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柱塞泵是液壓係統的一(yī)個重要裝(zhuāng)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現吸油、壓油(yóu)。柱塞泵具有額(é)定壓力高、結構緊湊、效率高和流(liú)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合,諸如液壓機、工程(chéng)機械和船舶中。
機械分類(lèi):
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵(bèng)。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏(piān)心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱(zhù)塞與缸體孔之間形(xíng)成密閉容積。偏心輪(lún)旋轉一轉,柱塞上下往(wǎng)複運動一次,向下運動吸油,向上運動(dòng)排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的(de)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)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑(huá)塊或(huò)由偏心(xīn)軸直接推動柱塞(sāi)做往複運動(dòng),實現吸、排液體的液壓泵。它們也都(dōu)采用閥式配流裝置,而且(qiě)大多為定量泵。煤礦(kuàng)液壓支架係統(tǒng)中的乳化液泵一般(bān)都是臥(wò)式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作(zuò)麵(miàn),為液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶(dài)動活塞做往複(fù)運動,實現吸液和排液。
3、軸(zhóu)向式
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活塞或柱塞的(de)往複運動方向與缸體中(zhōng)心軸平行的柱塞泵(bèng)。軸向柱塞泵利(lì)用(yòng)與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔(kǒng)內往(wǎng)複運(yùn)動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞(sāi)和柱塞孔(kǒng)都是(shì)圓形零件,可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和(hé)自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大都是采用有(yǒu)氣(qì)壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次(cì)啟動機器之後,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(jiù)啟動(dòng)機器,會對液壓泵內(nèi)的滑靴造成拉脫現象(xiàng),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(bèng)可分為閥配(pèi)流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱(zhù)塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際(jì)上70、80年(nián)代(dài)發展的軸配流徑向柱(zhù)塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的(de)不(bú)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衝(chōng)擊、壽(shòu)命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在(zài)變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實現的,而定(dìng)於的更大 偏心距(jù)為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變量(liàng)機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速(sù)度快(kuài)。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵(bèng)滑(huá)靴偏磨的問題。使(shǐ)其抗衝擊能力大幅(fú)度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠(kào)氣(qì)壓(yā)供油(yóu)的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液(yè)壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油(yóu)型的自吸油型兩種。壓力供(gòng)油型液壓泵大都采用有氣壓的(de)油箱,也有液壓泵本身帶有補(bǔ)油分泵向液壓泵進油口提供壓力油(yóu)的。自吸油型液壓泵的自吸(xī)油能(néng)力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有(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型的技術含(hán)量比較高的高效(xiào)泵,隨著國產化的不斷加快,徑向(xiàng)柱塞泵必然(rán)會成為柱塞泵應用領域的重要(yào)組成部分;徑向柱塞(sāi)泵(bèng)是活塞或柱塞的往複運(yùn)動方(fāng)向與驅動軸垂直的柱塞泵(bèng)。徑向柱塞(sāi)泵工作原(yuán)理:驅動扭矩由驅(qū)動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液(yè)壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑(jìng)向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞(sāi)與滑靴球鉸相連,並通(tōng)過卡(kǎ)簧鎖定。二個保持環將(jiāng)滑靴卡在行程定子上。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(dìng)於的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定(dìng)子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱(zhù)塞來調節。油液的(de)進出(chū)通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸(zhóu)上吸油口控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平衡的(de)表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補(bǔ)償方法,形成了開環控製。支承(chéng)驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱(zhù)塞泵是利用與傳動軸(zhóu)平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產(chǎn)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(yǔ)柱塞彈簧的(de)作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成(chéng)泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得(dé)出下列結論
① 柱(zhù)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(xiǎo)取決(jué)於供油行程(chéng),供油行程不受凸(tū)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了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係(xì)列柱塞式噴油泵國產係列柱塞泵主要(yào)有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是(shì)根據柴油機單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行(háng)程,泵缸中心(xīn)距和結構型式(shì)為基礎,再分別配以不同尺寸的(de)柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴(chái)油機的需要。國產係列噴油泵的工作(zuò)原理和結構型式基本相同,以A型泵為(wéi)例介(jiè)紹柱塞式噴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、傳動機構和泵體
