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柱塞泵是液壓係統的一個重(chóng)要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的容積發生變化來實現(xiàn)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等優點。
柱塞泵被廣泛應(yīng)用於高壓、大流量和流量需要調節(jiē)的場合,諸如液(yè)壓機、工程機械和船(chuán)舶中。
機械分類(lèi):
柱塞泵一般分為(wéi)單柱塞泵、臥式(shì)柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏(piān)心輪、柱塞、彈簧、缸體(tǐ)、兩個單(dān)向閥。柱塞與(yǔ)缸體(tǐ)孔之間形成密(mì)閉容積。偏(piān)心輪旋轉一轉,柱塞上(shàng)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。
2、臥式柱塞(sāi)泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般(bān)為(wéi)3個或6個)並列(liè)安裝,用1根曲軸(zhóu)通過連杆滑塊或由偏(piān)心軸直接推動柱塞做往複(fù)運動,實現吸(xī)、排液體的液(yè)壓泵。它們也都采用閥式配(pèi)流裝置,而且大多為定(dìng)量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液(yè)泵用於(yú)采(cǎi)煤工作麵,為(wéi)液壓支架提供乳化液,工作原理(lǐ)靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實(shí)現吸液(yè)和排液。
3、軸向式
軸(zhóu)向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞(sāi)或柱塞的往複運(yùn)動方向與缸(gāng)體中心(xīn)軸平行的柱塞泵(bèng)。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來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的(de)精度配合,因此容(róng)積效率高。
4、直軸斜盤式(shì)
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(xíng)液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之後(hòu),必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓(yā)不足時就啟動機器,會(huì)對液壓泵內的滑靴造成拉脫現(xiàn)象,會造成泵體(tǐ)內(nèi)回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向(xiàng)式
徑(jìng)向柱塞泵可分為閥配流與軸配流(liú)兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在(zài)故障(zhàng)率高(gāo)、效率低等缺點(diǎn)。國際(jì)上70、80年代發(fā)展的(de)軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的(de)不足。由(yóu)於徑向泵(bèng)結構上的特點,固定了軸配流徑(jìng)向(xiàng)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限位柱塞作用下,改變(biàn)定子的偏心距實現的,而(ér)定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量(liàng)大小不同),變量行程很短。且變量機構設計為高(gāo)壓操縱,由控製閥進行(háng)控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑(huá)靴偏磨的問題。使其抗衝擊能(néng)力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣(qì)壓供油的液壓(yā)油箱,在每次啟動機(jī)器後,必須(xū)等液壓油箱達(dá)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吸油型兩種。壓(yā)力供油型液壓泵(bèng)大都采用有氣壓的油箱,也(yě)有液壓泵本(běn)身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供(gòng)壓力油的。自吸油型液壓泵的自(zì)吸油能(néng)力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分(fèn)為兩種有代表性的結構形(xíng)式的軸向(xiàng)柱(zhù)塞泵和徑(jìng)向柱塞(sāi)泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型(xíng)的(de)技(jì)術含(hán)量比較高的(de)高效泵,隨著國產化的(de)不斷加快,徑向柱塞(sāi)泵必然(rán)會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑向柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞的往(wǎng)複運動方向與驅動軸垂直(zhí)的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通(tōng)過十字聯(lián)軸器(qì) 傳遞給星形(xíng)的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在配(pèi)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(jǐn)貼著偏心行程定子。柱(zhù)塞與滑靴球鉸相連,並通(tōng)過卡(kǎ)簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行程定子(zǐ)上(shàng)。泵轉(zhuǎn)動(dòng)時,它依(yī)靠離心力和液壓力壓在(zài)定於(yú)內表麵上。當(dāng)轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞(sāi)將作往複運動,它(tā)的行程為定於偏(piān)心距的2倍。定(dìng)子的偏心距可由泵體上的(de)徑向位置相對的兩個(gè)柱塞來調節。油液的進(jìn)出(chū)通過泵(bèng)體和配(pèi)流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內產(chǎn)生的(de)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(fǎ),形(xíng)成了(le)開環(huán)控製。支承驅動軸的軸承隻(zhī)起支承作用,不(bú)受(shòu)其(qí)他(tā)外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞(sāi)泵是(shì)利用與傳動軸平行的柱塞(sāi)在柱塞孔內往複運(yùn)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,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸(tū)輪(lún)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,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述(shù)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(tū)輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油(yóu)量(liàng)大小取決於(yú)供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變(biàn)的。
③ 供油開始時刻(kè)不(bú)隨供油行(háng)程的變化而變化。
