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柱塞泵(bèng)是液壓係統的一個重要裝(zhuāng)置(zhì)。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的容積(jī)發生(shēng)變化來(lái)實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高(gāo)和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓(yā)、大流量和流(liú)量(liàng)需要調節的場合,諸如(rú)液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般(bān)分為單柱塞泵(bèng)、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞(sāi)泵。
1、單柱塞泵(bèng)
結構組成主要有(yǒu)偏心輪、柱塞、彈簧、缸(gāng)體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形(xíng)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,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱(chēng)為排量,排量隻與泵的結構參數有關(guān)。
2、臥式柱塞泵(bèng)
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或(huò)6個)並列(liè)安裝,用1根曲軸通過連杆(gǎn)滑塊(kuài)或由偏心軸直(zhí)接推動柱塞做往複(fù)運動(dòng),實現吸、排液體的液壓泵(bèng)。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定(dìng)量泵(bèng)。煤礦液壓支架(jià)係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳(rǔ)化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複(fù)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(yùn)動方向與缸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(róng)積變化來(lái)進行工作的。由於柱(zhù)塞和柱塞孔都(dōu)是圓形零件,可以達到很高的精度(dù)配合,因此容積(jī)效率高。
4、直(zhí)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(lì)供油型液壓(yā)泵大都是(shì)采(cǎi)用(yòng)有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每(měi)次(cì)啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使用(yòng)氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液(yè)壓(yā)泵內的滑靴造成(chéng)拉脫現象,會造成泵體內回程板與(yǔ)壓板的(de)非正(zhèng)常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥(fá)配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故(gù)障率高、效(xiào)率低等缺點(diǎn)。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配(pèi)流徑向柱塞(sāi)泵的不足。由於徑向泵結構上的(de)特點,固定了軸配流徑向柱塞泵(bèng)比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命(mìng)長、控製精度高。變量行程短泵的(de)變量(liàng)是在變(biàn)量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距(jù)實現(xiàn)的,而定於(yú)的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變(biàn)量行(háng)程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥(fá)進行控製。故該泵的響應(yīng)速度快。徑向(xiàng)結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏(piān)磨的問題。使其抗衝擊能力大(dà)幅度(dù)提高。
6、液壓(yā)式
液壓柱塞泵(bèng)靠氣壓供油的液壓油箱,在每(měi)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(xiè)。直軸斜盤式柱塞泵分為壓(yā)力供油型(xíng)的自吸油型兩種。壓(yā)力供油型液壓泵大都采用有氣壓的(de)油箱,也有液壓(yā)泵本身帶有補油分泵向(xiàng)液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,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有代表性的結構形式的軸向柱塞(sāi)泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一(yī)種新型的技術含量比較高的高效泵(bèng),隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用(yòng)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驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞(sāi)泵工作原(yuán)理:驅(qū)動扭矩由驅動軸 通過十字聯(lián)軸器 傳遞給星形(xíng)的液壓缸體轉子,定子不受其它橫(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,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱(zhù)塞與滑靴球(qiú)鉸相連,並通過(guò)卡簧鎖定。二個保(bǎo)持(chí)環將滑(huá)靴卡在行(háng)程定子上。泵轉動時,它依靠離心(xīn)力和(hé)液壓力壓在定於內表(biǎo)麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行程為定(dìng)於偏心距的2倍。定(dìng)子的偏心(xīn)距可由泵體上的徑向位(wèi)置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵體(tǐ)和配流軸(zhóu)上的流道,並由配流軸上吸油口(kǒu)控(kòng)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平衡(héng)壓力補償(cháng)方法,形成了開環控(kòng)製。支承(chéng)驅動軸的軸(zhóu)承(chéng)隻起支承作用(yòng),不受其他外力的作用。液壓係(xì)統中:軸向柱塞泵是利用與傳(chuán)動軸(zhóu)平行的柱(zhù)塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行工(gōng)作的。由於(yú)柱塞(sāi)泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加(jiā)工時可(kě)以達到很(hěn)高的精(jīng)度配合;
三、工作階段(duàn)
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、下往(wǎng)複運動,從而完成泵油任務,泵油過(guò)程可分(fèn)為以下(xià)三(sān)個階段。結論:通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複(fù)運動(dòng)總行程L是不變的,由凸輪的(de)升(shēng)程(chéng)決定。
② 柱(zhù)塞每循(xún)環的供油量(liàng)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)時刻不隨供油行程的變化而變化(huà)。
④ 轉動柱塞可改變供(gòng)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號等係列。係列化是根據柴油機單缸功率範圍對供(gòng)油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同(tóng)尺寸的柱塞(sāi)直徑,組(zǔ)成若幹種在一個(gè)工(gōng)作循(xún)環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作原理(lǐ)和結構型式基本相同,以A型(xíng)泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體(tǐ)
