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柱塞泵是(shì)液壓係統的一個重要裝置。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(huà)來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高(gāo)、結(jié)構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被(bèi)廣泛應用於高壓、大流量和流量需要(yào)調節的場合,諸如液(yè)壓(yā)機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞(sāi)泵、臥(wò)式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
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。柱塞與缸體孔之間形(xíng)成密閉(bì)容積。偏心輪旋(xuán)轉一(yī)轉,柱塞上下(xià)往(wǎng)複(fù)運(yùn)動一(yī)次,向下運動吸油(yóu),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(zhī)與泵的結構(gòu)參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱(zhù)塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個(gè))並列安裝,用1根曲(qǔ)軸通過連杆滑塊(kuài)或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓(yā)泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵(bèng)。煤礦液壓支架係(xì)統(tǒng)中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於(yú)采煤工作麵,為液壓支架提供乳化(huà)液,工作原理靠曲軸(zhóu)的旋轉帶動活塞做(zuò)往複運動,實現(xiàn)吸液和排液。
3、軸(zhóu)向式
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活塞或柱塞(sāi)的往複運動方向與缸體中(zhōng)心軸平行的柱塞泵。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(líng)件,可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
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(xī)油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠(kào)氣壓供油的液壓(yā)油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱(xiāng)達到使用氣壓後,才能操作(zuò)機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟(qǐ)動機器,會對液(yè)壓泵內的滑靴造成拉脫(tuō)現象,會造(zào)成泵體內(nèi)回(huí)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(pèi)流(liú)兩大類。閥配流(liú)徑向柱塞泵存在故障率高、效率(lǜ)低等缺點。國際上70、80年代發(fā)展的軸(zhóu)配流徑向(xiàng)柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固(gù)定了軸配流徑向柱塞泵比軸(zhóu)向柱塞泵耐衝擊、壽命(mìng)長、控製精度高。變量行程(chéng)短(duǎn)泵(bèng)的變量是在變量(liàng)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)大小不同),變量行程很(hěn)短。且(qiě)變量(liàng)機構設計為(wéi)高壓操(cāo)縱,由控製閥進行控製。故該(gāi)泵的響應速度快。徑向(xiàng)結構設計(jì)克服(fú)了如軸向(xiàng)柱塞(sāi)泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能(néng)力大幅度提高。
6、液壓(yā)式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟(qǐ)動機器(qì)後,必須等液壓油箱達(dá)到使(shǐ)用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力(lì)供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵(bèng)大(dà)都采用有氣(qì)壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵(bèng)向液(yè)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(hěn)強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞(sāi)泵分(fèn)為兩種有代表性的結構形式的(de)軸向柱塞(sāi)泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵(bèng)屬(shǔ)於一種新型的技術含量比較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然(rán)會成為(wéi)柱塞泵應用領域的重(chóng)要組成部分;徑向柱(zhù)塞泵(bèng)是活塞或柱塞的往複運動方向(xiàng)與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵(bèng)工作原理:驅動扭矩由(yóu)驅動(dòng)軸 通過十(shí)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(zhuǎn)子(zǐ)裝在配(pèi)流軸上。位於轉(zhuǎn)子中的徑向布置(zhì)的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊(jǐn)貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定(dìng)於(yú)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。定子的偏心距(jù)可由泵體上(shàng)的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵(bèng)體和配流(liú)軸上的流道,並(bìng)由配流軸上吸油口(kǒu)控製,泵體內產生的液壓(yā)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壓力補償(cháng)方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作(zuò)用。液壓係統中:軸(zhóu)向柱塞泵是利用與傳動軸平行的(de)柱(zhù)塞在柱塞(sāi)孔(kǒng)內往(wǎng)複運動所產生的容積變化來進行工作的。由(yóu)於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以(yǐ)達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作(zuò)時,在噴(pēn)油泵凸輪(lún)軸上的凸輪與柱塞彈(dàn)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(sān)個階段。結論:通過上述討論,得出(chū)下列結論(lùn)
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控(kòng)製是可(kě)變的。
③ 供油(yóu)開始(shǐ)時刻不隨供油行程的變(biàn)化(huà)而變(biàn)化。
④ 轉動柱(zhù)塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量(liàng)。
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(huà)是(shì)根(gēn)據柴油機單缸功率範圍對供油量的要(yào)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)尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內(nèi)供油量不等的(de)噴油泵,以滿足各種柴油(yóu)機的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為(wéi)例介紹柱塞式噴(pēn)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(gòu)和泵(bèng)體
