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柱塞泵是(shì)液壓係統的一個重要(yào)裝置。它依靠柱塞在缸體中往(wǎng)複運動,使密封工作容腔的容(róng)積發生變化(huà)來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高(gāo)、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(zhù)塞泵、臥式柱塞泵、軸(zhóu)向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構(gòu)組成(chéng)主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩(liǎng)個單(dān)向閥。柱塞與缸體孔(kǒng)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(yùn)動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵(bèng)的結構參數有關(guān)。
2、臥式柱塞泵
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(huá)塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排(pái)液體的液壓泵。它們(men)也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量(liàng)泵。煤(méi)礦(kuàng)液壓支架係統中的(de)乳化液泵一般都(dōu)是臥(wò)式柱塞泵。乳化液(yè)泵用於采煤工作麵,為液壓(yā)支架提供(gòng)乳(rǔ)化液,工作原理靠曲軸的旋(xuán)轉帶動活塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活(huó)塞或柱塞的(de)往複運動(dòng)方向與缸體中心軸平行的(de)柱塞泵。軸向柱塞泵利(lì)用與傳(chuán)動軸平行的柱塞在柱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是(shì)圓形零件,可以(yǐ)達到很高的精度配合,因(yīn)此容積效(xiào)率高。
4、直軸斜盤式
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(yǒu)氣壓的油箱,靠氣壓供(gòng)油的(de)液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到(dào)使(shǐ)用(yòng)氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不(bú)足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內回(huí)程板與壓板的非(fēi)正常(cháng)磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵(bèng)可分為閥配流與軸配流(liú)兩大類。閥配(pèi)流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點(diǎn)。國際上(shàng)70、80年代發展的軸(zhóu)配流徑(jìng)向柱塞泵(bèng)克服了閥配流徑向柱塞(sāi)泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸(zhóu)配流徑向柱塞(sāi)泵比軸向(xiàng)柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是(shì)在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大(dà)小不同),變量(liàng)行程很(hěn)短。且(qiě)變量機(jī)構設計為高壓操縱,由控(kòng)製(zhì)閥(fá)進(jìn)行控製。故該泵的響應(yīng)速度快。徑向結構(gòu)設計(jì)克服了如(rú)軸向柱(zhù)塞泵滑靴偏磨的問題(tí)。使其抗(kàng)衝擊能力大幅度(dù)提高。
6、液壓式
液壓柱(zhù)塞泵靠氣壓供油(yóu)的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣(qì)壓後(hòu),才能操作機械。直軸斜盤(pán)式柱塞泵分為壓力供(gòng)油型的自(zì)吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大(dà)都采用有氣壓的油箱,也(yě)有液(yè)壓泵本身帶(dài)有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力(lì)油的(de)。自吸油型液壓泵的自吸油能力很(hěn)強,無需外力供(gòng)油。
二、結構(gòu)形式
柱塞泵分為兩(liǎng)種有代表性的結構形式的軸向柱塞(sāi)泵(bèng)和(hé)徑向柱塞泵;由於(yú)徑向柱塞泵屬於一種(zhǒng)新型的技術含量比(bǐ)較高的高效泵,隨著國產化的(de)不斷加快,徑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)泵是活塞或柱塞的往複運動方向與(yǔ)驅動(dòng)軸垂(chuí)直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原(yuán)理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓(yā)缸體轉子,定子不受其它橫向作(zuò)用(yòng)力。轉子裝在配流(liú)軸上。位於轉子(zǐ)中的(de)徑向布置的(de)柱塞,通(tōng)過靜壓平衡的滑靴(xuē)緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球(qiú)鉸相連,並(bìng)通過卡簧(huáng)鎖定。二個保持環將(jiāng)滑靴(xuē)卡在行程(chéng)定子上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在(zài)定(dìng)於內表麵(miàn)上。當轉子轉動時,由於定於(yú)的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行程為(wéi)定於偏心(xīn)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。油液的進出通過泵體和配流(liú)軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製(zhì),泵體內產生的液(yè)壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡(héng)采取了過平衡壓力補償(cháng)方法,形成了開(kāi)環(huán)控製。支承驅動軸的軸(zhóu)承隻起支承作用,不受其他(tā)外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱(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(zhù)塞泵的(de)柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形(xíng)零件,加工時(shí)可(kě)以(yǐ)達到很高的精度配合;
三、工(gōng)作階段
工作時,在噴油泵凸(tū)輪軸上的凸輪與柱塞彈簧(huáng)的作用下,迫(pò)使(shǐ)柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程(chéng)可分為以(yǐ)下三個階段。結論:通過(guò)上(shàng)述討(tǎo)論,得出下(xià)列結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由(yóu)凸輪的升程(chéng)決定。
② 柱塞每循(xún)環(huán)的供油量大小取決於供油(yóu)行程,供(gòng)油行程不受凸輪軸控製是可(kě)變的。
③ 供油開始(shǐ)時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油(yóu)終了時刻,從而改變供(gòng)油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國(guó)產係列(liè)柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)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不同,以柱塞行程,泵(bèng)缸中心距和(hé)結構型式為基礎,再(zài)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供油(yóu)量不等的噴油泵,以滿足各(gè)種柴油機的需要。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(bèng)為(wéi)例介紹柱塞式噴油泵(bèng)的(de)構造和工作原理。柱塞泵由四大部分(fèn)組(zǔ)成:分泵、油量調節機構、傳(chuán)動機構和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯(xiǎn)示,可與電腦進行通訊(xùn),具有工作壓力穩定(dìng)、脈動小、操作方便等特(tè)點。廣(guǎng)泛用於生化、醫藥、化工、環(huán)保等行業,滿足以上行業需要連續恒(héng)壓、恒流(liú)輸送液體的要求。