為微處理器智能控製,液(yè)晶屏(píng)顯示,可與電腦進行通訊,具有工(gōng)作壓力穩定、脈動小、操作方便等特(tè)點。廣泛用於生化(huà)、醫藥、化(huà)工、環保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械(xiè)原理概述
柱塞泵柱塞往(wǎng)複運動(dòng)總行程(chéng)L是不變(biàn)的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供(gòng)油(yóu)行程,供油行程不受(shòu)凸(tū)輪軸(zhóu)控(kòng)製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的(de)變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變(biàn)供油量。柱塞泵工(gōng)作時,在噴(pēn)油泵(bèng)凸輪軸(zhóu)上的凸輪與(yǔ)柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為(wéi)以下兩(liǎng)個階段。
2、進油過程
當凸輪的(de)凸起部分轉過去後,在彈簧力的作(zuò)用下,柱塞向下運動,柱塞上(shàng)部空間(稱為泵(bèng)油室)產生真空度,當柱塞上端(duān)麵把柱塞(sāi)套上的(de)進油孔打開後,充(chōng)滿(mǎn)在油泵上(shàng)體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞(sāi)運動到下(xià)止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當(dāng)上行到柱塞上的斜槽(停供(gòng)邊(biān))與套(tào)筒上的回油孔相通(tōng)時,泵油室低(dī)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(fá)在彈簧力的作用下迅速(sù)關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過(guò)去後(hòu),在彈簧的作用下,柱塞又下(xià)行(háng)。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一(yī)個柱塞為原理(lǐ)介紹,一個柱塞泵上有兩個單向(xiàng)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(gè)單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個(gè)方向運動時,將液體壓縮後另一個單向閥(fá)被打開,被吸入缸內的液體被(bèi)排出。這種工作方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅(tóng)套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組(zǔ)柱(zhù)塞杆外徑修整到統一尺寸,再用1000#以上(shàng)的(de)砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套(tào)的三種方法(fǎ):
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈(yíng)裝配(pèi);
(b)采有(yǒu)樂泰膠粘著裝配,這(zhè)咱方法要求銅外(wài)套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔(kǒng)攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋(xuán)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)采用坐標鏜床(chuáng),重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍(dù)耐磨材料(liào);
(c)熱噴塗或電弧噴塗(tú)或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料(liào);
(d)激光熔敷:在柱塞表(biǎo)麵熔敷高硬度(dù)耐磨合金粉末(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,檢查液壓泵運轉聲響是(shì)否正常。如發現液壓缸(gāng)速度下降或悶(mèn)車時,就應該(gāi)對補油泵解體(tǐ)檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷(shāng)現(xiàn)象,內齒(chǐ)輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保持(chí)足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽(shòu)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(néng)保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也會破(pò)壞各(gè)磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱(zhù)塞(sāi)泵軸(zhóu)承的使用(yòng)壽命。據液壓泵製造廠提供的資(zī)料(liào),軸承的平均使用壽(shòu)命為(wéi)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(jiǎn)測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕(hén)或變色,就必須更換(huàn)。在更換軸承時,應注意原軸承的英(yīng)文字母(mǔ)和型號,柱塞(sāi)泵軸承大都采用(yòng)大(dà)載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一(yī)種品牌,應請教對軸承有經驗的(de)人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節(jiē),使其工作壓力(lì)保持穩定讓溢流閥施(shī)放超出部分(fèn)。而電機(jī)一直處於全速(sù)運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和(hé)流量時,有部分的餘量(liàng)溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用創(chuàng)傑節能變頻器後,溢(yì)流閥可定它封閉,通過節能(néng)變頻器本身自動(dòng)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(zì)動化控製,從而節省能耗(hào)。這種調節方式更大 優點就是能(néng)降低柱塞泵的運行能耗(hào),節(jiē)電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱(zhù)塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱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配(pèi)合良好。
(3)檢查柱塞副的密封(fēng)性。用手握住柱塞套,兩個手(shǒu)指堵住柱(zhù)塞頂(dǐng)端和側麵的進(jìn)油口。用另(lìng)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,表明柱塞副密封(fēng)良好,否則應(yīng)更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副(fù)減壓環帶是否磨損(sǔn)有台階或傷痕(hén)現象,必要時應予以更換。
(5)檢查(chá)出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指(zhǐ)將出油(yóu)閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥(fá)上端(duān)時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良(liáng)好,否則(zé)應更換出油閥副。
(6)檢查(chá)挺柱體。噴(pēn)油泵體和挺(tǐng)柱(zhù)體之間的標準間(jiān)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的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換(huàn)控製套。