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柱塞(sāi)泵是液壓係統的一個重要裝(zhuāng)置。它依靠柱塞在缸體中往複運動(dòng),使密(mì)封工作(zuò)容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱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(sāi)泵(bèng)被廣(guǎng)泛應用於高壓、大(dà)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(zhōng)。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向(xiàng)柱塞泵和徑向柱塞(sāi)泵。
1、單柱塞(sāi)泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個(gè)單向(xiàng)閥。柱塞與缸體孔之間形成密(mì)閉(bì)容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次(cì),向下(xià)運動吸油,向上運(yùn)動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參(cān)數(shù)有關。
2、臥式柱塞泵
臥式(shì)柱塞泵是由幾個柱塞(sāi)(一(yī)般為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(fù)運動,實現吸、排液(yè)體的液(yè)壓泵。它們也都采用閥式配(pèi)流裝置,而且(qiě)大多為定量泵。煤礦液壓支(zhī)架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞(sāi)泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為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複運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往(wǎng)複運動方向與(yǔ)缸體中(zhōng)心軸平行的(de)柱塞泵。軸向柱塞泵利用與(yǔ)傳動軸平行的柱(zhù)塞在柱(zhù)塞孔內往複運動所產(chǎn)生的容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達(dá)到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直(zhí)軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸(xī)油型兩種。壓力供油型液壓泵大都(dōu)是采用有氣壓(yā)的油箱(xiāng),靠氣壓供油的液壓油箱(xiāng),在每次啟動(dòng)機(jī)器之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如(rú)果液壓(yā)油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式(shì)
徑(jìng)向(xiàng)柱(zhù)塞(sāi)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(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徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞(sāi)泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命(mìng)長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改(gǎi)變定子的偏心距實現的,而定(dìng)於的更大 偏心距為 5—9mm(根據(jù)排(pái)量大小不(bú)同),變(biàn)量行程很短。且變量機(jī)構設計為(wéi)高壓操縱,由控製閥進行(háng)控製。故該(gāi)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(de)問題。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(cì)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供油型的自吸(xī)油型兩(liǎng)種。壓力供油型液壓(yā)泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵(bèng)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(néng)力很強,無需外(wài)力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有代(dài)表性的結構形式的(de)軸向(xiàng)柱塞(sāi)泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵(bèng)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柱塞泵應用領域(yù)的重要組成(chéng)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泵。徑向(xiàng)柱塞泵工作原理:驅動扭矩(jǔ)由驅動(dòng)軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用(yòng)力。轉子(zǐ)裝在配流軸上(shàng)。位(wèi)於轉子中的徑向布置的(de)柱塞,通過(guò)靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心(xīn)行程定子。柱塞(sāi)與(yǔ)滑靴球鉸相連,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(kào)離心力(lì)和液壓力壓在定於內(nèi)表麵上。當(dāng)轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作(zuò)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(xiàng)位置相對的(de)兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵(bèng)體和(hé)配流軸上的流道(dào),並由配流軸上吸油口(kǒu)控製,泵體內產(chǎn)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(yā)力補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸(zhóu)的(de)軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液(yè)壓係統中:軸向(xiàng)柱塞泵是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進行(háng)工作的。由於柱塞泵的柱塞和(hé)柱(zhù)塞孔都是圓形零件,加工(gōng)時(shí)可以達(dá)到很高(gāo)的(de)精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的(de)凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過(guò)程可分為以下三個階段。結論:通過上述討(tǎo)論,得(dé)出下列結論
① 柱塞往複運(yùn)動總行程L是不(bú)變(biàn)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(gòng)油(yóu)行程(chéng),供油行程不受凸輪軸控(kòng)製是可變的。
③ 供油開(kāi)始時刻不隨供油行程(chéng)的(de)變化而變化。
④ 轉動柱塞可改(gǎi)變供油終(zhōng)了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係(xì)列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油機單缸功(gōng)率(lǜ)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(xíng)式為基礎,再分別配以不同尺(chǐ)寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內(nèi)供(gòng)油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產(chǎn)係列噴油(yóu)泵的工作原(yuán)理和結構型式基本相同,以(yǐ)A型泵為(wéi)例介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(hé)泵體
