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柱塞泵是液壓係統的(de)一個重要裝置。它依靠柱塞(sāi)在缸體中往複運動,使密封工(gōng)作容腔的容積發生變化來(lái)實(shí)現吸油、壓(yā)油。柱塞泵具有(yǒu)額定壓力高(gāo)、結構緊湊、效率高和流量調(diào)節方便等優(yōu)點。
柱塞泵被廣泛應用(yòng)於高壓、大流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
機械(xiè)分類:
柱塞泵一(yī)般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱(zhù)塞(sāi)泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心(xīn)輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體(tǐ)孔之間形成密閉容積。偏心輪旋(xuán)轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵(bèng)每轉一轉排出的(de)油液體積稱為排量,排量隻(zhī)與泵的結構參數有關。
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(gēn)曲(qǔ)軸通過連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現(xiàn)吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流(liú)裝置,而且(qiě)大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般(bān)都是臥式柱塞泵。乳化液泵(bèng)用於采煤工作麵,為(wéi)液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往(wǎng)複運動,實現吸液和排(pái)液。
3、軸向式
軸(zhóu)向柱(zhù)塞泵(英文名: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柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化(huà)來進(jìn)行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到(dào)很高的精度配合,因(yīn)此容積效率高。
4、直軸(zhóu)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(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大都是采(cǎi)用有氣壓(yā)的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到(dào)使用氣壓(yā)後,才能操作機(jī)械。如(rú)果液壓(yā)油箱的氣壓不足時就啟動(dòng)機器,會對(duì)液壓泵內(nèi)的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體(tǐ)內回程(chéng)板與壓板的非正常磨損。
5、徑向(xiàng)式
徑向(xiàng)柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流(liú)徑向柱(zhù)塞泵存在故障率高(gāo)、效率低等缺點。國際上70、80年代(dài)發展的軸配流徑(jìng)向柱塞泵克服了閥(fá)配流徑向柱塞泵的(de)不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐(nài)衝擊、壽(shòu)命長(zhǎng)、控製精度高。變量行程短(duǎn)泵的變量是在變量柱塞(sāi)和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實現的,而(ér)定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變(biàn)量行程很短。且(qiě)變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向(xiàng)結構設計(jì)克服了如軸向(xiàng)柱塞泵滑靴偏磨的問題(tí)。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後(hòu),才能操(cāo)作機械。直軸斜盤式柱(zhù)塞泵分為壓力(lì)供(gòng)油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓(yā)泵大都采(cǎi)用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向(xiàng)液壓泵進油(yóu)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(lì)供油。
二、結構形式
柱(zhù)塞泵分(fèn)為兩種有代表性的結構(gòu)形式的軸向柱塞泵和徑向柱(zhù)塞泵;由(yóu)於(yú)徑向柱塞(sāi)泵屬於一種新(xīn)型的技(jì)術(shù)含量比較高的高效泵,隨著國產化的不(bú)斷加快,徑(jìng)向柱塞泵必然會成(chéng)為柱塞泵應用領域的重要組成(chéng)部分;徑向(xiàng)柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動(dòng)方向與驅動(dòng)軸垂直的柱塞泵(bèng)。徑向柱塞泵工作原(yuán)理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星(xīng)形的液壓缸體轉子(zǐ),定(dìng)子不受其它橫向(xiàng)作用力。轉子裝在配流軸上(shàng)。位於轉子中的徑向布(bù)置的(de)柱塞,通過(guò)靜壓平(píng)衡(héng)的滑靴緊貼著偏心行(háng)程定子。柱(zhù)塞與滑靴球鉸相(xiàng)連,並通過卡簧鎖定。二個保持(chí)環將滑靴卡在行(háng)程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和液(yè)壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於(yú)的偏心作用,柱塞將作往複運(yùn)動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對的兩(liǎng)個柱塞來調節。油液的進出通過(guò)泵體和配流軸上的流道,並由配流(liú)軸上吸油口(kǒu)控製,泵體內產生的液(yè)壓力被靜壓平衡(héng)的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償方(fāng)法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸(zhóu)承隻起支承(chéng)作用,不受其他(tā)外(wài)力的(de)作用。液壓係統(tǒng)中:軸向(xiàng)柱(zhù)塞泵是(shì)利用與傳動軸(zhóu)平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往複(fù)運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞(sāi)和柱塞孔都是圓形零(líng)件,加工(gōng)時可以達到很高(gāo)的精度配合;
三、工作(zuò)階(jiē)段
工作時,在(zài)噴(pēn)油泵凸輪(lún)軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱(zhù)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(gè)階段。結論:通過上述討論,得出下(xià)列結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的(de)升程決定。
② 柱塞(sāi)每循環的供油量大小取(qǔ)決於供油行程,供油行程不受(shòu)凸輪(lún)軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻(kè)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,從而(ér)改變供(gòng)油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國(guó)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(gēn)據柴油(yóu)機(jī)單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程(chéng),泵缸中心(xīn)距和結構型式為基礎,再分別(bié)配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種(zhǒng)在一個工作循環內供油(yóu)量不等的(de)噴(pēn)油泵,以滿足各種柴油機的需要。國(guó)產係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的(de)構造和工作原理。柱塞泵(bèng)由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構(gòu)和泵(bèng)體
