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柱塞(sāi)泵是液壓係統的一個重要裝置。它(tā)依靠(kào)柱塞(sāi)在缸體中往複(fù)運動,使密封工作容腔的容積(jī)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(liàng)調(diào)節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於(yú)高壓、大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。
機械分類:
柱塞泵一般分為單(dān)柱塞泵、臥式柱(zhù)塞泵(bèng)、軸向(xiàng)柱塞(sāi)泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心(xīn)輪、柱(zhù)塞、彈簧、缸體、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,柱(zhù)塞上(shàng)下往複運動一次,向(xiàng)下運動(dòng)吸油,向上運動排油。泵(bèng)每轉一轉排出的油液體(tǐ)積稱(chēng)為排量,排量隻與泵的結構參數(shù)有關。
2、臥式柱塞泵(bèng)
臥式柱塞泵是由幾個柱(zhù)塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏(piān)心軸直接推動柱塞做往複運(yùn)動,實現吸、排液體的液(yè)壓泵。它們也都采用閥式配(pèi)流(liú)裝置,而且大多為定量泵。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,為液壓支架提供(gòng)乳化液,工(gōng)作(zuò)原理靠曲(qǔ)軸的旋轉帶動活塞做往複運(yùn)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(huò)柱塞的往複運動方向與(yǔ)缸(gāng)體中心軸平行的柱塞(sāi)泵。軸向柱塞泵利(lì)用與傳動軸平(píng)行的柱塞在柱塞(sāi)孔內往複運(yùn)動所產生的容積變化來進行工(gōng)作的。由於(yú)柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配合(hé),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,靠氣壓供油的液(yè)壓油箱,在每次啟(qǐ)動機器之後,必須等液(yè)壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機(jī)械。如(rú)果液(yè)壓油箱的氣壓(yā)不足時就(jiù)啟動機器,會對液壓(yā)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(cháng)磨損。
5、徑向式(shì)
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(guó)際上70、80年代發展的軸配流(liú)徑向柱塞泵克(kè)服了閥配流徑向柱塞泵的不(bú)足。由於徑向(xiàng)泵結構上的特點,固定了軸(zhóu)配流徑向柱塞泵比軸(zhóu)向柱塞泵耐衝(chōng)擊、壽命長(zhǎng)、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,改變定子的偏心距實現(xiàn)的,而定於(yú)的更大 偏心距為 5—9mm(根(gēn)據排量大小不同),變量(liàng)行程很短。且變量機構(gòu)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(shè)計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能(néng)力大幅度提高(gāo)。
6、液壓式
液壓(yā)柱塞泵靠氣(qì)壓供油的液壓油(yóu)箱,在每次啟動機器後,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供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓(yā)泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補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(zì)吸油能(néng)力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩(liǎng)種(zhǒng)有代表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵(bèng);由於徑向柱塞(sāi)泵屬於一(yī)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(huó)塞或(huò)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:驅動扭矩由驅(qū)動軸 通過十字聯軸器 傳遞(dì)給星形(xíng)的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用(yòng)力。轉(zhuǎn)子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定(dìng)。二個(gè)保(bǎo)持環將滑(huá)靴卡(kǎ)在行程定子上。泵轉動時,它依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(xīn)作用,柱塞將作往(wǎng)複運動,它(tā)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(xiàng)對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵(bèng)體和配流軸上的流道,並由配流軸上(shàng)吸(xī)油口控製,泵體內產生的液壓力被靜(jìng)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(kòng)製。支承驅動軸的軸承(chéng)隻起支承作(zuò)用,不受其他外力的(de)作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用(yòng)與傳動軸平行的(de)柱(zhù)塞在柱塞(sāi)孔內往(wǎng)複運動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,加工時可以達到很高(gāo)的精度配合;
三、工作階段(duàn)
工(gōng)作時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧(huáng)的作用下,迫(pò)使柱(zhù)塞(sāi)作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通(tōng)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(dà)小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行(háng)程(chéng)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(liàng)。
四、 國產係列(liè)柱塞式噴油(yóu)泵(bèng)國產係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據(jù)柴油機單缸(gāng)功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵(bèng)缸中心距和(hé)結構型(xíng)式為基礎(chǔ),再分(fèn)別(bié)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供油量(liàng)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理和結(jié)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(sì)大部分組成:分(fèn)泵、油量調節機構、傳(chuán)動機構和泵(bèng)體
