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柱塞泵是液壓係統的一個(gè)重要裝置(zhì)。它依靠柱塞在缸體中(zhōng)往複運(yùn)動,使(shǐ)密封(fēng)工作容腔的容積(jī)發生變化來實(shí)現吸油、壓油。柱(zhù)塞泵具有額(é)定壓(yā)力高、結(jié)構緊湊、效率高和流(liú)量調節方便等優點。
柱塞泵(bèng)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(jī)、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞(sāi)泵、軸向柱(zhù)塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結(jié)構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔(kǒng)之間形(xíng)成密閉容積(jī)。偏心輪旋轉一轉,柱塞上(shàng)下往複運(yùn)動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉(zhuǎn)一(yī)轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵(bèng)的結構參數(shù)有關。
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(ān)裝(zhuāng),用1根曲軸通過連杆滑塊(kuài)或由偏(piān)心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液(yè)壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量(liàng)泵。煤礦液壓支(zhī)架係(xì)統中(zhōng)的乳化液泵(bèng)一般都是臥式柱塞泵。乳化(huà)液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳化液,工作原理靠(kào)曲軸的旋轉(zhuǎn)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:Piston pump)是活塞或柱塞(sāi)的往複運動方向與(yǔ)缸體(tǐ)中心軸(zhóu)平行的柱塞泵(bèng)。軸向柱塞泵利用與傳(chuán)動軸平行的柱(zhù)塞(sāi)在柱塞孔內往複運(yùn)動所(suǒ)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(kě)以達到很高的精度配合,因此(cǐ)容積效率高(gāo)。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油(yóu)型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用(yòng)有氣(qì)壓的油箱,靠氣壓(yā)供(gòng)油(yóu)的液壓油箱(xiāng),在每次啟動機器之(zhī)後,必須等(děng)液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械(xiè)。如果液壓(yā)油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內(nèi)的滑靴造成拉脫現象,會(huì)造成泵體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(zhàng)率高、效率低等缺點。國際上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(de)特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝(chōng)擊、壽(shòu)命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是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(liàng)大(dà)小(xiǎo)不同),變(biàn)量行程很短。且變量機構(gòu)設計為高壓操縱(zòng),由控製閥進行控製。故該泵的響應速(sù)度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的(de)問題。使其抗衝擊(jī)能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液(yè)壓油箱,在每次啟動機器後(hòu),必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機(jī)械(xiè)。直軸斜(xié)盤式柱塞泵分為壓力供(gòng)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(yě)有液(yè)壓泵本身帶有補油(yóu)分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自(zì)吸油(yóu)型液壓(yā)泵(bèng)的自吸油能力很強,無需外力供油(yóu)。
二、結構(gòu)形式
柱塞泵分為兩種有代表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種(zhǒng)新型(xíng)的技術含量比較高的(de)高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會(huì)成為柱塞泵(bèng)應用領域的重要組成部分;徑向(xiàng)柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞(sāi)的往複運動方向與驅動軸垂(chuí)直的柱塞(sāi)泵。徑(jìng)向(xiàng)柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過(guò)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),通過靜壓平衡的滑靴緊(jǐn)貼著偏心行(háng)程定子。柱塞與滑靴(xuē)球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環(huán)將滑靴(xuē)卡在行程定子上。泵轉動時(shí),它依靠離心力和液壓力壓在(zài)定(dìng)於內表麵上(shàng)。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱(zhù)塞將作往(wǎng)複運動,它的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對的(de)兩個柱塞來調(diào)節。油(yóu)液的(de)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(de)表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力(lì)補償方法(fǎ),形成了(le)開環控(kòng)製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用(yòng),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塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積(jī)變化來進行工(gōng)作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞(sāi)孔都是圓形零件(jiàn),加工時可以達(dá)到很高(gāo)的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴(pēn)油泵凸(tū)輪軸上的凸輪(lún)與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複(fù)運動,從而完成(chéng)泵油(yóu)任(rèn)務,泵油(yóu)過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下列結(jié)論
① 柱塞往複(fù)運動總行(háng)程L是不變的,由凸輪(lún)的升程決定。
② 柱塞(sāi)每循環的供(gòng)油量大小取決於供油(yóu)行程,供油行程不受(shòu)凸輪軸控製是可變的。
③ 供油(yóu)開始時刻不隨供油行程的變化(huà)而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油(yóu)量。
