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柱塞泵是(shì)液壓係統的(de)一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的容積發生變化來實(shí)現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高(gāo)、結構緊湊、效率高和流(liú)量調節方便等(děng)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(rú)液壓機、工程機械和船舶中。
機械(xiè)分(fèn)類:
柱塞(sāi)泵一般分為單柱塞泵(bèng)、臥式柱塞泵、軸向(xiàng)柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵(bèng)
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(tǐ)孔之間形成密(mì)閉容積。偏心輪旋轉一轉,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(yī)轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數(shù)有(yǒu)關。
2、臥式柱(zhù)塞泵
臥式柱塞(sāi)泵是(shì)由幾個柱塞(一般為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接推動(dòng)柱塞做往複運動,實現吸、排液體的(de)液壓泵。它們也都(dōu)采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液(yè)壓支架(jià)係統中的乳化(huà)液泵一般都是臥式(shì)柱塞泵。乳(rǔ)化液泵用於采(cǎi)煤工作麵,為(wéi)液壓支架提供乳化液,工作原理(lǐ)靠曲(qǔ)軸的旋轉(zhuǎn)帶動活塞(sāi)做(zuò)往複運動(dòng),實現吸液和排液。
3、軸向(xiàng)式(shì)
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活塞或柱塞的往複(fù)運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(de)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(gāo)的精度配合,因此容積效(xiào)率高(gāo)。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤(pán)式柱塞泵(bèng)分為壓力供油型(xíng)和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采(cǎi)用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在(zài)每次啟動機(jī)器之後,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不足時就啟動機器,會對(duì)液壓(yā)泵內的滑靴造成拉(lā)脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨(mó)損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、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(le)閥配流徑(jìng)向柱塞泵的不(bú)足。由於徑向泵結(jié)構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵(bèng)比軸向柱塞泵(bèng)耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵(bèng)的變量是(shì)在變量柱塞和限位柱塞作用(yòng)下,改變(biàn)定子的偏心距實現的,而定於(yú)的更大 偏心距為(wéi) 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由(yóu)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如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題(tí)。使其(qí)抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油(yóu)的液壓油箱,在每(měi)次啟動機器後,必(bì)須等液壓油箱達到使(shǐ)用氣壓後,才能操作機(jī)械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩(liǎng)種。壓力供油型液壓泵大都采(cǎi)用有氣壓的油箱(xiāng),也有液壓(yā)泵本身帶有補(bǔ)油(yóu)分泵向液壓泵進油口提供壓力油的(de)。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油(yóu)。
二、結構形式(shì)
柱塞泵分為兩種有代(dài)表性的結構形式的軸向柱塞泵(bèng)和徑(jìng)向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型(xíng)的技術含量比較高的高效泵,隨著(zhe)國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應(yīng)用領域的重要組成部分;徑向柱塞泵是(shì)活塞或柱塞的往複運動方向與驅動(dòng)軸垂直的柱塞(sāi)泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩(jǔ)由驅動(dòng)軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形(xíng)的液(yè)壓(yā)缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉(zhuǎn)子裝在配流軸(zhóu)上(shàng)。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(zhe)偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通(tōng)過卡(kǎ)簧鎖定。二個(gè)保持環將滑(huá)靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力(lì)壓在定於內表麵上。當轉子轉動(dòng)時,由於定於的(de)偏心作用(yòng),柱(zhù)塞將作(zuò)往複(fù)運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定(dìng)子的偏心距可(kě)由(yóu)泵(bèng)體上的徑向位置相(xiàng)對的兩個(gè)柱塞來調節。油液的進出通過泵體和(hé)配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵(bèng)體內產生的液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平(píng)衡采取了過平衡壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他(tā)外力的作用。液壓係統中(zhōng):軸向柱塞泵是利(lì)用與傳(chuán)動軸平行的柱塞在柱塞(sāi)孔內往複運動(dòng)所(suǒ)產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞(sāi)孔都是圓(yuán)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,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的(de)作用下,迫使柱塞作上、下往複(fù)運動(dòng),從(cóng)而完成泵油任務,泵油過程可分為以(yǐ)下三個階段(duàn)。結論:通過(guò)上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪(lún)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(bú)受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終(zhōng)了時刻(kè),從而改變供(gòng)油量。
