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柱塞泵是液(yè)壓係(xì)統的一個(gè)重要裝置。它依(yī)靠柱塞(sāi)在缸體中往(wǎng)複運動,使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油(yóu)、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊(còu)、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和(hé)流量需要調節的場合,諸如液壓機(jī)、工程機械(xiè)和船(chuán)舶中。
機(jī)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(sāi)泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞(sāi)與缸體孔之間形成密閉(bì)容積。偏心輪旋轉一轉(zhuǎn),柱塞上下往複運動一次,向(xiàng)下運動(dòng)吸油,向上(shàng)運動排(pái)油。泵每轉一轉排出的油(yóu)液體(tǐ)積稱為排量(liàng),排量隻與泵(bèng)的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是(shì)由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安(ān)裝,用1根曲軸通過(guò)連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排(pái)液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液(yè)壓(yā)支(zhī)架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用(yòng)於采煤工(gōng)作麵,為液壓(yā)支架提供乳化(huà)液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做(zuò)往複運動,實現吸(xī)液和(hé)排液。
3、軸(zhóu)向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活(huó)塞或柱塞的往複運動方(fāng)向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向(xiàng)柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在(zài)柱塞孔(kǒng)內往複運動所產生的容積變化(huà)來進行工作(zuò)的。由於柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形零件,可以達到很高(gāo)的精度(dù)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供油型和自吸油型兩種。壓力(lì)供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動(dòng)機器之後,必須等液(yè)壓(yā)油箱達到使用氣壓後,才能(néng)操作機械(xiè)。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成(chéng)拉脫現象(xiàng),會(huì)造成(chéng)泵體(tǐ)內回程板與壓板的非正常磨(mó)損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與(yǔ)軸配流(liú)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70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了(le)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泵比軸向柱塞泵耐(nài)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,改變定子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),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(gāi)泵的響應(yīng)速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱(zhù)塞泵滑(huá)靴偏(piān)磨的(de)問題。使其(qí)抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱(zhù)塞泵靠氣壓供(gòng)油的液(yè)壓油箱,在每次啟動機器(qì)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(yóu)型的自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型液(yè)壓泵大都采用有氣壓的油箱,也有(yǒu)液壓(yā)泵(bèng)本身帶有補油分泵向液壓泵進油(yóu)口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩(liǎng)種有代表性的結(jié)構形式的軸(zhóu)向柱塞泵(bèng)和徑向柱塞泵;由(yóu)於徑向柱塞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(jiā)快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域(yù)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與驅動軸垂直的柱塞泵。徑(jìng)向柱塞(sāi)泵工作原(yuán)理:驅動扭矩由驅動軸 通過(guò)十字(zì)聯軸器 傳遞(dì)給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作(zuò)用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向(xiàng)布置的柱塞,通過靜壓平(píng)衡(héng)的滑靴緊(jǐn)貼著偏心行程定子。柱(zhù)塞與(yǔ)滑靴球鉸相連,並通過卡(kǎ)簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行程定子上。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(de)偏心作用,柱塞將作往(wǎng)複(fù)運動,它的行程(chéng)為(wéi)定於偏心距的(de)2倍。定子的偏心(xīn)距可由泵(bèng)體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵體和(hé)配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內產生的液壓力被(bèi)靜(jìng)壓平衡的表麵所(suǒ)吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓(yā)力(lì)補償方法(fǎ),形(xíng)成了(le)開環控製。支承驅動軸的(de)軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統(tǒng)中:軸向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(huà)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(gāo)的精(jīng)度配合;
三、工作階段
工作時,在(zài)噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使(shǐ)柱塞作上、下往複運(yùn)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(wǎng)複運動總(zǒng)行(háng)程L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油(yóu)量(liàng)大小取決於供油(yóu)行程(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的(de)變化而變化。
④ 轉動(dòng)柱塞可改變供油終了時刻,從而改(gǎi)變供(gòng)油量(liàng)。
