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柱塞泵是液壓係統的一(yī)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(qiāng)的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有(yǒu)額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便(biàn)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(fèn)類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組(zǔ)成主(zhǔ)要有偏心輪(lún)、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞(sāi)與(yǔ)缸(gāng)體孔之(zhī)間形(xíng)成密閉容積。偏心輪(lún)旋轉(zhuǎn)一轉,柱塞上下(xià)往複運動一次,向下運動(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(de)結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一(yī)般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通(tōng)過連杆滑塊或由偏心軸直(zhí)接推動柱塞做往複(fù)運動(dòng),實現(xiàn)吸、排液體的液壓泵。它們也都采用(yòng)閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中(zhōng)的乳化液泵一般都是臥式(shì)柱塞泵。乳化液泵(bèng)用(yòng)於采煤工作麵,為液壓支(zhī)架提供乳化液,工(gōng)作原理靠曲(qǔ)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(shì)
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是(shì)活塞或柱(zhù)塞的往複(fù)運動方向與缸體中心軸(zhóu)平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與(yǔ)傳動軸平行的(de)柱塞在(zài)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(sāi)孔都(dōu)是圓形零件,可以達到很(hěn)高的精度配合,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油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣(qì)壓的油箱,靠氣壓供(gòng)油的液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後(hòu),才能操作(zuò)機械。如果液壓(yā)油箱(xiāng)的氣壓不足(zú)時就啟動(dòng)機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑(jìng)向式(shì)
徑向柱塞泵可分為閥配流(liú)與軸配(pèi)流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故(gù)障率高、效率低等缺點。國際(jì)上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵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(le)軸配(pèi)流徑向柱塞泵比軸(zhóu)向柱塞泵耐衝擊、壽命(mìng)長、控製精度(dù)高。變量(liàng)行程短泵(bèng)的變量是在變量柱(zhù)塞和限(xiàn)位柱塞作用(yòng)下,改變定子的偏心距實現的,而定於的(de)更大(dà) 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行(háng)程很短。且變量機構(gòu)設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了(le)如(rú)軸向柱塞(sāi)泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大(dà)幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞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(zhí)軸斜盤(pán)式(shì)柱塞泵分(fèn)為壓力(lì)供油型的(de)自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采(cǎi)用有(yǒu)氣(qì)壓的油箱,也有液壓泵本身(shēn)帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型(xíng)液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油。
二、結(jié)構形式(shì)
柱塞泵分為兩種有代表性的(de)結構形(xíng)式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的(de)技術含量比較高的高效泵,隨著國產(chǎn)化的不斷加快,徑向柱塞泵(bèng)必然會成為柱塞泵應用(yòng)領域(yù)的重要組成(chéng)部分;徑向柱塞泵是活塞(sāi)或柱塞(sāi)的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工(gōng)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(de)液壓缸體轉子(zǐ),定子不受其它橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位(wèi)於(yú)轉子中的徑向布置的柱塞,通(tōng)過靜(jìng)壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴(xuē)卡在行程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠離心(xīn)力和液壓力(lì)壓在定於內表麵上。當轉子轉動(dòng)時,由(yóu)於定(dìng)於的偏心作(zuò)用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由(yóu)泵體上的徑(jìng)向位置(zhì)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(yóu)口控製(zhì),泵體內產生的液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的(de)靜壓平衡采取了過平衡壓力補償方法,形(xíng)成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承(chéng)作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵(bèng)是利用與傳動軸平行的柱塞在柱(zhù)塞孔內往複運動(dòng)所產生的容積(jī)變化來(lái)進行工作的。由於柱塞泵(bèng)的柱塞和柱塞孔都(dōu)是圓形零件,加工(gōng)時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工(gōng)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(dòng),從而完(wán)成泵油任務,泵(bèng)油過程可分為以(yǐ)下三(sān)個階段。結(jié)論:通過上述討論,得出(chū)下列結論
① 柱塞往複運(yùn)動總(zǒng)行程L是不變(biàn)的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決(jué)於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨(suí)供油行(háng)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。
