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柱塞泵是液(yè)壓係統的一個重要裝置。它依靠(kào)柱塞在缸體中(zhōng)往(wǎng)複運動,使密封工作容腔(qiāng)的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱(zhù)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(yīng)用於高壓、大流量和流量需要調(diào)節的場合,諸(zhū)如液壓機(jī)、工程機械和船舶(bó)中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸(zhóu)向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結(jié)構組成主要有(yǒu)偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單(dān)向閥。柱塞與缸(gāng)體孔之間形成密(mì)閉容積。偏心(xīn)輪(lún)旋轉一轉,柱塞上(shàng)下往(wǎng)複運動一次,向下運動吸油,向上(shàng)運動(dòng)排油(yóu)。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量(liàng),排量隻與(yǔ)泵的結構(gòu)參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般(bān)為(wéi)3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓泵(bèng)。它們(men)也都采用(yòng)閥式(shì)配流裝置,而且大多(duō)為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提(tí)供乳化液,工作原(yuán)理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往(wǎng)複運動,實現吸液(yè)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缸體中(zhōng)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來(lái)進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零(líng)件,可以(yǐ)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(lì)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(yóu)的液(yè)壓油箱,在每次(cì)啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使(shǐ)用氣壓後,才能操(cāo)作機(jī)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(chéng)拉脫現象,會造成泵體內回程(chéng)板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上(shàng)70、80年代發展的軸配流徑向(xiàng)柱塞泵(bèng)克服了閥配流徑向(xiàng)柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特(tè)點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸(zhóu)向柱塞泵耐衝擊(jī)、壽命長、控製精度高。變量行程短泵(bèng)的變量是在變量柱塞和限位(wèi)柱塞作用下,改變(biàn)定子的(de)偏心距(jù)實現的,而定於的更大 偏心(xīn)距為 5—9mm(根(gēn)據排量大小(xiǎo)不同),變量行程很短。且變(biàn)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。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使(shǐ)其抗衝擊(jī)能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓(yā)柱塞泵靠氣壓供油的液壓(yā)油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓(yā)油(yóu)箱達到使用氣壓後,才能操作機械(xiè)。直軸斜(xié)盤式柱塞泵分(fèn)為壓力供油型的自吸油型兩種(zhǒng)。壓力(lì)供(gòng)油型液壓泵大(dà)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(kǒu)提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自(zì)吸油能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵(bèng)分為兩種有(yǒu)代表性的(de)結構(gòu)形式的軸向柱塞泵和(hé)徑向柱塞泵;由於徑(jìng)向柱塞(sāi)泵屬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(jìng)向柱塞泵必然會成為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(xiàng)與驅動軸垂直的柱塞泵(bèng)。徑向柱塞泵工(gōng)作原理:驅動扭矩由驅動(dòng)軸 通過(guò)十字聯軸(zhóu)器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不(bú)受其它橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子(zǐ)中的徑向布置的柱(zhù)塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著(zhe)偏心行程定子。柱塞(sāi)與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在(zài)行程定子上。泵轉動時(shí),它依(yī)靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往(wǎng)複運動,它的行(háng)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(wèi)置相對的兩個(gè)柱塞來調節。油液(yè)的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,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(guò)平衡壓力補償方法,形成了開(kāi)環控(kòng)製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係(xì)統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行(háng)的柱塞在柱塞孔內往(wǎng)複運動所產生(shēng)的容積變化來進行工作的(de)。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柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油(yóu)任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下列結論
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(chéng),供油行(háng)程不受(shòu)凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程(chéng)的變化而變化。
④ 轉動(dòng)柱塞可(kě)改變供油(yóu)終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油(yóu)泵國產係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和(hé)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要求不同,以柱塞行(háng)程,泵缸中心距和結構型式為基礎(chǔ),再分別配以不同尺寸(cùn)的柱塞直徑,組成若幹(gàn)種在一個工作循環內供(gòng)油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作原(yuán)理和結構型式基本相同(tóng),以A型泵為例介紹(shào)柱(zhù)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
