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柱塞泵是液壓係統(tǒng)的一個重要裝置。它(tā)依靠柱塞在缸體(tǐ)中往複運動,使密封工作容腔的容(róng)積發生變化來(lái)實現吸油(yóu)、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。
柱塞泵被廣(guǎng)泛應用(yòng)於高壓、大流量和流量需要調節的場合,諸如液(yè)壓機、工程機械和船舶(bó)中。
機械(xiè)分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞(sāi)泵、軸向柱塞(sāi)泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞(sāi)泵(bèng)
結構組成主要有偏心輪、柱(zhù)塞(sāi)、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉(zhuǎn)一(yī)轉,柱塞上(shàng)下往複運動一次(cì),向(xiàng)下運動吸油,向上(shàng)運動排油。泵每轉一(yī)轉排(pái)出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的(de)結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱(zhù)塞泵是由幾個(gè)柱(zhù)塞(一般為3個或6個)並列安裝,用(yòng)1根曲軸通過連杆(gǎn)滑塊或由(yóu)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(duō)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,為液壓支架提供乳化(huà)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(yè)。
3、軸向式
軸向(xiàng)柱塞泵(bèng)(英文名:Piston pump)是活(huó)塞或柱塞的往複運動方向與(yǔ)缸體中心軸平(píng)行的柱塞泵。軸向柱(zhù)塞泵利用與傳(chuán)動軸平行的柱(zhù)塞(sāi)在柱(zhù)塞孔內(nèi)往複運動所產生(shēng)的容積變化(huà)來進行(háng)工作的。由(yóu)於柱塞和柱塞孔都是(shì)圓(yuán)形零件,可(kě)以達(dá)到很高(gāo)的精度配合,因此容積效率(lǜ)高(gāo)。
4、直軸斜盤式
直軸斜(xié)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,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機(jī)械。如果液壓油(yóu)箱的氣(qì)壓不足時就(jiù)啟動機器(qì),會對液壓泵內的滑靴造(zào)成(chéng)拉脫現(xiàn)象,會造成泵體內回程板與壓板的(de)非正常磨損。
5、徑(jìng)向式
徑(jìng)向柱塞(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(zhàng)率高、效率(lǜ)低等缺點。國(guó)際(jì)上70、80年代發展的軸(zhóu)配流徑(jìng)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(zhù)塞泵比軸(zhóu)向柱塞泵耐(nài)衝擊、壽命長(zhǎng)、控製精度(dù)高。變量(liàng)行程短泵的(de)變量是在變量柱塞和限位柱塞作(zuò)用下(xià),改變定子的(de)偏(piān)心距實現的,而定於的更大 偏(piān)心距為 5—9mm(根據排量大(dà)小不同),變量行程很短(duǎn)。且變量(liàng)機構設(shè)計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計(jì)克服了如軸向柱塞泵(bèng)滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高(gāo)。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用(yòng)氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵(bèng)分(fèn)為壓力供油型(xíng)的自吸油型兩種。壓(yā)力供油型(xíng)液(yè)壓(yā)泵大(dà)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(lì)油的。自吸油(yóu)型液壓(yā)泵的自吸油能力很強,無需外力供(gòng)油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩(liǎng)種有代表性的結構形式的軸向柱塞泵和(hé)徑向柱塞泵;由於(yú)徑向(xiàng)柱塞泵屬於一種(zhǒng)新型的技術含量比較高的高(gāo)效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞(sāi)泵必然(rán)會(huì)成(chéng)為柱塞泵應用領域(yù)的重要組(zǔ)成部分(fèn);徑向(xiàng)柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動(dòng)方向與驅動軸垂直的柱(zhù)塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十(shí)字聯(lián)軸器 傳遞給星形的(de)液壓(yā)缸體轉(zhuǎn)子(zǐ),定子不受其它(tā)橫向作用力。轉子裝(zhuāng)在(zài)配流軸上(shàng)。位於轉子中的徑向布置的(de)柱(zhù)塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑(huá)靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。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(miàn)上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作(zuò)用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子的(de)偏(piān)心距可由泵體上(shàng)的徑(jìng)向位置相對的兩(liǎng)個柱塞來調節(jiē)。油液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內(nèi)產生的液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副(fù)的靜壓平衡(héng)采(cǎi)取了過(guò)平(píng)衡壓力補償方法,形成(chéng)了開環控製。支(zhī)承驅(qū)動軸的軸承隻起支承作用,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軸(zhóu)平行的(de)柱塞(sāi)在柱塞孔內往複(fù)運動所產生的容積變化(huà)來進行工作的。由於柱塞泵的柱(zhù)塞和(hé)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(jiē)段