四、 國產係(xì)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。係列化是根據柴油機(jī)單缸功率範圍對供油量的要求不同,以(yǐ)柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基(jī)礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種(zhǒng)在一個工作循(xún)環內供油量不等的噴油泵,以滿足(zú)各種柴油機的需要(yào)。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型(xíng)泵為例介紹柱塞式(shì)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(zhì)能控製(zhì),液晶屏顯示,可與(yǔ)電腦進行通訊,具有工作(zuò)壓力穩定、脈動小、操作方便(biàn)等特點。廣泛(fàn)用於生化、醫藥、化工(gōng)、環保等行業,滿足以上行(háng)業需要連續恒(héng)壓、恒(héng)流(liú)輸送液體的要(yào)求。
1、機械原理概述
柱塞(sāi)泵(bèng)柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大(dà)小取決(jué)於供(gòng)油行程,供油行程不受凸輪(lún)軸控製(zhì)是可變的。供油開始(shǐ)時刻不隨供油行程的變化而(ér)變化。轉動柱塞可改變供油終(zhōng)了時刻(kè),從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫使柱塞(sāi)作上(shàng)、下(xià)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(duàn)。
2、進油過程
當凸輪的凸起部(bù)分轉過去後,在彈簧力的(de)作用下,柱(zhù)塞向下運動,柱塞上部空間(jiān)(稱為(wéi)泵油室(shì))產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後(hòu),充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵(bèng)油室,柱塞運動到下止(zhǐ)點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上(shàng)供油,當上行到柱塞上的斜槽(停(tíng)供邊)與套(tào)筒上的(de)回油孔相通時,泵油室低(dī)壓油路便與柱塞頭部的(de)中孔和徑向孔及斜槽溝(gōu)通,油壓驟然下降,出油閥在(zài)彈簧力的作用下迅速關閉(bì),停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸(tū)起部分轉(zhuǎn)過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了(le)下一(yī)個循環。柱(zhù)塞泵以(yǐ)一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相(xiàng)反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負(fù)壓,這(zhè)時一個單向閥打(dǎ)開(kāi)液體被吸入缸內,柱塞(sāi)向另一個方向運動時,將液體壓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供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換(huàn)銅(tóng)套的(de)方法安裝。首先把一(yī)組柱塞杆(gǎn)外徑修整(zhěng)到統(tǒng)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低(dī)溫(wēn)冷(lěng)凍擠(jǐ)壓,過盈裝配;
(b)采有樂(lè)泰膠粘(zhān)著裝配,這咱方法要(yào)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(xuán)入裝配。
熔燒結(jié)合(hé)方式的缸(gāng)體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手(shǒu)工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采(cǎi)用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技(jì)術”,方法(fǎ)如下:
(a)電(diàn)鍍技術(shù):在柱塞表麵鍍一層(céng)硬鉻;
(b)電刷鍍(dù)技(jì)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(pēn)塗高碳馬氏(shì)體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵(miàn)熔敷高硬度(dù)耐磨(mó)合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,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否正常。如發現液壓缸速度(dù)下降或悶車(chē)時,就應該對補油泵解體檢(jiǎn)查,檢查葉輪邊沿是(shì)否有刮傷現象,內齒輪泵間(jiān)隙是(shì)否過大。對於(yú)自吸(xī)油型柱(zhù)塞泵,液壓(yā)油箱內的油液不(bú)得低於油標(biāo)下限,要保持足夠數量的液(yè)壓油。液壓油的清(qīng)潔度越高(gāo),液壓泵的(de)使(shǐ)用壽命越長。
柱塞(sāi)泵最重要的(de)部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證(zhèng)液壓泵內部三對磨擦副的正(zhèng)常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油(yóu)膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命(mìng)。據液壓泵製(zhì)造廠提供的資料,軸承的平均使用(yòng)壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸(zhóu)承的遊隙的,隻能采(cǎi)用目測(cè),如發(fā)現滾柱表麵有(yǒu)劃痕或變色,就必須更換。在(zài)更換軸承(chéng)時,應注意原軸承的英文(wén)字母和(hé)型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有(yǒu)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(yā)力大於需要壓力時(shí),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(zhí)處於全速運(yùn)行反複動作,功耗不變。當采用(yòng)溢流來調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效(xiào)率低,若使用創傑節(jiē)能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力(lì),保持工作壓(yā)力的穩(wěn)定(dìng),自動追蹤設備的(de)壓力。實現自動化控製,從(cóng)而節省能耗。這種(zhǒng)調節方式更大 優點就(jiù)是能降低柱塞泵的運行能耗(hào),節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷(shāng)痕和鏽蝕現象,必要時應(yīng)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(xié)約60°,若柱塞能在(zài)自身作用下緩慢(màn)地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側(cè)麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較(jiào)大的(de)吸力(lì),放鬆柱塞立(lì)即縮(suō)回原位(wèi),表明柱塞副(fù)密封良好(hǎo),否則應更換柱塞副。
(4)檢(jiǎn)查(chá)出油閥副減壓環帶是(shì)否磨損有台階或傷痕現(xiàn)象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合(hé)情況。用手指堵住出油閥(fá)下孔,用另(lìng)一(yī)手指(zhǐ)將出油閥輕輕(qīng)向(xiàng)下壓,當手指離開(kāi)出油閥上端時,它能自(zì)動彈回原位,表明出(chū)油閥副密封良好(hǎo),否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵(bèng)體和挺柱體之間的標(biāo)準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間隙,應(yīng)為0.02~0.08mm,如(rú)超過0.12mm,必須更換控製套。