為微處理器智能控製,液晶屏(píng)顯(xiǎn)示,可與電(diàn)腦進行(háng)通訊,具有工作壓力穩(wěn)定、脈動小、操作方(fāng)便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以(yǐ)上行業需要連續恒壓、恒流輸送液(yè)體的要(yào)求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往(wǎng)複運動總(zǒng)行程L是不變(biàn)的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供(gòng)油量大小取決於(yú)供油行程(chéng),供(gòng)油行程不(bú)受凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的(de)變化(huà)而變化。轉動柱塞可(kě)改變(biàn)供油終了時刻(kè),從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸(tū)輪與柱塞彈簧(huáng)的作用下,迫使(shǐ)柱塞作上、下往複運動(dòng),從(cóng)而完成泵油(yóu)任務,泵油過(guò)程可(kě)分為以下(xià)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,柱塞向下運動,柱塞上部空(kōng)間(稱(chēng)為泵(bèng)油室)產生真空度,當柱塞上端(duān)麵把柱塞套上的(de)進油(yóu)孔打開後,充滿在(zài)油泵上體油道內(nèi)的柴油經油孔進入(rù)泵油室,柱塞運(yùn)動到下(xià)止(zhǐ)點,進油結(jié)束
4、回油過程
柱塞向上供(gòng)油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的(de)回油孔(kǒng)相通時,泵油(yóu)室低壓油(yóu)路便與(yǔ)柱塞頭部的(de)中孔和徑向(xiàng)孔及斜槽溝通,油(yóu)壓驟然下降,出油閥(fá)在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱(zhù)塞還要上行,當凸輪的凸起部(bù)分轉過去後,在(zài)彈簧的作用下,柱(zhù)塞又下(xià)行。此時便開始了下(xià)一個循環。柱塞泵以一個柱塞(sāi)為原理介紹,一個柱塞泵上(shàng)有兩個(gè)單向閥,並且方向相反,柱塞向一個(gè)方向運動時缸內出(chū)現負壓,這時一個單向閥打(dǎ)開液體被吸入缸內,柱塞向另一(yī)個方(fāng)向運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開(kāi),被吸入缸內的(de)液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲(xiāng)裝(zhuāng)銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首(shǒu)先把一組(zǔ)柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再用(yòng)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凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求(qiú)銅外套外徑(jìng)表麵有溝槽;
(c)缸孔(kǒng)攻絲,銅套外徑加工螺(luó)紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套(tào),安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研磨(mó)修複缸孔;
(b)采(cǎi)用坐標鏜床,重新(xīn)鏜缸(gāng)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(jì)術:在柱(zhù)塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材(cái)料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合(hé)金粉(fěn)末。
五(wǔ)、機械維護(hù)
采用補油泵供油的柱塞泵,使(shǐ)用3000h後,操作人(rén)員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢(jiǎn)查液壓泵運轉聲響是否正常。如發(fā)現液壓缸速度下降或悶車時,就應該對(duì)補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿(yán)是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過(guò)大。對於自吸油型柱塞泵,液(yè)壓油箱(xiāng)內的(de)油液不得低於油(yóu)標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的(de)清潔度(dù)越高,液壓(yā)泵的使用壽命越長(zhǎng)。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦(cā)副的正常間隙,同時也會破(pò)壞各磨擦副的靜液(yè)壓(yā)支承油膜厚(hòu)度,降低柱塞泵軸承的使(shǐ)用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業(yè)檢(jiǎn)測儀器是(shì)無法檢(jiǎn)測出軸承的遊隙(xì)的,隻能采用目測,如(rú)發現滾柱表麵有(yǒu)劃痕或變色,就必須更換。在更(gèng)換(huàn)軸承時,應注(zhù)意(yì)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軸承(chéng),購買原廠家,原(yuán)規格(gé)的產品(pǐn),如果更換另一種品牌,應(yīng)請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保(bǎo)持軸承的精度等級和載荷容量。
當實際壓力大(dà)於需要壓力時,都是通過溢流(liú)閥來調節,使其工作壓力保持穩定(dìng)讓溢流閥(fá)施(shī)放超出部(bù)分。而電機一直處(chù)於全速運行反複(fù)動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分(fèn)的餘量溢流(liú)回原係統,從而造成柱塞泵存在無(wú)用功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封(fēng)閉,通過節能變頻器本身自動(dòng)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(chá)柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱(zhù)塞副配(pèi)合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜(xié)約60°,若柱塞能(néng)在自(zì)身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的(de)密封性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較(jiào)大的吸力,放鬆柱塞立即(jí)縮回原位(wèi),表明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查(chá)出油(yóu)閥副減壓環帶是(shì)否(fǒu)磨損(sǔn)有台階或傷痕現象(xiàng),必要時應(yīng)予以更換(huàn)。
(5)檢查出油(yóu)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(yóu)閥輕輕向下壓,當(dāng)手指離開出油閥上端時,它(tā)能(néng)自動彈回原位(wèi),表明(míng)出油閥副(fù)密封良好,否則應更換(huàn)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(āo)槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換(huàn)控製套(tào)。