油口(kǒu)控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償方(fāng)法,形(xíng)成了(le)開環(huán)控(kòng)製。支(zhī)承驅動軸(zhóu)的(de)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(bèng)是利用與傳動軸平(píng)行的柱塞在柱塞孔(kǒng)內往複運動所產生的容積變化來進行(háng)工作的。由(yóu)於柱塞泵的柱塞(sāi)和柱塞孔都(dōu)是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配(pèi)合;
三、工作階段
工作時,在(zài)噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成(chéng)泵油任務,泵(bèng)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(liè)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(sāi)每循(xún)環(huán)的供油量(liàng)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(suí)供油行程的變化而變化。
④ 轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油(yóu)終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列(liè)柱塞式噴油泵國產係列柱塞泵(bèng)主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油機單缸功率範圍對供油量的要求(qiú)不同,以柱(zhù)塞行程(chéng),泵缸中(zhōng)心距和結(jié)構型式為基礎,再分別配以不(bú)同尺寸(cùn)的(de)柱塞直徑,組成若(ruò)幹種在一個(gè)工作循環內供油量不等的噴油泵,以(yǐ)滿足各種柴(chái)油機的需要。國(guó)產係列噴油泵的工作原理和結構型式基(jī)本相同,以A型泵為(wéi)例介紹柱塞式噴油泵的構造和(hé)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(wēi)處理器智能控製(zhì),液晶屏(píng)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(yòng)於生化、醫(yī)藥、化(huà)工、環保等行業,滿足以上行業需要(yào)連續恒壓、恒流輸送液體的(de)要求。
1、機(jī)械原理概述(shù)
柱塞(sāi)泵柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決(jué)定。柱塞每循環的供油量大小取決於供(gòng)油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供(gòng)油開始時(shí)刻不隨供油行程的變化而(ér)變化。轉(zhuǎn)動柱塞可改(gǎi)變供油終了時刻,從而改變(biàn)供油量。柱塞泵工作(zuò)時,在噴油(yóu)泵凸輪軸上的凸輪與柱(zhù)塞彈簧(huáng)的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過(guò)程可分為以下兩個階段。
2、進油過程(chéng)
當凸(tū)輪(lún)的凸起部分(fèn)轉過去後(hòu),在彈簧力的作(zuò)用下,柱塞向下運動,柱(zhù)塞上部空間(稱為泵油室)產生真(zhēn)空度,當柱塞上端麵(miàn)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經油孔進入(rù)泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過(guò)程
柱塞向上供油,當上(shàng)行到柱(zhù)塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔(kǒng)相通時,泵油室(shì)低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑(jìng)向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的(de)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(qǐ)部(bù)分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行(háng)。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱(zhù)塞(sāi)泵上有兩個單向閥,並(bìng)且方向相反,柱塞向一個方向(xiàng)運動時缸內(nèi)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(yī)個方向(xiàng)運動(dòng)時,將(jiāng)液體壓縮後另一個單向(xiàng)閥被打開,被吸入缸內的(de)液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成(chéng)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(ān)裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再用(yòng)1000#以上的砂紙拋光外徑。
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(wài)套外徑(jìng)表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方(fāng)式的缸體與銅套,安裝方(fāng)法如(rú)下:
(a)采用(yòng)研磨(mó)棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采(cǎi)用坐標鏜床,重新(xīn)鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方(fāng)法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷(shuā)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(tú):噴塗高(gāo)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(jīn)粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操(cāo)作人員每日需(xū)對柱塞泵檢查1-2次,檢查液(yè)壓泵運轉聲響是否正常(cháng)。如(rú)發現(xiàn)液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查(chá)葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒(chǐ)輪泵間隙是否過大。對於自吸(xī)油型柱塞(sāi)泵,液壓油箱(xiāng)內的油液不(bú)得低於油標下限,要(yào)保(bǎo)持足夠數量的(de)液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵(bèng)的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的(de)部件是(shì)軸承,如果(guǒ)軸承出現遊隙,則(zé)不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正(zhèng)常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承(chéng)油膜(mó)厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提(tí)供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需(xū)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(cè)出軸承的遊隙的,隻能采(cǎi)用目測,如(rú)發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在(zài)更換軸承時(shí),應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容(róng)量軸承,購買原廠家,原規(guī)格的(de)產品,如果(guǒ)更換另一種品牌,應請教對軸承有經(jīng)驗的人員查表對換,目的(de)是保持軸承(chéng)的(de)精度等級和載荷容量。
當實際壓力大於需(xū)要壓力時(shí),都是(shì)通過溢流閥來(lái)調節,使(shǐ)其工作壓(yā)力保持穩定讓溢流閥施放超出部(bù)分。而(ér)電機一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采(cǎi)用溢流來調節壓力和流(liú)量(liàng)時(shí),有部分(fèn)的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工(gōng)作效(xiào)率低,若使用創傑節能變頻(pín)器後,溢流閥可定(dìng)它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力(lì),保持(chí)工作壓力(lì)的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這(zhè)種(zhǒng)調節方(fāng)式更大 優點就是能(néng)降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可(kě)達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷(shāng)痕和鏽蝕(shí)現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱(zhù)塞端頭插人柱塞套內,傾斜約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(fēng)性。用手握住柱塞套,兩個(gè)手指堵住柱塞頂端和側麵的進(jìn)油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放(fàng)鬆柱(zhù)塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好(hǎo),否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環(huán)帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要(yào)時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一(yī)手指將出油閥輕輕向下壓(yā),當手指離(lí)開出油閥上端時,它能自動(dòng)彈(dàn)回原位,表明出油閥副密(mì)封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查(chá)挺(tǐng)柱體。噴(pēn)油泵體和挺柱體之間的標準間隙(xì)為0~0.03mm,如(rú)超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和(hé)控製套的凹(āo)槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須(xū)更換控製套。