四(sì)、 國產係列柱塞式噴(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。係列化是根據柴油機單缸功率範(fàn)圍對供油量的要求不同,以柱塞行程(chéng),泵缸中心距(jù)和結構型式為基(jī)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(gòng)油量不等的噴油泵(bèng),以滿足各種(zhǒng)柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作原(yuán)理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造(zào)和(hé)工作原理。柱(zhù)塞泵(bèng)由四大部分組(zǔ)成:分泵、油量調節機構、傳動機構(gòu)和泵體(tǐ)
為微處理器智能控製,液(yè)晶屏顯示,可與(yǔ)電腦(nǎo)進行通訊,具有工作(zuò)壓力穩定、脈動小、操作方便等特(tè)點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要(yào)連續恒壓、恒流輸送液體(tǐ)的要求。
1、機械原理概述
柱(zhù)塞泵柱塞往(wǎng)複運動總行程L是不變(biàn)的,由(yóu)凸輪的(de)升程決定。柱塞每循環的(de)供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的(de)。供油開(kāi)始時刻不隨供油行程的變化(huà)而變化。轉(zhuǎn)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,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫(pò)使柱塞作上、下往複運動,從而(ér)完成泵油任(rèn)務,泵油過程可(kě)分為以下兩(liǎng)個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分(fèn)轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞(sāi)向下運動,柱塞上部(bù)空間(稱為泵(bèng)油室)產生真空度,當柱塞上端麵把(bǎ)柱塞(sāi)套上的進油孔打開後,充滿在油泵(bèng)上體油(yóu)道(dào)內的柴油經油孔進入泵油(yóu)室,柱塞運動到下止點,進油結束(shù)
4、回油過程(chéng)
柱塞向上(shàng)供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回(huí)油孔相通時,泵油室低壓(yā)油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟(zhòu)然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停(tíng)止供油。此(cǐ)後柱塞還要上行,當凸輪的(de)凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個(gè)循環。柱塞泵以一個(gè)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(xiàng)一個方向(xiàng)運動時缸(gāng)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(xiàng)運動時,將液(yè)體(tǐ)壓縮(suō)後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先(xiān)把一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸(cùn),再用1000#以上的(de)砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓(yā),過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表麵有(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與銅套,安裝方法如(rú)下:
(a)采用研磨棒,手工或機(jī)械方法研磨修複缸(gāng)孔;
(b)采(cǎi)用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術(shù)”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層(céng)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(diàn)噴塗:噴塗高碳馬氏(shì)體耐磨材料;
(d)激光熔敷(fū):在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用(yòng)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(rú)發現(xiàn)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(shì)否有刮傷現(xiàn)象,內齒輪(lún)泵間隙是(shì)否過大。對於自(zì)吸油型柱塞泵,液壓(yā)油箱內的油(yóu)液不得低於油標下限,要保(bǎo)持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度(dù)越高(gāo),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(zhóu)承出(chū)現遊隙,則不能保證液壓泵(bèng)內(nèi)部三(sān)對磨擦副的(de)正常間隙,同時也會破壞各磨(mó)擦副的靜液壓支承(chéng)油(yóu)膜厚度,降(jiàng)低柱塞(sāi)泵軸承的使用壽(shòu)命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口(kǒu)。拆卸下來的軸承,沒有專業(yè)檢測儀器是無法檢測出軸(zhóu)承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱(zhù)表麵有(yǒu)劃痕或(huò)變色(sè),就(jiù)必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱(zhù)塞泵(bèng)軸承大都采用大載荷(hé)容(róng)量軸承(chéng),購買原廠家,原規格的產品,如果更換另(lìng)一種品牌(pái),應請教對軸(zhóu)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(liàng)。
當實際壓力大於需要壓力(lì)時,都是通過(guò)溢流閥(fá)來調節,使(shǐ)其工(gōng)作壓力保持穩定讓溢流閥施(shī)放超出(chū)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(yòng)溢流來(lái)調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回(huí)原係統(tǒng),從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低(dī),若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封(fēng)閉,通過節能變頻器本身自動調(diào)整工作壓力,保持工作壓力的穩定(dìng),自動追蹤設備的壓力(lì)。實(shí)現自動化控製,從而節省能耗。這種調(diào)節方式更大 優點就是能降低柱塞泵(bèng)的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕(shí)現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副(fù)配合情況。將柱塞端頭插人(rén)柱塞套內,傾(qīng)斜約60°,若(ruò)柱塞(sāi)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(tào),兩(liǎng)個手指堵住柱塞頂端和側麵(miàn)的進(jìn)油口。用另一隻手拉(lā)出柱塞,感(gǎn)到有較大的吸力,放鬆柱塞立(lì)即縮回原位,表明柱塞副密封良好(hǎo),否則應更(gèng)換柱(zhù)塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環(huán)帶是(shì)否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換(huàn)。
(5)檢查出油(yóu)閥副(fù)的(de)配(pèi)合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油(yóu)閥輕輕向下(xià)壓,當手指離開出油閥上端(duān)時,它能自動彈回原位,表明出油閥(fá)副密封良好(hǎo),否則應更換出油閥副(fù)。
(6)檢查挺柱體。噴油(yóu)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(hé)控製套的凹槽之間(jiān)的間(jiān)隙,應為(wéi)0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。