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柱塞泵(bèng)是液壓係(xì)統的一個重要(yào)裝(zhuāng)置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使(shǐ)密封工作容腔(qiāng)的容積發生變化來實現吸(xī)油、壓油。柱塞泵(bèng)具有(yǒu)額定壓(yā)力高、結構緊湊、效率高(gāo)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場(chǎng)合,諸如液壓機、工程機(jī)械和船舶中。
機械分類:
柱(zhù)塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵(bèng)、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單(dān)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。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一(yī)次,向(xiàng)下運動吸油,向上運動排(pái)油(yóu)。泵(bèng)每轉一(yī)轉排出的油液體積稱為排(pái)量(liàng),排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱(zhù)塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(sāi)(一(yī)般為3個或6個)並列安裝(zhuāng),用1根曲軸通過連(lián)杆滑塊或由偏心軸直接推(tuī)動柱塞做往複運動,實現吸、排(pái)液體的液壓泵。它們也都采用(yòng)閥式配流裝置,而且大多為定量(liàng)泵。煤礦液壓支架(jià)係統中的乳化(huà)液泵一般(bān)都是(shì)臥式柱塞泵。乳化液泵用於(yú)采(cǎi)煤工作麵,為液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的(de)旋轉帶動活塞做往複運(yùn)動,實現吸(xī)液和排液(yè)。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與(yǔ)缸體中(zhōng)心軸平行的柱塞泵。軸(zhóu)向柱塞泵利用與傳(chuán)動軸平行的柱塞在柱(zhù)塞(sāi)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(zhù)塞孔都是(shì)圓形零件,可以達到很高的精度(dù)配合,因此容積效(xiào)率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供(gòng)油型(xíng)和自吸油型兩種。壓力供油型(xíng)液(yè)壓泵大都(dōu)是采(cǎi)用有氣壓的油箱,靠氣壓供(gòng)油的液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達(dá)到使用氣壓後(hòu),才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液(yè)壓泵內的滑靴造成拉脫現象(xiàng),會造成(chéng)泵體內回程(chéng)板(bǎn)與壓板的非正常磨損。
5、徑(jìng)向式
徑向柱塞泵可分為(wéi)閥配流與(yǔ)軸配流(liú)兩大類。閥配流徑向柱塞(sāi)泵存在故障率高、效率低(dī)等缺點(diǎn)。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流(liú)徑向柱塞泵的不足。由於徑(jìng)向泵結構上的特(tè)點,固定了軸配流徑向柱塞(sāi)泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製(zhì)精度高。變(biàn)量行程短泵的(de)變量是在變量柱塞和限位(wèi)柱塞作用(yòng)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(biàn)量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控(kòng)製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向(xiàng)結構設(shè)計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的(de)問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵(bèng)靠氣壓供(gòng)油的液壓油箱,在每(měi)次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力(lì)供油型(xíng)的自吸油(yóu)型兩種。壓(yā)力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向液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強,無需外(wài)力供(gòng)油(yóu)。
二、結(jié)構形式
柱塞泵分為兩種有代表性的結構(gòu)形式的(de)軸向柱塞泵和(hé)徑向(xiàng)柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新(xīn)型的技術含量比較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為(wéi)柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞(sāi)泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸(zhóu) 通過十(shí)字聯軸器 傳遞給(gěi)星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作(zuò)用力。轉子(zǐ)裝在配流軸上。位於(yú)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。柱塞與滑靴球鉸相連,並(bìng)通過卡簧鎖定。二(èr)個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力壓(yā)在定於內(nèi)表麵上。當轉子轉動時(shí),由於定於的偏心作用,柱塞將作往(wǎng)複運動,它的(de)行程為定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體(tǐ)上的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進(jìn)出通過泵體和配流軸上的流道,並由配(pèi)流軸上吸油(yóu)口控製,泵體內(nèi)產生的液壓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方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸(zhóu)承隻(zhī)起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係(xì)統中:軸(zhóu)向柱塞泵是利用與傳動軸(zhóu)平行的柱塞在柱塞孔內往複運動(dòng)所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加(jiā)工時可以達到很(hěn)高的精度配合;
三、工作(zuò)階段
工(gōng)作時,在噴油(yóu)泵凸輪軸上的凸(tū)輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下(xià)往複運(yùn)動(dòng),從而完成泵(bèng)油任務,泵油過程(chéng)可分為以下三個階段。結論:通過上述討(tǎo)論(lùn),得出下列結論(lùn)
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(měi)循環的供油量大小取決於供(gòng)油行程(chéng),供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時(shí)刻(kè)不隨供油行程的(de)變化而變(biàn)化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油(yóu)量(liàng)。
四、 國產係列(liè)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(xì)列化(huà)是根(gēn)據(jù)柴油機單缸功率範圍對供(gòng)油量的要求(qiú)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(de)柱塞(sāi)直徑,組成若幹種在一個工作循(xún)環內供(gòng)油量不等的噴油泵,以滿足各(gè)種柴油機的需要。國產係(xì)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構造和工作原理。柱塞泵由四大(dà)部分組(zǔ)成(chéng):分泵、油量調節機(jī)構、傳動(dòng)機(jī)構和泵體
