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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置。它(tā)依靠柱塞在(zài)缸體中(zhōng)往複運動,使(shǐ)密封工(gōng)作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節的(de)場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向(xiàng)柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱(zhù)塞、彈簧、缸體(tǐ)、兩個(gè)單向閥。柱塞與缸體孔之間(jiān)形成密閉容積(jī)。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運(yùn)動一(yī)次,向下運(yùn)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(yǒu)關。
2、臥式(shì)柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸(zhóu)通(tōng)過連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做(zuò)往複運動,實現吸、排液(yè)體的液壓泵(bèng)。它(tā)們也(yě)都采用閥(fá)式配流裝置,而且大多為定(dìng)量(liàng)泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥(wò)式柱塞泵(bèng)。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳化(huà)液,工作原理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動活塞做往(wǎng)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(zhù)塞的(de)往複運動(dòng)方向與缸(gāng)體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在(zài)柱塞孔內往複運動所產生(shēng)的容積變化來(lái)進行(háng)工作的。由於柱塞(sāi)和柱塞孔都是圓形零件,可以達到(dào)很高的精(jīng)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油型兩種。壓力供油型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(cì)啟動機(jī)器之(zhī)後(hòu),必(bì)須等液壓油箱達到使用氣(qì)壓後,才能操作機械。如果(guǒ)液壓油箱(xiāng)的氣壓不足時就啟動(dòng)機器,會對液壓泵(bèng)內的滑靴造成拉脫現象(xiàng),會造成泵體(tǐ)內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向(xiàng)式
徑向柱塞泵可分(fèn)為閥配流與軸配流兩(liǎng)大類。閥配流徑(jìng)向柱塞(sāi)泵存在故障率高、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泵的不足。由於徑向泵結構上的特(tè)點,固定了軸配(pèi)流(liú)徑向柱塞泵比軸(zhóu)向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是(shì)在變量柱塞和(hé)限位柱塞作用下,改變定子(zǐ)的偏(piān)心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排(pái)量大小不同),變量行程(chéng)很短(duǎn)。且(qiě)變量機構設計為(wéi)高壓操縱,由控製(zhì)閥進行控製。故(gù)該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了如軸(zhóu)向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊(jī)能力大幅(fú)度提高(gāo)。
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,必須(xū)等液壓油箱(xiāng)達到(dào)使用氣壓後,才(cái)能操作機械。直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本(běn)身帶有補油分泵向(xiàng)液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自(zì)吸油(yóu)能力很強,無需外力供油。
二、結構形(xíng)式
柱塞泵分(fèn)為兩種有(yǒu)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新(xīn)型的(de)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(bèng)必然會成為柱塞泵應(yīng)用領域的重要(yào)組成部分;徑向(xiàng)柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向(xiàng)與(yǔ)驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動(dòng)扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞(dì)給星形的液壓缸體轉(zhuǎn)子,定子不受其(qí)它(tā)橫向(xiàng)作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的(de)柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑(huá)靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二(èr)個保持環將(jiāng)滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠(kào)離心力和液壓力壓在定於內(nèi)表麵(miàn)上。當(dāng)轉子(zǐ)轉動時,由於定於的偏心作用,柱(zhù)塞將作(zuò)往複運動,它的行程為定於偏心距的2倍(bèi)。定子(zǐ)的偏心距可由泵體上的徑向位置(zhì)相對的兩個柱塞來調節。油(yóu)液(yè)的進(jìn)出通過泵體和配流軸(zhóu)上的流道,並由配流軸上吸(xī)油口控製,泵體內產生的液壓(yā)力被靜壓平衡的表麵(miàn)所(suǒ)吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償方法(fǎ),形成了開環控製。支(zhī)承驅動軸的軸承隻(zhī)起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統(tǒng)中:軸向(xiàng)柱塞(sāi)泵是(shì)利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的(de)容積變化來進行(háng)工作(zuò)的。由於柱塞泵的柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件,加(jiā)工時(shí)可以達到(dào)很高的(de)精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上(shàng)的凸輪與柱(zhù)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(chéng)可分為以下三個(gè)階段。結論:通過上述討論,得出下(xià)列結論
① 柱塞往(wǎng)複運動總行程(chéng)L是不變的,由凸輪的(de)升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大(dà)小取決於供(gòng)油行程,供油(yóu)行程不受凸輪軸(zhóu)控製是可變的。
③ 供油開(kāi)始時刻不隨供(gòng)油行程(chéng)的變化而(ér)變化。
④ 轉動柱塞(sāi)可(kě)改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列(liè)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(de)要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別(bié)配以(yǐ)不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在(zài)一個工作循環內供油量不(bú)等的噴油泵,以滿足各種柴油機(jī)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型泵為例介紹(shào)柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組(zǔ)成:分泵、油量調節機構、傳動(dòng)機構和泵(bèng)體(tǐ)