為微處理(lǐ)器智能控製,液晶屏(píng)顯(xiǎn)示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方(fāng)便等(děng)特(tè)點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿(mǎn)足以(yǐ)上行業需要連續恒壓、恒(héng)流輸送液體的(de)要求。
1、機械(xiè)原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的(de),由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大(dà)小取決於供油(yóu)行程,供油行程不受凸輪軸控(kòng)製是可變的。供油開始時刻不隨供(gòng)油行程的變(biàn)化而變化。轉(zhuǎn)動柱塞可改(gǎi)變供油終了時(shí)刻,從而改變供油(yóu)量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的作(zuò)用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵(bèng)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(de)凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用(yòng)下,柱塞向(xiàng)下(xià)運動,柱塞(sāi)上部(bù)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(jìn)油孔(kǒng)打開後,充滿在油泵上體油(yóu)道內的柴油經油孔進(jìn)入泵油室,柱塞運動到下止點,進油(yóu)結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(cáo)(停供邊)與(yǔ)套筒上的回油孔相通時,泵油室(shì)低壓油路便(biàn)與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜(xié)槽溝(gōu)通,油壓驟然下降,出(chū)油閥在彈簧(huáng)力的作用下迅速關(guān)閉,停止供油。此後(hòu)柱(zhù)塞還要(yào)上(shàng)行,當凸輪的凸起部(bù)分轉過去後,在彈簧的作用(yòng)下,柱塞又下行。此時便開始了下一個(gè)循環。柱塞(sāi)泵以一(yī)個柱塞為原理介紹,一個柱塞(sāi)泵上有兩個單向閥,並且(qiě)方向相反,柱塞向一個方向運動(dòng)時缸(gāng)內出現負壓(yā),這時一個單向閥打開液體被吸(xī)入(rù)缸內(nèi),柱塞向另一個方向運動時,將液體壓(yā)縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成了連續(xù)供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組(zǔ)柱塞杆外徑修整到統(tǒng)一尺(chǐ)寸,再用1000#以上的(de)砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅(tóng)套的(de)三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈(yíng)裝配;
(b)采有樂泰(tài)膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(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與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方(fāng)法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新(xīn)鏜缸體(tǐ)孔;
(c)采用鉸刀(dāo)修複缸體孔。
采用“表麵工(gōng)程技術”,方法如下:
(a)電鍍技(jì)術:在柱塞表麵鍍一(yī)層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴(pēn)塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材(cái)料(liào);
(d)激光(guāng)熔敷(fū):在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末(mò)。
五、機械維護(hù)
采用補油(yóu)泵供油的柱塞泵,使(shǐ)用(yòng)3000h後,操(cāo)作人員每日需對柱(zhù)塞泵檢查1-2次,檢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,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否(fǒu)過大。對於自(zì)吸油型柱塞泵,液壓(yā)油箱內的油液不得低於油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓(yā)油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長(zhǎng)。
柱(zhù)塞泵最重要的部件是軸(zhóu)承,如果軸(zhóu)承出現遊(yóu)隙,則不(bú)能保證液壓泵內部三對磨(mó)擦副的(de)正常(cháng)間隙,同時也會(huì)破(pò)壞各磨擦副的(de)靜液壓支承油膜(mó)厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命(mìng)。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。拆卸下來的軸承,沒有專業檢(jiǎn)測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有(yǒu)劃痕(hén)或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文(wén)字母和型號,柱塞泵(bèng)軸承大都采用大載荷容量軸承,購(gòu)買原廠家,原規(guī)格的(de)產(chǎn)品,如果更換另(lìng)一種品牌,應請教(jiāo)對軸承有經驗的人員查表對換,目的是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(dōu)是通過溢流閥來調節,使其工作(zuò)壓力保持穩定讓溢流閥(fá)施放(fàng)超出部分。而電機一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢(yì)流來調節壓力和流量時,有部分的餘(yú)量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在(zài)無用功率,工(gōng)作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢(yì)流閥(fá)可定它封閉,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(bèi)的壓力。實現自動(dòng)化控(kòng)製,從而節省(shěng)能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運(yùn)行(háng)能耗,節電(diàn)效果可達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。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若(ruò)柱(zhù)塞能在自身作用下緩(huǎn)慢地下滑為配合良好。
(3)檢(jiǎn)查柱(zhù)塞副的密封性。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(shǒu)拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回(huí)原位,表(biǎo)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(dài)是否磨損(sǔn)有台階或傷痕現象(xiàng),必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副(fù)的(de)配合情況(kuàng)。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油(yóu)閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥(fá)上端(duān)時,它能自動彈回原(yuán)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(tǐng)柱體。噴油泵體和挺柱體之(zhī)間的(de)標準間隙(xì)為0~0.03mm,如超(chāo)過0.2mm ,則應更換(huàn)零件。
(7)檢查柱塞(sāi)凸緣和控製套的凹槽之(zhī)間的間隙,應為(wéi)0.02~0.08mm,如超(chāo)過0.12mm,必須更換控製套。