1、機械原理概(gài)述
柱塞泵柱塞往(wǎng)複運(yùn)動總(zǒng)行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供(gòng)油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控(kòng)製(zhì)是可變的(de)。供油開始時刻不隨(suí)供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改(gǎi)變供(gòng)油量。柱塞泵工作時(shí),在噴油泵凸輪(lún)軸上(shàng)的凸輪與柱塞彈簧的作用(yòng)下,迫使柱(zhù)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(xià)兩個階段。
2、進(jìn)油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力(lì)的作用下,柱塞向下運動,柱(zhù)塞上(shàng)部空間(稱為(wéi)泵油室)產生真空度,當(dāng)柱(zhù)塞上端麵把柱塞套上的進油孔(kǒng)打開後,充滿在油泵上(shàng)體油道內的柴油經(jīng)油孔進入(rù)泵油(yóu)室,柱塞運動(dòng)到下止點(diǎn),進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(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及斜槽溝通,油壓驟然下降,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(dāng)凸輪的凸起部分(fèn)轉過去後,在彈簧的作用下(xià),柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱(zhù)塞(sāi)為原理介紹,一個柱塞泵上有(yǒu)兩個(gè)單向閥,並且方向(xiàng)相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負(fù)壓,這時一個單向閥(fá)打開(kāi)液體被(bèi)吸入缸內,柱塞向另一個方(fāng)向(xiàng)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。這種工作方式(shì)連續運(yùn)動後(hòu)就形成了(le)連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的(de),可以采用更換銅套的方法(fǎ)安(ān)裝。首先把一(yī)組(zǔ)柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再(zài)用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安(ān)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(biǎo)麵(miàn)有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺(luó)紋,塗樂泰膠(jiāo)後,旋入(rù)裝配。
熔燒(shāo)結合(hé)方式的缸(gāng)體(tǐ)與(yǔ)銅套,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(zuò)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”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵(miàn)鍍一層硬(yìng)鉻;
(b)電刷鍍(dù)技術:在柱(zhù)塞表麵刷(shuā)鍍耐磨材(cái)料;
(c)熱噴塗或電弧噴(pēn)塗或電噴塗(tú):噴塗(tú)高(gāo)碳馬氏(shì)體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔(róng)敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油(yóu)的柱塞泵,使(shǐ)用3000h後,操作人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(cháng)。如發現(xiàn)液壓缸速(sù)度下降(jiàng)或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有(yǒu)刮傷現象,內齒(chǐ)輪泵間隙(xì)是否過大。對(duì)於(yú)自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於(yú)油(yóu)標下限,要保持足夠數量(liàng)的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長(zhǎng)。
柱塞泵(bèng)最重要的部(bù)件是軸承,如果軸承出現遊隙(xì),則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各(gè)磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸(zhóu)承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平(píng)均使用壽命(mìng)為10000h,超過(guò)此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒(méi)有專業(yè)檢測儀器是無法檢測(cè)出軸承(chéng)的遊隙的,隻能(néng)采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕(hén)或變色,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(sāi)泵軸承大都(dōu)采用大載荷容量軸承,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(chéng)有經驗的人員查表對換,目的是保持軸(zhóu)承的精度等級和載荷容量(liàng)。
當實際壓力(lì)大於需要壓力時,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,功耗不變(biàn)。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(ér)造(zào)成(chéng)柱(zhù)塞泵存(cún)在(zài)無用功率,工作效率低,若使用創(chuàng)傑(jié)節能變頻器後,溢流閥可定它封(fēng)閉(bì),通過節能變頻器本身自動調(diào)整工作壓力,保持工(gōng)作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低(dī)柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢(jiǎn)查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要(yào)時應更換(huàn)新品。
(2)檢查柱塞(sāi)副配合情況。將柱塞(sāi)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(de)密封性(xìng)。用手握住(zhù)柱塞套,兩個(gè)手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一(yī)隻手拉出柱塞,感到有(yǒu)較大的(de)吸力,放鬆柱塞立即縮回(huí)原位,表明(míng)柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨(mó)損有台階或傷痕現象,必要時應予以(yǐ)更換。
(5)檢查出油(yóu)閥副的配合情況。用手指(zhǐ)堵住(zhù)出油閥下(xià)孔(kǒng),用另一手(shǒu)指將出油閥輕輕向下(xià)壓(yā),當手指離開出油閥上端時,它能(néng)自動(dòng)彈(dàn)回原位,表明(míng)出油閥副密封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢(jiǎn)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)檢查柱塞凸緣和控製套(tào)的凹槽(cáo)之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超(chāo)過0.12mm,必須更換控製套。