為微處理器(qì)智能控製,液晶屏(píng)顯示,可與(yǔ)電腦進行通訊,具有工(gōng)作壓力穩定、脈動小、操作方便(biàn)等特點(diǎn)。廣泛用(yòng)於生化、醫藥、化工、環保等(děng)行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸(shū)送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程(chéng)L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每(měi)循環的供油量大小取決於供油行(háng)程,供油行(háng)程不受(shòu)凸輪軸控製是可變的。供油開始(shǐ)時刻不隨供油行程(chéng)的(de)變化而變化。轉動柱塞可改變供(gòng)油終了時刻,從而改變供油量。柱(zhù)塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上(shàng)的凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下(xià)往複(fù)運動,從而完成泵油任務,泵油過程(chéng)可(kě)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(lì)的作用下,柱塞(sāi)向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油(yóu)室)產生真(zhēn)空度(dù),當柱塞上端麵(miàn)把柱塞套上的進油(yóu)孔打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞(sāi)向上(shàng)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(bèng)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,油壓驟然下降(jiàng),出油(yóu)閥在彈簧(huáng)力(lì)的作用下迅速關閉,停(tíng)止供油。此後柱塞還(hái)要上(shàng)行,當凸輪的凸起(qǐ)部分轉過(guò)去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個(gè)柱塞為原理(lǐ)介紹(shào),一個柱塞泵上有兩個單向閥,並(bìng)且方向相(xiàng)反,柱塞向一個方向運動時(shí)缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸(gāng)內,柱塞向另一個方向(xiàng)運動時,將液體壓縮後(hòu)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(shì)連續(xù)運(yùn)動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞(sāi)泵缸體鑲裝銅套(tào)的,可以采用更換(huàn)銅套的方法(fǎ)安裝。首先把一組柱塞(sāi)杆外徑(jìng)修整到統一尺(chǐ)寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸(gāng)體安裝銅套的三種方法(fǎ):
(a)缸體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外徑表(biǎo)麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑(jìng)加工(gōng)螺紋,塗樂(lè)泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸(gāng)體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機(jī)械方法研磨修複缸孔;
(b)采用(yòng)坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用(yòng)鉸刀修複缸體孔(kǒng)。
采用“表麵工(gōng)程(chéng)技(jì)術”,方法(fǎ)如下:
(a)電(diàn)鍍技(jì)術:在柱塞表(biǎo)麵鍍一層硬鉻;
(b)電(diàn)刷鍍技術:在(zài)柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴(pēn)塗:噴塗高碳(tàn)馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔(róng)敷:在柱塞表麵熔敷高硬(yìng)度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用(yòng)補油泵供油的柱(zhù)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(yè)壓泵運轉聲響是否(fǒu)正常。如發現液壓缸(gāng)速度下降或(huò)悶車時,就應該對(duì)補油泵解體檢(jiǎn)查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵(bèng)間隙是否過(guò)大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油(yóu)液不得低於油標下限,要保持足夠數量(liàng)的液壓油。液壓油的清潔度越高(gāo),液壓(yā)泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部(bù)件是軸(zhóu)承,如果軸承出現(xiàn)遊隙,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(jìng)液壓支承油膜厚度,降(jiàng)低柱塞泵軸承的使用壽命。據(jù)液壓泵(bèng)製造廠提(tí)供(gòng)的(de)資(zī)料,軸承的平均使用(yòng)壽命為10000h,超過此值就需要(yào)更換新口。拆卸下來的軸承(chéng),沒有專業(yè)檢測儀器是(shì)無法檢測出軸承的遊(yóu)隙的(de),隻能采用目測,如發(fā)現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承(chéng)的英文字母和型(xíng)號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容(róng)量軸承,購買(mǎi)原廠家,原規格的產品,如果(guǒ)更換另(lìng)一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的精(jīng)度等級和載荷容量。
當實際(jì)壓力大於需要壓力時,都是通(tōng)過溢流閥來調節,使其(qí)工作壓力保(bǎo)持穩定讓溢流閥施放超出部分(fèn)。而電機一直(zhí)處於(yú)全速運行(háng)反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量(liàng)時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若(ruò)使(shǐ)用創傑(jié)節能(néng)變頻器(qì)後,溢流閥可定它封(fēng)閉,通過節能變頻器本身自動調整(zhěng)工作壓力(lì),保持(chí)工作壓力的穩定,自動追蹤(zōng)設備的壓力。實現自動化(huà)控製,從而節省能耗。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。
六、檢修
(1)檢查柱塞(sāi)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(zhù)塞端頭插人柱塞套內(nèi),傾斜約(yuē)60°,若柱塞能在(zài)自(zì)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(yòng)手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出(chū)柱(zhù)塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱(zhù)塞副密封良好,否則應(yīng)更換(huàn)柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨損有台階(jiē)或傷痕現(xiàn)象(xiàng),必要時應(yīng)予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情(qíng)況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將(jiāng)出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表(biǎo)明(míng)出油閥副密封良好(hǎo),否則應(yīng)更換(huàn)出油閥副(fù)。
(6)檢查挺柱(zhù)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)檢查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的(de)間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。