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柱塞泵是(shì)液壓係統的一個重要裝(zhuāng)置。它依靠柱塞在缸(gāng)體中(zhōng)往複運動,使密封工作(zuò)容腔(qiāng)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(hé)流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高(gāo)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(sāi)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。
1、單(dān)柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞(sāi)、彈簧、缸(gāng)體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密(mì)閉容積(jī)。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下(xià)往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與(yǔ)泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列(liè)安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸(zhóu)直接推動柱塞做往複運動,實現(xiàn)吸、排液體的液(yè)壓泵。它們也都采用閥式配(pèi)流裝置,而且大(dà)多(duō)為定量(liàng)泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都(dōu)是臥式柱塞泵。乳(rǔ)化液泵(bèng)用於采煤工作麵(miàn),為液壓(yā)支(zhī)架提供乳化液,工作原(yuán)理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動活塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向(xiàng)式
軸向(xiàng)柱塞泵(英文名:Piston pump)是活(huó)塞或柱塞的往複運動(dòng)方向與(yǔ)缸體中心軸(zhóu)平行的柱(zhù)塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往(wǎng)複運動所產生的(de)容積變化(huà)來進行工作的。由於柱(zhù)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(yīn)此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分(fèn)為壓力供油(yóu)型和自(zì)吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都(dōu)是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之(zhī)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足時就啟動機器,會對液壓(yā)泵內(nèi)的滑靴造成拉脫現象,會造(zào)成泵體內回程板與壓(yā)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(lèi)。閥配流徑向柱(zhù)塞泵存在故障率高(gāo)、效率低等缺(quē)點。國(guó)際上70、80年(nián)代發展的軸配流徑向柱塞泵(bèng)克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵(bèng)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擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞(sāi)和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實(shí)現(xiàn)的,而定於的更大 偏心(xīn)距為 5—9mm(根據排量大小不(bú)同),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響(xiǎng)應(yīng)速(sù)度快。徑向結構(gòu)設計克服了如軸向柱塞泵(bèng)滑靴偏磨(mó)的問題。使其抗衝擊能力大幅(fú)度提(tí)高。
6、液壓式
液壓(yā)柱塞泵(bèng)靠氣壓供油的液壓油箱,在每(měi)次啟(qǐ)動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能(néng)操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓(yā)力供油(yóu)型的自吸油型兩種。壓力(lì)供油型(xíng)液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓(yā)泵本身帶有補油分泵向液(yè)壓泵進油口提供壓力(lì)油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油。
二、結(jié)構形式
柱塞泵分為兩種有代表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向(xiàng)柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比(bǐ)較高的(de)高效泵(bèng),隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞(sāi)泵(bèng)應用領域的重要組成部分;徑(jìng)向柱塞泵(bèng)是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅(qū)動軸 通過十字聯軸器 傳(chuán)遞給(gěi)星形的液(yè)壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝(zhuāng)在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓(yā)平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱(zhù)塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保(bǎo)持環將(jiāng)滑靴卡在(zài)行程(chéng)定子上。泵轉動時,它依靠離心力(lì)和液(yè)壓力壓在定於內表麵(miàn)上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往複(fù)運動,它(tā)的行程為(wéi)定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵(bèng)體上的徑向(xiàng)位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出(chū)通(tōng)過泵體和配流軸上的流道,並(bìng)由配流軸(zhóu)上吸油口控製(zhì),泵體內產生的液壓力被靜壓平衡的(de)表麵所(suǒ)吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓(yā)力補償方法,形(xíng)成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承(chéng)作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動(dòng)軸平(píng)行的(de)柱塞在柱塞孔內往複運動(dòng)所(suǒ)產生的(de)容積變(biàn)化來進行工作的(de)。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都(dōu)是圓(yuán)形零件,加工時可以達到很高的(de)精度配合;
三、工作階段
工(gōng)作時,在噴油(yóu)泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫(pò)使(shǐ)柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油(yóu)任務,泵(bèng)油過(guò)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(háng)程L是不變的,由凸輪的升程決定(dìng)。
② 柱塞每循環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。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動(dòng)柱塞可改(gǎi)變供油終了時刻,從而(ér)改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列(liè)化是根據柴油機單缸功(gōng)率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距(jù)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(zhǒng)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(de)需要。國產係列噴油泵的(de)工作原理和結構型式基本(běn)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(zhù)塞泵由四大部分(fèn)組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微處理器智(zhì)能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊(xùn),具有工作壓力穩定、脈動(dòng)小、操作方便等特點。廣泛用於生(shēng)化(huà)、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流(liú)輸(shū)送液體的(de)要求。
