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柱塞泵(bèng)是液壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞在(zài)缸(gāng)體中往複運(yùn)動,使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱(zhù)塞泵具有額定(dìng)壓力高、結構緊湊、效率高和流量調(diào)節(jiē)方(fāng)便等(děng)優點。
柱塞泵(bèng)被廣泛應(yīng)用於高(gāo)壓(yā)、大(dà)流量和流量需要調節的場合(hé),諸如(rú)液壓機、工程(chéng)機械和船舶中。
機械(xiè)分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱(zhù)塞泵和徑向柱塞(sāi)泵。
1、單(dān)柱(zhù)塞泵
結(jié)構組成主要(yào)有偏心(xīn)輪、柱塞、彈簧、缸(gāng)體(tǐ)、兩個單向閥。柱塞與缸(gāng)體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉(zhuǎn),柱塞上下往(wǎng)複運動一次,向下運動吸油,向上運動(dòng)排油(yóu)。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與(yǔ)泵的(de)結構參數有關。
2、臥式柱塞(sāi)泵
臥式柱塞(sāi)泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安(ān)裝,用1根曲軸(zhóu)通過連(lián)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(de)液壓(yā)泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為(wéi)定量泵。煤礦液壓支架係統(tǒng)中的(de)乳化液泵一般(bān)都是臥式(shì)柱塞泵。乳化液泵用於采煤(méi)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(wǎng)複運動,實現(xiàn)吸液和排液。
3、軸向(xiàng)式
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與缸體中心軸平行的(de)柱塞(sāi)泵。軸向柱塞泵利用與(yǔ)傳動軸平行的柱塞在(zài)柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行工作(zuò)的。由於柱塞和柱塞(sāi)孔都(dōu)是圓形零(líng)件,可以達到很高的精度配合(hé),因此容積效率高。
4、直軸斜(xié)盤式
直軸斜盤式柱塞(sāi)泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓(yā)泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油(yóu)的液壓油(yóu)箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓(yā)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(bú)足時就啟動機器,會對液(yè)壓泵內的(de)滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的(de)非正常磨(mó)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(pèi)流徑(jìng)向柱塞泵存在故障率高(gāo)、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的(de)軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵(bèng)的不足。由於徑向(xiàng)泵結構(gòu)上的特點,固定了軸配流徑向柱(zhù)塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、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柱塞作用(yòng)下(xià),改變定子的偏心距實現的,而定(dìng)於的更大(dà) 偏心距為 5—9mm(根據排量大小(xiǎo)不同),變量行程很短。且變量機構設(shè)計(jì)為高壓操縱,由控製閥進行控製(zhì)。故(gù)該泵的響應速度(dù)快。徑向(xiàng)結構設計克服了如(rú)軸向柱塞(sāi)泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠(kào)氣壓供油的液壓(yā)油箱,在(zài)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(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油(yóu)型的自(zì)吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油(yóu)箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向液(yè)壓泵進油口提供壓力油的(de)。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力(lì)供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有代表性的結構形式的軸向柱塞(sāi)泵和(hé)徑(jìng)向柱塞泵(bèng);由於徑向柱塞泵屬於一(yī)種新型的技術含量比較(jiào)高的高效泵,隨著國產化的(de)不斷加快,徑向(xiàng)柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑向(xiàng)柱塞泵是活塞或柱(zhù)塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向(xiàng)柱塞(sāi)泵工作(zuò)原理(lǐ):驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液(yè)壓缸體轉子,定(dìng)子不受其它橫向作(zuò)用力。轉子裝(zhuāng)在配流軸上。位(wèi)於(yú)轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡(héng)的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸(jiǎo)相連(lián),並通過卡簧鎖(suǒ)定。二個保持環將滑靴卡在行程定(dìng)子上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在(zài)定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱(zhù)塞將作(zuò)往複運動,它(tā)的(de)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相對的兩個柱塞(sāi)來調節。油液的進出通過(guò)泵體和配流軸(zhóu)上的流道,並(bìng)由配(pèi)流軸上吸油口控製,泵體內產生的(de)液壓力被靜壓平衡的表麵所(suǒ)吸收。摩擦副的(de)靜壓平衡采(cǎi)取(qǔ)了過平衡(héng)壓力(lì)補償方法(fǎ),形成了開環控製(zhì)。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外(wài)力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)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,加工時可以(yǐ)達到很(hěn)高的精度配合;
三、工作階(jiē)段
工作時,在噴油泵(bèng)凸(tū)輪軸上的(de)凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作(zuò)上、下往(wǎng)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(dé)出下列結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由(yóu)凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於供(gòng)油行(háng)程(chéng),供油行程不受凸輪軸控製(zhì)是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程(chéng)的變化而變(biàn)化。
④ 轉動柱塞可(kě)改變供(gòng)油終了時(shí)刻,從而改(gǎi)變供油量。