為微處理器智(zhì)能(néng)控製,液(yè)晶屏顯示,可與電腦(nǎo)進行(háng)通訊,具(jù)有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣(guǎng)泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足(zú)以上行業需(xū)要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述(shù)
柱塞泵柱(zhù)塞往複運動總行程L是不變的,由(yóu)凸輪的升程決(jué)定。柱塞每循(xún)環的供油量(liàng)大小取(qǔ)決於供油行程,供油行程不受(shòu)凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供(gòng)油行程的變化而變化。轉動柱塞可(kě)改變供油(yóu)終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪(lún)軸上的(de)凸輪與柱塞彈簧(huáng)的作用下(xià),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兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作(zuò)用下(xià),柱塞向下運動,柱塞上(shàng)部空間(jiān)(稱為泵油(yóu)室)產(chǎn)生真(zhēn)空度,當柱塞上端麵把柱塞套上(shàng)的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的(de)柴油經油孔(kǒng)進入泵油室(shì),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(shàng)的斜槽(停供邊)與套筒上(shàng)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(xié)槽溝通,油壓驟然下降,出油閥(fá)在彈簧力的(de)作用下迅速關閉,停止供油。此(cǐ)後柱(zhù)塞還要(yào)上行,當凸(tū)輪的凸起部分轉過(guò)去後(hòu),在彈簧的作用下,柱塞又下(xià)行。此時便開始了下一個(gè)循環。柱(zhù)塞(sāi)泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞(sāi)泵上(shàng)有兩個單(dān)向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負(fù)壓,這時一個單向閥打開液體被(bèi)吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體(tǐ)壓縮後另一個單向閥被打(dǎ)開(kāi),被吸入缸內的液體被(bèi)排出。這種工作(zuò)方式連(lián)續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使(shǐ)用
柱塞泵(bèng)缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的(de)方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷(lěng)凍擠壓,過盈裝(zhuāng)配(pèi);
(b)采有樂泰膠粘著裝配(pèi),這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸(gāng)孔攻絲,銅套外徑加(jiā)工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或(huò)機(jī)械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔(kǒng);
(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(dù)技術:在柱(zhù)塞(sāi)表麵(miàn)鍍一層硬(yìng)鉻;
(b)電(diàn)刷鍍技術:在柱(zhù)塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗(tú)高碳馬氏體耐磨材料;
(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
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢(jiǎn)查液壓泵(bèng)運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下(xià)降或悶車時,就應該對(duì)補(bǔ)油泵解體檢查,檢查(chá)葉輪邊沿是否有(yǒu)刮傷現象(xiàng),內齒輪泵間隙(xì)是否過大。對於自吸油型柱塞(sāi)泵,液壓油箱(xiāng)內的油(yóu)液不得低(dī)於油標下限,要保持足夠(gòu)數量的液壓(yā)油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞(sāi)泵最重(chóng)要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則(zé)不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正(zhèng)常間隙,同時也(yě)會破壞(huài)各(gè)磨擦副的靜液壓支承(chéng)油膜厚度,降低柱塞泵軸承(chéng)的使用壽命(mìng)。據液壓泵製造廠提供(gòng)的資料(liào),軸承的(de)平均使用壽命為10000h,超(chāo)過此值(zhí)就需要(yào)更換新(xīn)口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢(jiǎn)測儀器(qì)是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用(yòng)目測,如發現(xiàn)滾柱表麵有劃痕(hén)或變色,就(jiù)必須更換。在更換軸承時,應(yīng)注意原軸承的英文字母和型(xíng)號,柱塞泵軸承大(dà)都采用大載荷容量軸(zhóu)承,購買原廠家,原規格的產品(pǐn),如果(guǒ)更換另一種品牌,應請教對(duì)軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的精度(dù)等級和載荷(hé)容量(liàng)。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調(diào)節,使其工作(zuò)壓力保持(chí)穩定讓溢流閥施放超出(chū)部分。而電機一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢(yì)流(liú)來(lái)調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流(liú)回原係統,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(tā)封(fēng)閉,通(tōng)過節(jiē)能變頻器本身自動調整(zhěng)工(gōng)作壓力,保持工(gōng)作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化(huà)控製(zhì),從而節省能耗。這(zhè)種調節方式(shì)更大 優(yōu)點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達(dá)30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭(tóu)插人(rén)柱塞套內,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(liǎng)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(yǒu)較大的(de)吸力,放(fàng)鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢(jiǎn)查出油閥副(fù)減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥(fá)副的配合情況(kuàng)。用手(shǒu)指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能(néng)自動彈回原位,表明(míng)出油閥副密封良(liáng)好,否(fǒu)則應更換(huàn)出油閥(fá)副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和(hé)挺柱體之間的(de)標準間隙(xì)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(tào)的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。