為微處理器智(zhì)能控製,液晶屏顯示(shì),可與電腦進行通訊,具(jù)有工作(zuò)壓力穩(wěn)定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的(de)要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總(zǒng)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,供油行程不受(shòu)凸輪軸(zhóu)控製是可變的。供(gòng)油(yóu)開始時刻不隨供(gòng)油行(háng)程的變化而(ér)變化(huà)。轉動柱塞可改(gǎi)變供油終了時刻(kè),從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上(shàng)的凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動(dòng),從(cóng)而完成泵(bèng)油任(rèn)務,泵油過程可(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(zài)彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵(bèng)油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的(de)進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油(yóu)孔進入泵油(yóu)室,柱(zhù)塞運動到下止點,進油結(jié)束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的(de)回油孔相通時,泵油室低壓油(yóu)路(lù)便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出(chū)油閥在彈(dàn)簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此後(hòu)柱塞還要上行,當凸(tū)輪的凸起部分轉過(guò)去後,在彈簧的作用下,柱塞(sāi)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,一個柱塞泵上有兩(liǎng)個(gè)單向閥,並且方向相反,柱塞向一(yī)個方向運動時(shí)缸內出現(xiàn)負壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個(gè)方向運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被(bèi)打開,被吸(xī)入缸內的液(yè)體被排出。這種工作方式連續運(yùn)動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可(kě)以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞(sāi)杆外徑修整到統一(yī)尺寸,再(zài)用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體(tǐ)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,這咱方法要求銅外(wài)套(tào)外(wài)徑表麵有(yǒu)溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外(wài)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(tào),安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或(huò)機械方(fāng)法研磨修複(fù)缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表(biǎo)麵工程技術”,方法如下(xià):
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞(sāi)表麵刷鍍耐磨(mó)材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳(tàn)馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在(zài)柱塞表麵(miàn)熔敷高硬度耐磨合金粉(fěn)末。
五、機(jī)械維(wéi)護
采用補油泵供油(yóu)的柱塞泵(bèng),使用3000h後(hòu),操作人(rén)員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就(jiù)應該對補(bǔ)油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於(yú)自吸油型(xíng)柱塞泵,液壓油箱內的油液不得(dé)低於油標下限,要保持足夠數量的液(yè)壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使(shǐ)用壽命越長。
柱塞泵(bèng)最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊(yóu)隙(xì),則(zé)不(bú)能保證(zhèng)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(fù)的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵(bèng)軸承(chéng)的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的(de)平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換(huàn)新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢(jiǎn)測出軸承的遊(yóu)隙的,隻能采用目測,如發現(xiàn)滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換(huàn)。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和(hé)型號,柱塞泵軸承大都(dōu)采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果(guǒ)更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員(yuán)查表對換,目的是保持軸承(chéng)的精度等級和載荷(hé)容量。
當實際壓力大於需要壓(yā)力(lì)時,都是通過(guò)溢流閥(fá)來調節,使其工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超出部分。而(ér)電(diàn)機一直處於(yú)全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流(liú)量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞(sāi)泵(bèng)存在無用功率,工作(zuò)效率低,若使用創傑節能變(biàn)頻器後,溢流(liú)閥可定它封閉,通過節(jiē)能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工作壓力(lì)的穩定,自動(dòng)追蹤(zōng)設備的壓(yā)力(lì)。實現自動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是(shì)能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上(shàng)。
六、檢修
(1)檢查(chá)柱塞有無(wú)傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換(huàn)新品。
(2)檢(jiǎn)查柱塞副(fù)配合情況。將柱(zhù)塞端頭插人柱塞套(tào)內,傾(qīng)斜約60°,若柱塞能在自身作用下(xià)緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住(zhù)柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂(dǐng)端和側麵的進油口。用(yòng)另一隻手(shǒu)拉(lā)出柱塞(sāi),感到有較大(dà)的吸力,放鬆柱(zhù)塞立即縮回原位,表明柱(zhù)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(tái)階或傷痕(hén)現象,必(bì)要時應予以(yǐ)更換。
(5)檢查出油閥副的配(pèi)合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手(shǒu)指將出油閥輕輕向下壓,當手指(zhǐ)離開出油閥(fá)上(shàng)端時,它能(néng)自動彈回原位,表明出油閥(fá)副密封良好,否則應更換出油閥副。
(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(huàn)零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹槽之(zhī)間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。