四、 國產係(xì)列柱塞式噴油泵國產係列柱塞泵(bèng)主要有(yǒu)A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油機單(dān)缸功(gōng)率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不(bú)同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿(mǎn)足(zú)各(gè)種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工(gōng)作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介(jiè)紹柱塞(sāi)式噴油泵的構造和工作原理(lǐ)。柱塞泵(bèng)由四大部分組成:分泵、油(yóu)量調節機構、傳動(dòng)機構和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示(shì),可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作(zuò)方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化(huà)工、環保等行業(yè),滿足(zú)以(yǐ)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
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(zhù)塞每循(xún)環(huán)的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油開始(shǐ)時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改(gǎi)變供油量。柱塞泵(bèng)工作時(shí),在噴油泵凸輪軸上的(de)凸輪(lún)與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完(wán)成泵(bèng)油任務(wù),泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸(tū)起部分轉過去後,在彈簧力(lì)的作用下,柱塞向(xiàng)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的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油(yóu)經油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點(diǎn),進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行(háng)到柱塞(sāi)上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便(biàn)與(yǔ)柱塞頭部的中孔和徑向孔及(jí)斜(xié)槽(cáo)溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還(hái)要上行,當凸輪的凸起部分轉過去(qù)後,在彈簧(huáng)的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原(yuán)理介紹,一個柱塞(sāi)泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向(xiàng)一(yī)個方向運(yùn)動時缸內出現負壓(yā),這時一(yī)個單向閥打開液體被吸入缸(gāng)內,柱(zhù)塞(sāi)向另一個方向運動時,將液體壓縮後另(lìng)一個單向(xiàng)閥被打開(kāi),被(bèi)吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續(xù)運(yùn)動後就形成了(le)連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套(tào)的方法(fǎ)安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再(zài)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凍擠壓(yā),過盈裝配;
(b)采(cǎi)有(yǒu)樂(lè)泰膠粘著裝配,這咱方(fāng)法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻(gōng)絲,銅套(tào)外徑加工螺紋(wén),塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔(róng)燒結合方式的缸體與銅套,安裝方(fāng)法如下:
(a)采(cǎi)用研磨棒(bàng),手工或機械方法(fǎ)研(yán)磨修(xiū)複(fù)缸孔;
(b)采用坐標(biāo)鏜床,重新鏜(táng)缸體孔(kǒng);
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采(cǎi)用“表麵工程技術(shù)”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵(miàn)鍍(dù)一層硬(yìng)鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍(dù)耐磨(mó)材料;
(c)熱噴塗或電(diàn)弧噴塗或電噴塗:噴塗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(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(shì)否正常。如發現液壓缸速度下降(jiàng)或悶車時,就應該對補油泵(bèng)解體檢查,檢查葉輪邊沿(yán)是(shì)否有刮傷現象,內齒輪(lún)泵間(jiān)隙是否(fǒu)過大。對於自吸油型柱塞(sāi)泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要(yào)保持足夠數(shù)量的液壓油。液壓油的清潔度越高(gāo),液壓泵的使用壽命越長。
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副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜(jìng)液(yè)壓支承(chéng)油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠(chǎng)提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過(guò)此值就需要更換新口。拆卸下(xià)來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊(yóu)隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷(hé)容量軸承,購買原廠(chǎng)家,原規格的(de)產品,如果更換另一種(zhǒng)品牌,應請教(jiāo)對軸承有經(jīng)驗的(de)人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容(róng)量(liàng)。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持穩定讓溢(yì)流(liú)閥施放超出部分。而電機一直處於(yú)全(quán)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時,有部分的餘量溢流回原係統(tǒng),從而造成(chéng)柱塞泵存(cún)在無(wú)用功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節(jiē)能變頻器(qì)本身自動調整工作壓力,保持工作(zuò)壓(yā)力的穩定,自動追蹤(zōng)設(shè)備的壓力。實現自(zì)動化控製,從而節省能耗(hào)。這種調節方式更(gèng)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(liù)、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要(yào)時應(yīng)更換新品。
(2)檢查柱塞副配(pèi)合(hé)情況(kuàng)。將柱塞端頭(tóu)插人柱塞套內,傾斜約60°,若(ruò)柱(zhù)塞能在自身作(zuò)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(sāi)頂端和側麵的進(jìn)油口。用另一(yī)隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放(fàng)鬆柱塞立即縮回原位(wèi),表明柱塞副密封良好,否(fǒu)則應更換柱塞副。
(4)檢(jiǎn)查出油閥副減壓環帶(dài)是(shì)否磨損有台階或傷痕(hén)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(xià)孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開(kāi)出油閥上(shàng)端(duān)時,它能自(zì)動彈回原位,表明出(chū)油閥副密封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體(tǐ)。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙(xì)為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢(jiǎn)查(chá)柱塞凸緣和(hé)控製套的凹槽之(zhī)間的間隙,應為0.02~0.08mm,如(rú)超過0.12mm,必須更換控製套。