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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(yùn)動,使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓(yā)力高、結構緊湊、效率(lǜ)高和流量調節方(fāng)便等(děng)優點。
柱塞泵被廣泛應用(yòng)於高壓、大流量和流量需要調節的(de)場(chǎng)合,諸如液(yè)壓機、工程機械和船舶(bó)中。
機械(xiè)分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵(bèng)、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵(bèng)。
1、單柱塞泵(bèng)
結構組成主要有偏心輪(lún)、柱塞、彈簧、缸體、兩個(gè)單(dān)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(yùn)動一次,向下運動吸(xī)油,向上運動排(pái)油(yóu)。泵每轉一轉排出的油液(yè)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(wò)式柱塞泵是由(yóu)幾(jǐ)個柱塞(一般(bān)為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連(lián)杆滑(huá)塊或由偏(piān)心(xīn)軸直接推動柱(zhù)塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也(yě)都采用閥式配流裝置,而且(qiě)大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中(zhōng)的乳化液泵一般都是(shì)臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作(zuò)麵,為液壓支(zhī)架提供乳化液,工作原(yuán)理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動活塞做往複運動,實現吸液和排(pái)液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(bèng)(英文名(míng):Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與缸(gāng)體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化(huà)來進行工(gōng)作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零(líng)件,可以達(dá)到很高的精(jīng)度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸(xī)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(dòng)機器之(zhī)後(hòu),必須等液壓油箱達到使用(yòng)氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的(de)氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫(tuō)現象,會造成泵體(tǐ)內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸(zhóu)配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點(diǎn)。國際上70、80年代發展的軸配流徑向(xiàng)柱塞泵克服了閥(fá)配流徑向柱塞泵的不足(zú)。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐(nài)衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和(hé)限位柱塞作用下,改變定子的偏心距(jù)實現的,而定於的更大 偏心距為 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(yā)操縱,由控製閥進行控製。故該泵(bèng)的響應速(sù)度(dù)快。徑向結(jié)構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題(tí)。使(shǐ)其(qí)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油箱(xiāng),在每次啟動機(jī)器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操(cāo)作機械。直(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為(wéi)壓力供油型的自吸油(yóu)型兩種。壓力供油型液(yè)壓泵(bèng)大都采用有氣壓的油箱,也有(yǒu)液壓泵本身帶有(yǒu)補油分泵(bèng)向液壓泵進油口(kǒu)提供壓力油(yóu)的。自吸油型(xíng)液壓泵的自吸油(yóu)能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵(bèng)分為兩種有(yǒu)代表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向(xiàng)柱塞(sāi)泵;由於徑向柱塞泵屬於(yú)一種新型的技術含量比較高的高效(xiào)泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱(zhù)塞泵應用領域的重要組成部分;徑向柱塞泵是活(huó)塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的(de)柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動(dòng)軸(zhóu) 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉(zhuǎn)子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞(sāi),通過靜壓平衡的滑(huá)靴緊貼著偏心行程定子。柱塞(sāi)與滑靴球鉸相連(lián),並通過(guò)卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在(zài)行程定子上。泵轉動時,它依靠(kào)離心力和(hé)液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時(shí),由於定於的偏心作用,柱(zhù)塞將作往複運(yùn)動(dòng),它的(de)行程為定於偏心距的2倍。定子的(de)偏心距可由泵體上的徑向位置相(xiàng)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,泵體內產生的液壓力被靜壓(yā)平衡(héng)的表麵所吸收(shōu)。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡(héng)壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅(qū)動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱(zhù)塞(sāi)在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化(huà)來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達(dá)到很高的精度配合;
三、工(gōng)作階段
工作時,在噴(pēn)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,從而完成泵油任(rèn)務(wù),泵油過程可分為以(yǐ)下(xià)三個階(jiē)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是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱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(tū)輪軸控製是可變的。
③ 供(gòng)油開(kāi)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終了時刻,從而改變供油量(liàng)。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列柱(zhù)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(jù)柴(chái)油機單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中(zhōng)心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的(de)柱塞直徑,組(zǔ)成若幹種在一(yī)個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的(de)需要。國產係列噴油泵的工作原(yuán)理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式(shì)噴油泵的構造和工作原理(lǐ)。柱塞泵由四大部分組成:分(fèn)泵、油量調節機構、傳動機構和(hé)泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行(háng)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(shēng)化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒(héng)流輸送液體的要求。
