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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置。它依(yī)靠柱塞在缸體中往複(fù)運動,使(shǐ)密封工作容腔(qiāng)的容積發生變化來實現吸油、壓(yā)油。柱塞泵具有(yǒu)額定壓力高(gāo)、結構緊湊、效率(lǜ)高和流量調節方便等(děng)優點。
柱(zhù)塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節的場合,諸(zhū)如液壓機、工程機械和船(chuán)舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分(fèn)為單(dān)柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單(dān)柱塞泵
結構組成主(zhǔ)要有偏心輪、柱塞、彈簧(huáng)、缸(gāng)體、兩個(gè)單向閥。柱塞與缸體孔之(zhī)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(xiàng)下運動(dòng)吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結(jié)構參數(shù)有關。
2、臥式柱塞泵(bèng)
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝(zhuāng),用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的(de)液壓泵。它們也都采用閥式(shì)配流裝置,而且大(dà)多為定量泵。煤礦液壓支架(jià)係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采(cǎi)煤工作麵,為液壓支架(jià)提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動(dòng)活(huó)塞做往複(fù)運動(dòng),實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名(míng):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(zhù)塞泵。軸向(xiàng)柱(zhù)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(shēng)的容積變化來進行工作的。由於柱塞(sāi)和柱塞孔都是(shì)圓形零件,可以(yǐ)達到很高的精度配合,因此容(róng)積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜(xié)盤式柱塞泵分(fèn)為壓(yā)力供油型(xíng)和自吸油型兩種。壓力(lì)供油(yóu)型液(yè)壓泵大都是采用有氣(qì)壓的油箱,靠氣壓(yā)供油的液壓油箱,在(zài)每次啟(qǐ)動(dòng)機器之後,必(bì)須等液壓油箱(xiāng)達到(dào)使(shǐ)用氣壓後,才能(néng)操作(zuò)機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會(huì)對液壓泵內的滑靴造成(chéng)拉脫現象,會造成泵體(tǐ)內回程板(bǎn)與壓板(bǎn)的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配(pèi)流與軸配(pèi)流兩大類。閥配(pèi)流徑向柱塞泵存在故障率高、效(xiào)率低等缺點。國際上(shàng)70、80年代發展的軸配流徑(jìng)向柱塞泵克(kè)服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在(zài)變量柱塞和限位柱塞作用(yòng)下,改變(biàn)定子的偏心(xīn)距實現的(de),而定於的(de)更大(dà) 偏心距為 5—9mm(根(gēn)據排量大小(xiǎo)不同),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製(zhì)閥進(jìn)行控製。故該泵的響(xiǎng)應速度快。徑向(xiàng)結構設(shè)計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其(qí)抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞(sāi)泵靠氣壓供油的液壓油箱,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(zì)吸油型兩種。壓(yā)力(lì)供油型液壓泵大都采(cǎi)用有氣壓(yā)的油箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自(zì)吸油能力很強,無需(xū)外力供油。
二(èr)、結構形(xíng)式
柱(zhù)塞泵分(fèn)為兩種有代(dài)表性的結構形式的軸向(xiàng)柱塞(sāi)泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵(bèng)屬於一種(zhǒng)新型的技術含量比較高的高效泵,隨(suí)著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會(huì)成為柱塞泵應(yīng)用領域的重要組成(chéng)部分;徑向柱塞泵是活塞或(huò)柱塞的往複運動方(fāng)向與驅動(dòng)軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵(bèng)工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給(gěi)星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在(zài)配流軸上。位(wèi)於轉子中的徑向布置的柱塞,通過(guò)靜壓(yā)平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑(huá)靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持(chí)環將滑靴卡在行程定子(zǐ)上。泵(bèng)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,由於定於的偏心作用,柱塞將作(zuò)往複運動,它的行程為定於偏(piān)心距的2倍。定子的偏心(xīn)距可由泵體上(shàng)的徑向位置相(xiàng)對的(de)兩個柱塞來調節。油液(yè)的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配(pèi)流(liú)軸(zhóu)上吸油口控製,泵體內產(chǎn)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(guò)平衡壓力補(bǔ)償方法,形成了(le)開環控製。支(zhī)承驅動軸的軸承隻(zhī)起支承作用,不受其他外力的作用。液(yè)壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的(de)柱塞在柱塞孔內往複(fù)運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段(duàn)
工作(zuò)時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧(huáng)的作用下(xià),迫使柱塞作上、下往複運動(dòng),從而完成泵油(yóu)任(rèn)務(wù),泵油過(guò)程可分為以下(xià)三個階段。結論:通過上述討論,得出下列(liè)結論
① 柱塞(sāi)往(wǎng)複運(yùn)動總行程L是(shì)不變(biàn)的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每(měi)循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始(shǐ)時刻不(bú)隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變(biàn)供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴(pēn)油泵國(guó)產係(xì)列柱塞泵主要(yào)有(yǒu)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不(bú)同,以柱塞行程,泵缸(gāng)中心距和結構型式為基礎,再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量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的(de)需要。國產(chǎn)係列噴油泵(bèng)的工(gōng)作原理和結構型式基本相同(tóng),以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構(gòu)造和工作原理。柱塞泵由四大(dà)部分組成:分泵、油量調(diào)節(jiē)機構、傳動機構和泵(bèng)體