④ 轉動柱(zhù)塞可改變(biàn)供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油(yóu)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油量的要求(qiú)不同,以柱塞行程,泵缸中(zhōng)心距和結構型式(shì)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(nèi)供油量不等的噴油泵,以滿足各(gè)種柴油機的需要。國產係列噴油泵(bèng)的工(gōng)作原理和結構型式(shì)基本相同(tóng),以A型泵為例介紹柱塞式噴油(yóu)泵的構造和工作原理(lǐ)。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動(dòng)機(jī)構和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可(kě)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。廣泛用於生化、醫藥、化工、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(qiú)。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總(zǒng)行程(chéng)L是不變的,由凸輪(lún)的(de)升程決定。柱塞每循環的供(gòng)油(yóu)量大小取決(jué)於供油行程(chéng),供(gòng)油行程不受凸輪軸控製是可變的。供(gòng)油開始時刻(kè)不隨供油行程的變化而變化。轉動柱(zhù)塞可改變(biàn)供油終了時刻(kè),從而改變供(gòng)油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上(shàng)的凸輪(lún)與柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫使柱(zhù)塞作上(shàng)、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當(dāng)凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向(xiàng)下運動,柱塞上部空間(稱為泵油(yóu)室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上(shàng)的進油孔(kǒng)打開後,充滿在油泵上體油(yóu)道(dào)內的柴油經油孔進(jìn)入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(cáo)(停供邊)與套(tào)筒上的回油(yóu)孔相通時,泵油室低壓油(yóu)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,出油閥在彈(dàn)簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當(dāng)凸輪的凸起(qǐ)部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此(cǐ)時便開始了下一個(gè)循環。柱塞泵以一個柱(zhù)塞為原理介紹,一個(gè)柱塞泵上有兩個單向(xiàng)閥,並且方向(xiàng)相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負(fù)壓,這時(shí)一個單向閥(fá)打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動(dòng)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排出。這種工(gōng)作(zuò)方(fāng)式連續運(yùn)動後就形成了連續供油 。
5、機(jī)械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑(jìng)修整到(dào)統(tǒng)一尺寸,再用1000#以上(shàng)的砂紙拋(pāo)光外徑。
缸體安裝銅套(tào)的三種方(fāng)法:
(a)缸體加溫熱裝或(huò)銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰(tài)膠粘著裝配(pèi),這咱方法要求銅(tóng)外套外徑表麵有(yǒu)溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體(tǐ)與銅套,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)采用坐標(biāo)鏜床,重新鏜缸(gāng)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(miàn)鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱(zhù)塞表麵刷(shuā)鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴(pēn)塗或電噴塗:噴塗高碳(tàn)馬氏(shì)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)用補油泵供油的柱(zhù)塞(sāi)泵,使用3000h後,操作人員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或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉(yè)輪邊沿是否有刮傷現象(xiàng),內齒輪泵間隙是(shì)否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱(xiāng)內的(de)油(yóu)液不得低於油標下限,要(yào)保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔(jié)度越高,液壓泵(bèng)的使用壽命越長。
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三對磨擦副的正常間隙,同(tóng)時(shí)也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降(jiàng)低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用壽(shòu)命為10000h,超過此值就需要更換新口。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或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承(chéng)的英文字母和型號,柱塞(sāi)泵軸承大都采用大載荷容(róng)量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請教(jiāo)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荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是(shì)通過溢流閥來調節,使其工(gōng)作壓力(lì)保持(chí)穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機(jī)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,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工(gōng)作效率低,若使用創傑節能變(biàn)頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身(shēn)自動調整(zhěng)工作壓力(lì),保持工作壓力的穩定,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(fāng)式更大 優點就是(shì)能降(jiàng)低柱塞泵的運行能耗(hào),節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要(yào)時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞(sāi)端頭插人柱塞套(tào)內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞(sāi)頂(dǐng)端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則應更(gèng)換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否(fǒu)磨損有台階(jiē)或傷痕現象,必要(yào)時應予以更換(huàn)。
(5)檢查出油閥副的配合情(qíng)況。用手指堵住出油閥下(xià)孔,用另一手指將出油閥輕輕向(xiàng)下壓,當手指離開出油閥上端(duān)時,它能自動彈(dàn)回原位(wèi),表明出油閥副密封良好,否則應更換出油閥副(fù)。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為(wéi)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(xū)更換控製套。