四、 國產係列(liè)柱塞式噴(pēn)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(liè)化是根據柴油(yóu)機單缸功(gōng)率(lǜ)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(xíng)式(shì)為基礎(chǔ),再(zài)分別配以不同尺寸的柱塞直徑(jìng),組成若(ruò)幹種在一個(gè)工作循環(huán)內供油(yóu)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(yóu)泵的工(gōng)作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴(pēn)油泵(bèng)的構造和工作原理。柱塞泵由(yóu)四大部分組成:分泵(bèng)、油量調(diào)節機(jī)構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電(diàn)腦進行(háng)通訊,具有(yǒu)工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛(fàn)用於生化、醫藥、化工、環(huán)保等(děng)行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒(héng)流輸送液體的要求(qiú)。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行(háng)程L是不變的,由凸輪的升(shēng)程決定。柱塞每循(xún)環的供(gòng)油量大小取決於供(gòng)油行程,供油行程(chéng)不受凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供(gòng)油行(háng)程的變化而變化。轉動柱(zhù)塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作(zuò)時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用(yòng)下,迫使(shǐ)柱塞作上、下往(wǎng)複運動,從而完成泵油任務,泵油過(guò)程可分為以下兩(liǎng)個階段(duàn)。
2、進油過程
當凸輪的(de)凸起(qǐ)部分(fèn)轉過去後,在彈(dàn)簧力的作用下,柱塞向(xiàng)下運動,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(sāi)套(tào)上的進油孔打(dǎ)開後(hòu),充滿在油泵上體油道內的柴(chái)油經油孔進入泵油室(shì),柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過(guò)程
柱(zhù)塞向上供油(yóu),當上行(háng)到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒(tǒng)上的回油孔(kǒng)相通時,泵油(yóu)室(shì)低壓油(yóu)路便與柱塞頭部的中孔和徑向(xiàng)孔及(jí)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,當凸(tū)輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的(de)作用下,柱塞又下行。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,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向(xiàng)運動時缸(gāng)內出現負壓,這時一個單(dān)向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另(lìng)一個方(fāng)向運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被(bèi)排出。這種工作方式(shì)連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套(tào)的,可以采用更換銅套的方法(fǎ)安裝。首先把(bǎ)一(yī)組柱塞(sāi)杆外徑修整到統一尺(chǐ)寸,再用1000#以上的砂紙(zhǐ)拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫(wēn)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(zán)方法要求銅外套外徑(jìng)表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外(wài)徑加工螺紋,塗樂泰膠後(hòu),旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與(yǔ)銅套(tào),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(biǎo)麵工程技術”,方法如下:
(a)電(diàn)鍍技術:在柱(zhù)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料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或(huò)電噴塗:噴塗高(gāo)碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在(zài)柱塞表(biǎo)麵(miàn)熔敷(fū)高硬度耐磨合金(jīn)粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後(hòu),操作(zuò)人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓(yā)泵運轉聲響是否正常(cháng)。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油(yóu)箱內的(de)油液(yè)不得(dé)低於油標下限,要保持足夠(gòu)數量的液壓油。液(yè)壓油的清潔度(dù)越高,液壓泵的(de)使用壽命越長。
柱(zhù)塞泵最重要的部件是軸承,如(rú)果軸(zhóu)承出現遊(yóu)隙,則不能保證(zhèng)液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各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(yā)泵製造廠提供(gòng)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。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(zhī)能采(cǎi)用目(mù)測,如(rú)發現滾柱表麵有劃痕或變色,就(jiù)必須更換。在更換軸承時,應注意原(yuán)軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承(chéng),購買原(yuán)廠家,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員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載(zǎi)荷容量。
當實際壓(yā)力大於需(xū)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(chāo)出(chū)部分。而電(diàn)機一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部(bù)分的(de)餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若(ruò)使用創(chuàng)傑節能(néng)變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變(biàn)頻器本(běn)身自動調整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動(dòng)追蹤設備的壓力。實(shí)現自動化控製,從而節省能耗(hào)。這(zhè)種(zhǒng)調節方式更大(dà) 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(kuàng)。將(jiāng)柱塞(sāi)端頭插(chā)人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自(zì)身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副(fù)的密封性(xìng)。用手握(wò)住柱塞套,兩個(gè)手指堵住柱(zhù)塞頂端(duān)和側麵的進油口。用另一隻手(shǒu)拉出(chū)柱塞,感(gǎn)到(dào)有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回(huí)原位,表明柱塞副密封良好(hǎo),否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是(shì)否磨損有台階或(huò)傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油(yóu)閥(fá)副的配合情況(kuàng)。用手(shǒu)指堵住出油閥下孔,用另一手指將出(chū)油閥輕輕向下壓,當手指離開(kāi)出油閥上端時,它能自動彈回原位,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(tǐ)。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的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更(gèng)換控製套。