為微(wēi)處理器智能控製,液(yè)晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動(dòng)小、操作(zuò)方便等特點。廣泛用於生化、醫藥(yào)、化工、環保等行業,滿足以(yǐ)上行業需要連續(xù)恒壓、恒流輸送液體的(de)要求。
1、機械原理概述
柱塞(sāi)泵柱塞往(wǎng)複運(yùn)動總行程L是不變的,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(chéng),供(gòng)油行(háng)程不受凸輪軸控製是(shì)可變(biàn)的。供油開始時(shí)刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱(zhù)塞泵工作時,在(zài)噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫使柱塞(sāi)作上、下往複運動,從(cóng)而(ér)完成泵(bèng)油任務,泵油過程可分為以下兩(liǎng)個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈(dàn)簧力的作用下,柱塞向下運動,柱(zhù)塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上(shàng)端麵把柱塞(sāi)套上的進油(yóu)孔打開後,充滿在(zài)油泵上體油道內(nèi)的柴(chái)油經油孔(kǒng)進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油(yóu)結束(shù)
4、回油過程
柱(zhù)塞向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝(gōu)通,油壓驟(zhòu)然下降(jiàng),出(chū)油(yóu)閥在彈簧力的作用(yòng)下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要(yào)上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便(biàn)開始了下一個循環。柱塞泵以(yǐ)一個柱塞(sāi)為原(yuán)理介紹,一個柱(zhù)塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方(fāng)向運動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液體被(bèi)吸入缸內,柱塞向另一個(gè)方向(xiàng)運動時,將液體壓縮後另一個(gè)單向閥被打開,被吸入缸內的(de)液(yè)體被(bèi)排出。這種工作(zuò)方(fāng)式連續運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(tào)的,可以(yǐ)采用更換銅套的方法安裝(zhuāng)。首先把一組柱塞(sāi)杆外徑修整到(dào)統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安(ān)裝銅套的(de)三種方法:
(a)缸(gāng)體(tǐ)加溫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,這咱方法要求銅外套(tào)外(wài)徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入(rù)裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研磨修複缸(gāng)孔;
(b)采用坐(zuò)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”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層(céng)硬(yìng)鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料(liào);
(c)熱噴塗(tú)或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨(mó)材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後(hòu),操作人員每日需對柱塞泵檢查(chá)1-2次,檢查液(yè)壓泵運轉聲響是否正常(cháng)。如發現液壓缸速(sù)度下降或悶車時,就應(yīng)該對補油泵解體檢查,檢查葉輪(lún)邊沿是(shì)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,液壓油箱內的油液不得低於油(yóu)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(yā)泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如(rú)果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內(nèi)部三(sān)對磨(mó)擦(cā)副(fù)的正常間隙,同(tóng)時也會破壞各磨擦副的靜(jìng)液壓支承油膜(mó)厚度,降低柱塞泵軸承的使用(yòng)壽命。據液(yè)壓泵製(zhì)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(gèng)換(huàn)新口。拆卸下來的軸承,沒(méi)有專業檢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(huàn)。在更換軸(zhóu)承時,應(yīng)注(zhù)意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量(liàng)軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更(gèng)換另一種品牌(pái),應請教對軸承有經(jīng)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(dà)於需要壓(yā)力時,都是通過溢流閥來調節,使其工(gōng)作壓力保持(chí)穩定讓溢流閥施放超出部分(fèn)。而電機一直處於全(quán)速運行反複動作(zuò),功(gōng)耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分的餘量溢(yì)流回原係統,從而造成柱塞(sāi)泵存(cún)在無用功(gōng)率,工作效率低(dī),若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它(tā)封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保(bǎo)持(chí)工(gōng)作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力(lì)。實現(xiàn)自動(dòng)化控製,從而節(jiē)省能耗(hào)。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新(xīn)品。
(2)檢查(chá)柱塞(sāi)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(zài)自身(shēn)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(zhù)塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即(jí)縮回原位,表明(míng)柱塞副密封良好,否則應更換柱(zhù)塞副。
(4)檢查(chá)出油(yóu)閥副減壓環帶是否磨損有台(tái)階或傷痕現象,必要時應(yīng)予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將(jiāng)出油閥輕(qīng)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(fù)密(mì)封(fēng)良(liáng)好,否則(zé)應更(gèng)換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件(jiàn)。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間隙,應為(wéi)0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。