四(sì)、 國產係列柱塞式(shì)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(xì)列化是根據柴油機單缸(gāng)功率範圍(wéi)對供油量的要求不同,以柱塞行程(chéng),泵缸中(zhōng)心(xīn)距和結構型式為基礎,再分別配以不(bú)同尺寸(cùn)的柱塞直徑,組成若幹種在一個(gè)工作循環內供油(yóu)量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係列噴(pēn)油泵的工作(zuò)原理和結構型式基本相(xiàng)同,以A型泵為(wéi)例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作(zuò)原(yuán)理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量(liàng)調節機構、傳動機構(gòu)和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏(píng)顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力(lì)穩定、脈動小(xiǎo)、操作方便(biàn)等特點(diǎn)。廣泛用於(yú)生化、醫藥、化工、環保等行(háng)業,滿足以上(shàng)行(háng)業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運(yùn)動總行程L是不(bú)變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不(bú)受凸輪軸控(kòng)製是可變的。供油開始時刻(kè)不隨供油(yóu)行程的(de)變化而變化。轉動柱塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改變供油量(liàng)。柱(zhù)塞泵工作時,在噴油泵(bèng)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(bèng)油任務,泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油(yóu)過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱(zhù)塞向下運動,柱塞上部空間(稱(chēng)為泵油室)產(chǎn)生真空(kōng)度,當柱塞上端麵把(bǎ)柱塞套上的進油孔打開(kāi)後,充滿在油泵上體油道(dào)內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到(dào)下止點,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(停供邊)與套筒上的回油孔相(xiàng)通時,泵油室低壓油路便與柱塞(sāi)頭部的中孔和徑(jìng)向孔及(jí)斜槽(cáo)溝(gōu)通,油壓驟然下降,出油閥(fá)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,當凸輪的凸起部分轉過去(qù)後,在彈簧的作用下(xià),柱(zhù)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(jiè)紹,一個柱塞泵上有(yǒu)兩個單向閥,並且方(fāng)向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓,這(zhè)時一個單向閥打開液(yè)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(xiàng)閥被打開,被吸入缸內(nèi)的液體被排(pái)出。這種工作方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使(shǐ)用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的(de),可以采用更換銅套的方法安裝。首先把(bǎ)一組(zǔ)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(zhuāng)或銅套(tào)低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方(fāng)法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔(kǒng)攻絲,銅套外徑加工螺紋(wén),塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式(shì)的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研(yán)磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體(tǐ)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(sāi)表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材(cái)料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴(pēn)塗(tú)高(gāo)碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱(zhù)塞表(biǎo)麵熔敷高硬度耐磨合金粉末(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(yuán)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。如發現液壓缸速度下降(jiàng)或悶(mèn)車時,就應該對補油(yóu)泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙(xì)是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的(de)油液不得低於(yú)油標(biāo)下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承(chéng)出現(xiàn)遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正(zhèng)常(cháng)間(jiān)隙,同時(shí)也會破壞各磨擦(cā)副的靜液壓支承(chéng)油膜厚(hòu)度(dù),降低柱塞泵軸承的使(shǐ)用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用壽(shòu)命為10000h,超過此值就需要更(gèng)換新口。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(yóu)隙的,隻能采用目測,如發現(xiàn)滾(gǔn)柱表麵有劃痕或(huò)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(xíng)號(hào),柱塞泵(bèng)軸承大(dà)都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(qǐng)教對軸承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。
當實際壓力大於需要壓力時,都是(shì)通(tōng)過溢流閥來調節,使(shǐ)其工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超(chāo)出部分。而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(yā)力和流量時,有(yǒu)部分的餘量溢流回原係(xì)統,從而造(zào)成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調(diào)整工作壓(yā)力,保持工作壓(yā)力的穩定,自動追蹤設備的(de)壓力。實(shí)現自(zì)動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更(gèng)大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節(jiē)電效果可達(dá)30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有(yǒu)無傷痕和(hé)鏽蝕現(xiàn)象,必要時應更換新品。
(2)檢(jiǎn)查柱塞副配合情況。將柱塞(sāi)端頭插(chā)人柱塞套內,傾斜(xié)約60°,若(ruò)柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為(wéi)配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞(sāi)套,兩個手指堵住柱塞頂(dǐng)端和(hé)側麵的進油口。用(yòng)另一隻手拉(lā)出(chū)柱塞,感到有(yǒu)較大的吸力,放鬆(sōng)柱塞立即縮回原位(wèi),表明柱塞副密(mì)封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油(yóu)閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要(yào)時應予以更換(huàn)。
(5)檢查出油閥副的(de)配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用(yòng)另一手(shǒu)指將(jiāng)出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查(chá)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)檢查柱塞凸緣和(hé)控製套的凹槽之間的間(jiān)隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換(huàn)控製套。