1、機械原理概(gài)述
柱塞泵柱塞往複運(yùn)動總行程L是不變的,由(yóu)凸輪的升程決定。柱塞每循環的(de)供油量大(dà)小取決於(yú)供油行程,供油行(háng)程不受凸輪軸控製是(shì)可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變(biàn)化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油(yóu)量。柱塞泵工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞(sāi)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,泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸(tū)輪(lún)的凸起部分轉過去後,在彈簧力(lì)的作用下,柱塞向(xiàng)下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞(sāi)上端麵把柱(zhù)塞套上的進油孔打開後,充滿在油泵(bèng)上(shàng)體油道內的柴油經油孔進(jìn)入泵(bèng)油室,柱(zhù)塞運動到下止點,進油(yóu)結束
4、回油過程
柱塞向(xiàng)上供油,當上行到柱塞上的斜槽(cáo)(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓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,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉(bì),停止供油。此後柱塞還要上行,當凸(tū)輪的凸起部分轉過去後(hòu),在彈簧的作用下,柱(zhù)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理介紹,一個柱塞泵上(shàng)有兩個單向閥,並且方向(xiàng)相反,柱塞向一個方(fāng)向運(yùn)動時缸內出現負壓,這(zhè)時一個單向閥打開液體被吸入缸內(nèi),柱塞向另一個方向(xiàng)運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的(de)液體(tǐ)被排(pái)出(chū)。這種工作方式(shì)連續(xù)運動(dòng)後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅(tóng)套的,可以采用(yòng)更換銅套的(de)方(fāng)法安(ān)裝。首先把一(yī)組柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑(jìng)。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套(tào)低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采(cǎi)有樂泰膠粘著(zhe)裝配,這咱方法要求銅外(wài)套外徑表麵有溝槽(cáo);
(c)缸(gāng)孔攻(gōng)絲,銅(tóng)套外徑加工螺紋,塗樂(lè)泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸(gāng)體(tǐ)與銅套,安裝方法(fǎ)如下(xià):
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重(chóng)新(xīn)鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工(gōng)程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術(shù):在柱(zhù)塞表麵鍍一層硬鉻(gè);
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵(miàn)刷鍍耐磨材(cái)料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電(diàn)噴塗:噴塗(tú)高碳馬氏(shì)體耐磨材料;
(d)激光熔(róng)敷:在柱(zhù)塞表麵(miàn)熔敷高硬度耐磨合金粉末(mò)。
五(wǔ)、機械維護
采用(yòng)補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每(měi)日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵(bèng)運轉聲響是否正常。如(rú)發現液壓缸速(sù)度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢(jiǎn)查(chá),檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱(xiāng)內的油液不得低於油標下限,要保持足夠數量的液壓油(yóu)。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用(yòng)壽命越長。
柱塞泵最重(chóng)要的部件是軸承,如果軸(zhóu)承出現遊隙,則不能保證液(yè)壓(yā)泵內部三對磨擦(cā)副(fù)的正常間隙,同時也會破壞各磨(mó)擦副的靜液壓(yā)支承油膜厚度(dù),降低柱塞泵軸承的使用壽命。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(yào)更換新(xīn)口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測(cè)儀器是無法檢測出(chū)軸承的(de)遊隙的,隻能采(cǎi)用目測,如(rú)發現滾柱表麵有劃痕或變(biàn)色,就必(bì)須更換。在更換軸承時(shí),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容量軸承,購買原廠家,原規格的產(chǎn)品(pǐn),如果更換另一(yī)種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表(biǎo)對換,目的是保持軸承(chéng)的精度等級和載荷容量。
當實際(jì)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流閥施放超出部分。而電機一直處於全速運(yùn)行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分的餘(yú)量溢流回(huí)原係統,從而造成柱塞泵存在無用(yòng)功率,工作(zuò)效(xiào)率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變(biàn)頻器本(běn)身自(zì)動調整工作壓力,保持工作壓力的穩(wěn)定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化控(kòng)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(jiē)電效果可達30%以(yǐ)上。
六(liù)、檢修
(1)檢查柱塞有(yǒu)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(jiāng)柱(zhù)塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作(zuò)用(yòng)下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密(mì)封性。用手(shǒu)握住(zhù)柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵(miàn)的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感(gǎn)到有較(jiào)大的吸(xī)力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查(chá)出油閥副減壓環帶是(shì)否磨(mó)損有台階或傷痕現象,必要時應(yīng)予以更換。
(5)檢(jiǎn)查(chá)出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,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)端時,它能自動彈回原位,表(biǎo)明出油閥(fá)副密封良好(hǎo),否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和(hé)挺(tǐng)柱體之(zhī)間的標準間隙為0~0.03mm,如超過(guò)0.2mm ,則(zé)應更換零(líng)件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製(zhì)套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如(rú)超過0.12mm,必須更換控製套。