為微處理器智能(néng)控製(zhì),液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作(zuò)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(yè),滿(mǎn)足以上行業(yè)需要連續恒(héng)壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵(bèng)柱塞往複運(yùn)動總行程L是不變的,由(yóu)凸輪的(de)升程決(jué)定。柱塞每循環的(de)供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪(lún)軸控製是可變的。供油開始時(shí)刻不隨供油行程的變化而變化(huà)。轉動柱塞可改變供(gòng)油終了時(shí)刻,從而(ér)改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪(lún)軸(zhóu)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(chéng)泵油任務,泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸(tū)輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下(xià),柱塞向下運(yùn)動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿(mǎn)在(zài)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、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的(de)斜槽(cáo)(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路(lù)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(huáng)力的作用(yòng)下迅速關閉,停(tíng)止供油。此後柱塞還要上行,當(dāng)凸輪的凸起部分轉過去後(hòu),在彈簧(huáng)的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱(zhù)塞為原理介紹,一個柱塞泵上有(yǒu)兩個單(dān)向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓,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(jiāng)液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體(tǐ)被(bèi)排出(chū)。這種工作(zuò)方式(shì)連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝(zhuāng)銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首(shǒu)先(xiān)把一組柱塞杆外徑修整(zhěng)到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸(gāng)體加溫(wēn)熱(rè)裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著(zhe)裝配,這咱方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(luó)紋(wén),塗(tú)樂泰膠後,旋入裝配。
熔(róng)燒結合方式(shì)的缸體與銅套,安裝方法如(rú)下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采(cǎi)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(diàn)鍍(dù)技術: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)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨(mó)材料;
(d)激光熔敷:在柱塞(sāi)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(yóu)的柱塞泵,使用(yòng)3000h後,操作(zuò)人員每日(rì)需對柱塞(sāi)泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲(shēng)響是(shì)否正常。如發現液(yè)壓缸速度下降或悶車時,就(jiù)應(yīng)該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊(biān)沿(yán)是否有刮傷現(xiàn)象,內齒輪(lún)泵間(jiān)隙(xì)是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不(bú)得低於油標下限,要保持足夠(gòu)數(shù)量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用(yòng)壽命越長。
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(cā)副的正常間(jiān)隙,同時也會破壞各磨(mó)擦副的靜(jìng)液(yè)壓支承油(yóu)膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用(yòng)壽命。據液壓泵製造廠提(tí)供的資料,軸承的平均使(shǐ)用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口(kǒu)。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目(mù)測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在(zài)更換軸承時,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(zǎi)荷容量軸(zhóu)承,購買原廠(chǎng)家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人(rén)員查表對換(huàn),目(mù)的是保持軸承的精度等級(jí)和載荷(hé)容量(liàng)。
當實際壓力大於需要壓力(lì)時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓(yā)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(dòng)作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流(liú)回原係統,從而(ér)造成柱塞(sāi)泵存在無用功率,工作效率低,若(ruò)使用創傑節能變頻器後(hòu),溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工(gōng)作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化控(kòng)製,從而節省能耗。這種調節(jiē)方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電(diàn)效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時(shí)應更換新品。
(2)檢查柱塞副(fù)配合情況。將柱塞端頭插(chā)人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自(zì)身作用(yòng)下緩慢地下(xià)滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱(zhù)塞套,兩個手指堵(dǔ)住柱塞頂端和(hé)側麵的進油口。用另(lìng)一隻手(shǒu)拉出柱(zhù)塞(sāi),感到(dào)有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副(fù)密封良好,否(fǒu)則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要時(shí)應予以更換。
(5)檢查出油閥(fá)副(fù)的配合情(qíng)況。用手指堵住出油閥下孔,用(yòng)另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自(zì)動彈回原位,表明出油閥(fá)副密封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準(zhǔn)間隙為0~0.03mm,如(rú)超過0.2mm ,則應更(gèng)換零件。
(7)檢查(chá)柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必(bì)須更換控(kòng)製套。