為微處理器智能控製,液(yè)晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有(yǒu)工作壓力穩定、脈動小、操作方(fāng)便等特點。廣泛用(yòng)於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要連(lián)續恒(héng)壓、恒流輸送液體(tǐ)的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運(yùn)動總行程L是不變的,由凸輪的升程(chéng)決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不(bú)受凸輪(lún)軸(zhóu)控製是可(kě)變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化(huà)。轉動(dòng)柱塞可改變供油終了時刻,從而改變(biàn)供油(yóu)量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱(zhù)塞彈簧(huáng)的作用下,迫使柱塞作上、下往(wǎng)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(tū)起部(bù)分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運(yùn)動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱(zhù)塞(sāi)上端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經(jīng)油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點(diǎn),進油結束
4、回油過程
柱塞(sāi)向上供油,當上行(háng)到柱塞上的斜槽(停供邊(biān))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通(tōng),油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下(xià)迅速關閉,停止供油。此後柱塞(sāi)還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後(hòu),在彈簧的作(zuò)用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹(shào),一個柱(zhù)塞泵上有(yǒu)兩個單(dān)向閥,並且方向相反,柱(zhù)塞向一(yī)個方向運動時缸(gāng)內出現負壓,這時一個單向閥打開(kāi)液體被吸入缸內,柱塞向另(lìng)一個方向運(yùn)動時,將液體壓縮後另(lìng)一個單向閥被(bèi)打開,被吸(xī)入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成了(le)連續供油(yóu) 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套(tào)的,可以采用更換銅套的方(fāng)法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整(zhěng)到統(tǒng)一(yī)尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套(tào)的三種方法:
(a)缸體(tǐ)加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過(guò)盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑(jìng)表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體(tǐ)與(yǔ)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(kǒng);
(b)采用(yòng)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(chéng)技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術(shù):在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧(hú)噴塗(tú)或電噴塗:噴(pēn)塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔(róng)敷:在柱(zhù)塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵(bèng)供油的柱塞(sāi)泵,使用3000h後(hòu),操作人員每(měi)日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響(xiǎng)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,內齒(chǐ)輪泵間隙(xì)是否(fǒu)過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內(nèi)的油液不得低(dī)於油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重(chóng)要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保(bǎo)證液壓泵內部三對磨擦副的正常(cháng)間隙(xì),同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸(zhóu)承的使(shǐ)用壽命。據液壓泵製造(zào)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。拆卸下來(lái)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(mù)測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更(gèng)換軸承時,應(yīng)注意原(yuán)軸承的英文字母和型號,柱塞(sāi)泵軸承大都(dōu)采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應(yīng)請教對軸承有經驗的(de)人(rén)員查表對換,目的是(shì)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,都是通過溢流閥來調節,使其工(gōng)作壓(yā)力保持穩(wěn)定讓溢流閥施放超出部分。而電機一(yī)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(yòng)功(gōng)率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢(yì)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,保持工作壓(yā)力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實(shí)現自動化控(kòng)製,從而節省能耗。這種調節方式(shì)更大(dà) 優點就是能降低柱塞(sāi)泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有(yǒu)無傷痕和鏽蝕現象,必要時(shí)應更換新品(pǐn)。
(2)檢查柱塞副配(pèi)合情況。將柱塞端頭插(chā)人柱塞(sāi)套內,傾斜約60°,若柱塞能(néng)在自身作用下(xià)緩慢地下滑為(wéi)配合良(liáng)好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手(shǒu)握住柱塞套,兩個手指堵住(zhù)柱塞頂端和側(cè)麵的進(jìn)油口。用另(lìng)一隻手(shǒu)拉出柱塞,感到有較大的吸(xī)力,放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)檢查出油閥副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)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離(lí)開出油閥上端時,它能自動彈(dàn)回原位,表明出油閥副密(mì)封(fēng)良好,否則應更換出油閥(fá)副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間(jiān)的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱(zhù)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,必須更換控製套。