1、機(jī)械原理概述
柱塞泵柱塞往複(fù)運動總行程L是不變的,由凸輪(lún)的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油(yóu)行程不(bú)受凸輪軸控製(zhì)是可變的(de)。供油開始時刻不隨供油行程的(de)變化(huà)而變化。轉動柱塞可改變(biàn)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凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上(shàng)、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油(yóu)過程可分(fèn)為以下兩個階段。
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(sāi)上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套(tào)上的進油孔(kǒng)打開後,充滿在油泵(bèng)上體油道內的柴油(yóu)經油(yóu)孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油(yóu)過程
柱塞(sāi)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(tōng)時,泵油室低壓油路便與柱塞(sāi)頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油(yóu)壓驟然下降,出油閥在彈(dàn)簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此(cǐ)後柱塞還(hái)要上行,當凸輪的凸(tū)起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又(yòu)下行。此時便開始了下一個循(xún)環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞(sāi)泵上有(yǒu)兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內(nèi)出現負壓(yā),這時一個單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞(sāi)向另一個方向運(yùn)動時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體(tǐ)被排出。這種工作(zuò)方式連(lián)續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用(yòng)
柱塞泵缸體鑲(xiāng)裝銅(tóng)套(tào)的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的砂(shā)紙拋光外徑(jìng)。
缸體安裝銅(tóng)套的三種方法:
(a)缸體加(jiā)溫熱裝或銅套低溫冷凍(dòng)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(gāng)孔攻絲,銅套外徑加工(gōng)螺紋,塗(tú)樂泰膠後,旋入裝配。
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,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標(biāo)鏜床,重新鏜缸(gāng)體孔(kǒng);
(c)采用鉸刀修(xiū)複缸(gāng)體孔。
采(cǎi)用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵(miàn)鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在(zài)柱塞(sāi)表麵(miàn)刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗(tú)或電噴塗:噴塗(tú)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金粉末。
五、機械維(wéi)護
采(cǎi)用補油泵供(gòng)油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每(měi)日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速(sù)度下降或悶車時(shí),就應該對補油泵解(jiě)體(tǐ)檢查,檢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(sāi)泵,液壓(yā)油箱內的油液不(bú)得低於油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的(de)使用壽命越長(zhǎng)。
柱塞(sāi)泵最(zuì)重要的部件(jiàn)是軸承,如果軸承出現遊隙,則不(bú)能保證液壓泵(bèng)內部三(sān)對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞(huài)各磨擦副的靜液壓支承(chéng)油膜厚(hòu)度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠(chǎng)提供的資(zī)料,軸承的(de)平均使用壽命為10000h,超過(guò)此值就需(xū)要更換(huàn)新口。拆卸(xiè)下(xià)來的(de)軸(zhóu)承(chéng),沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻(zhī)能采用目(mù)測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸(zhóu)承的英文字母和型號,柱塞泵軸承(chéng)大都采用(yòng)大載荷容量軸承,購買原廠家,原規(guī)格的產品,如果更換另一種品牌(pái),應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保(bǎo)持軸承(chéng)的精度等級和載荷容(róng)量。
當實際壓力大於需要壓力時,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(shī)放超出(chū)部分。而(ér)電機一直處於全速運行反複動作(zuò),功耗不變(biàn)。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分的(de)餘量溢流回原(yuán)係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,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(biàn)頻(pín)器本身自動(dòng)調整工作壓力,保持工作壓力(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。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節(jiē)電效果可達30%以(yǐ)上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象(xiàng),必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情(qíng)況(kuàng)。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在(zài)自(zì)身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用(yòng)手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉(lā)出柱塞,感到有較大的吸力,放(fàng)鬆柱塞立即縮回原位,表明柱(zhù)塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓(yā)環帶是否磨(mó)損有台階或傷痕現象,必要(yào)時應予以更換。
(5)檢查出油(yóu)閥副的配合情況。用手(shǒu)指堵住出油(yóu)閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當(dāng)手指離開出油閥(fá)上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密(mì)封良(liáng)好,否(fǒu)則應(yīng)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間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零(líng)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0.12mm,必須更換控製套。