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩(wěn)定(dìng)、脈(mò)動小、操作方便等特點。廣(guǎng)泛用於生化、醫藥、化工、環保等(děng)行業,滿足以上行業(yè)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(zhù)塞往複運動總行程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,供油行(háng)程不受凸輪軸控製是(shì)可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變(biàn)化。轉動柱塞可改變(biàn)供油終了時刻(kè),從而改變供油(yóu)量。柱塞泵(bèng)工作時,在噴油泵凸輪軸上的(de)凸(tū)輪與(yǔ)柱塞(sāi)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(bèng)油過程可分為以(yǐ)下兩個階(jiē)段。
2、進油過(guò)程
當凸(tū)輪的凸起(qǐ)部分轉過去(qù)後(hòu),在彈簧(huáng)力的作用下,柱(zhù)塞向下運(yùn)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套上(shàng)的(de)進油孔打(dǎ)開後,充滿在(zài)油(yóu)泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下(xià)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(停供邊)與套筒上的回油孔相(xiàng)通時(shí),泵油室低壓油(yóu)路便與柱塞頭部的中孔(kǒng)和徑向孔及斜(xié)槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下(xià)迅速(sù)關閉,停止(zhǐ)供油。此後柱(zhù)塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在(zài)彈簧的作(zuò)用下,柱塞又下(xià)行。此時便(biàn)開始了下一個循環。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(fāng)向運動(dòng)時缸內出現負壓,這時一個單(dān)向閥打開液體被吸入缸內,柱(zhù)塞向另一個(gè)方向(xiàng)運動時,將(jiāng)液體壓縮後(hòu)另一個單向閥被(bèi)打開,被吸入缸內的液體被排出。這種(zhǒng)工作方式連續運動(dòng)後就形(xíng)成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞(sāi)泵缸體鑲裝銅套的,可以(yǐ)采用更換銅套的方法安裝(zhuāng)。首先把一組柱(zhù)塞杆外徑修整(zhěng)到統一尺寸,再用1000#以上的砂(shā)紙拋光(guāng)外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝(zhuāng)或銅套低溫冷(lěng)凍擠壓,過盈裝配;
(b)采(cǎi)有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要(yào)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,塗樂泰膠後,旋入(rù)裝(zhuāng)配。
熔燒(shāo)結合方式的(de)缸體與銅套,安裝方(fāng)法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研(yán)磨修複缸孔;
(b)采用坐(zuò)標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用(yòng)鉸刀修複缸體孔。
采用(yòng)“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層(céng)硬鉻(gè);
(b)電刷(shuā)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噴塗:噴塗高碳(tàn)馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的(de)柱塞泵,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(yā)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(yán)是否有(yǒu)刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液(yè)壓油箱內的油(yóu)液不得低於油標下限(xiàn),要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的(de)使用壽命越長。
柱塞(sāi)泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現(xiàn)遊(yóu)隙,則不能保證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(chéng)油膜厚度,降低(dī)柱(zhù)塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵(bèng)製造廠(chǎng)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(xiè)下來的軸承,沒有專業檢測(cè)儀器是無法檢測出軸承的遊隙(xì)的,隻能采用(yòng)目(mù)測,如發現滾柱(zhù)表麵有劃(huá)痕或變色,就(jiù)必須更換。在更換軸承時,應(yīng)注意原軸(zhóu)承的(de)英文字母和(hé)型號,柱塞泵軸承大都采用大(dà)載荷容量軸承,購買原(yuán)廠家,原規格(gé)的產品,如果(guǒ)更換另(lìng)一種(zhǒng)品牌,應請教對(duì)軸承有經驗的人員查表對換,目的(de)是保持(chí)軸承的精度等級和載荷(hé)容量。
當實際壓力大於需要壓力時(shí),都(dōu)是通(tōng)過溢流閥(fá)來調節,使其工作壓力保持穩定(dìng)讓(ràng)溢流閥施放超出部分。而電機(jī)一直處於全速運行(háng)反(fǎn)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(liàng)溢流回原係統(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(liú)閥可定它封閉,通(tōng)過節能變頻器本身自動調整(zhěng)工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現(xiàn)自動化控製,從(cóng)而節省能耗。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(shàng)。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無(wú)傷痕和鏽蝕(shí)現象,必要時(shí)應更換新品。
(2)檢(jiǎn)查柱(zhù)塞副配合情況。將柱塞(sāi)端(duān)頭插人(rén)柱(zhù)塞套內,傾斜約(yuē)60°,若柱塞能在自身作用下(xià)緩慢地下滑為配(pèi)合(hé)良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用(yòng)手(shǒu)握住(zhù)柱塞套,兩(liǎng)個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油(yóu)口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大(dà)的(de)吸力,放鬆柱塞立(lì)即縮回原位,表明(míng)柱塞副(fù)密封良好,否則應更換(huàn)柱塞副。
(4)檢查出(chū)油閥副減壓環帶(dài)是否磨損有台階或傷(shāng)痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出(chū)油閥副的配合情況。用(yòng)手指堵住出油閥下孔,用另一手(shǒu)指將出油閥輕輕向下壓(yā),當手指(zhǐ)離開(kāi)出油閥上(shàng)端時,它能自動(dòng)彈(dàn)回原位,表明出油閥(fá)副密封良好,否則應(yīng)更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為(wéi)0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換(huàn)零件。
(7)檢(jiǎn)查柱塞凸緣和(hé)控製套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必(bì)須更換(huàn)控(kòng)製套(tào)。