工作時,在噴油泵凸輪(lún)軸上的凸輪與(yǔ)柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完(wán)成泵油(yóu)任務,泵油過程可分為(wéi)以下三個階(jiē)段。結(jié)論:通過上述討論,得出(chū)下列(liè)結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變(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油(yóu)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 轉動柱塞可改變供油終(zhōng)了時刻,從而改變(biàn)供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列柱塞(sāi)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率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸(gāng)中心距和結構型式為基礎,再分別配以(yǐ)不同尺寸(cùn)的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內供油量不(bú)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構型式基本相同,以A型(xíng)泵為例介紹(shào)柱塞(sāi)式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由(yóu)四大部分組成(chéng):分泵、油量調(diào)節機構、傳(chuán)動機構和泵體
為微處理器智能控製,液晶(jīng)屏顯示,可與(yǔ)電腦進行通訊(xùn),具有工作壓力穩定、脈動小、操作方(fāng)便等特點(diǎn)。廣泛用於生(shēng)化、醫藥、化工、環保等(děng)行業,滿足以上行業需要連續恒壓、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L是不(bú)變的(de),由凸輪(lún)的升程決定。柱塞(sāi)每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪(lún)軸控製是(shì)可變的。供油開始時(shí)刻不隨供油行程(chéng)的(de)變化而變化。轉動柱(zhù)塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱(zhù)塞泵工(gōng)作時,在噴油泵凸輪軸上的凸(tū)輪與(yǔ)柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞(sāi)作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為(wéi)以下兩(liǎng)個階段。
2、進油過程
當(dāng)凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生(shēng)真空度,當(dāng)柱塞上端麵把柱塞套上(shàng)的進油孔打開後,充(chōng)滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵(bèng)油室,柱塞運動到下止點,進油結束(shù)
4、回油過程
柱塞向上供(gòng)油,當上行到柱塞上的斜槽(停(tíng)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(xià)迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要(yào)上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下(xià),柱塞又下行。此時(shí)便開始(shǐ)了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個(gè)柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向(xiàng)相(xiàng)反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液體(tǐ)被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一(yī)個單向閥被(bèi)打開,被吸入缸內的液體被(bèi)排出(chū)。這種工作方式連續(xù)運(yùn)動後(hòu)就形成了連續供油 。
5、機(jī)械使用
柱塞泵缸(gāng)體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一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。
缸體安裝銅套的(de)三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅(tóng)套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘(zhān)著(zhe)裝配,這咱方法要求銅(tóng)外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻(gōng)絲,銅套外徑加工螺紋(wén),塗樂(lè)泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式(shì)的缸體(tǐ)與銅套,安裝(zhuāng)方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法(fǎ)研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修(xiū)複缸體(tǐ)孔。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在(zài)柱塞(sāi)表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱(zhù)塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗(tú):噴塗高碳馬氏體耐磨材(cái)料(liào);
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金(jīn)粉末。
五、機械(xiè)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。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應(yīng)該對補油泵解體檢查,檢查葉(yè)輪邊沿是否有刮傷現象,內(nèi)齒輪泵間隙是否過(guò)大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油(yóu)液不得低於油標下限,要保持足夠數量(liàng)的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命(mìng)越長。
柱塞(sāi)泵最(zuì)重要的部件是軸承,如果(guǒ)軸承出現(xiàn)遊隙,則不能保(bǎo)證液壓泵內部(bù)三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的(de)靜(jìng)液(yè)壓(yā)支承油膜厚度,降低(dī)柱塞泵軸承(chéng)的使用壽命。據液壓泵(bèng)製造廠提供的資料(liào),軸承的平均使用壽命為(wéi)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承的遊隙的,隻(zhī)能采(cǎi)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(zhóu)承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大(dà)都采用大載荷容(róng)量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果(guǒ)更換另(lìng)一種品牌,應請教對軸承有經驗的人(rén)員查表對換,目的(de)是保持軸承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(qí)工作壓力保持穩定讓溢流閥(fá)施放超出部分。而電機一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來(lái)調節(jiē)壓(yā)力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱(zhù)塞泵存在無用功率,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(guò)節能(néng)變頻器本身自動調整工作壓力,保持工作(zuò)壓力的穩定,自(zì)動追蹤(zōng)設(shè)備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這種(zhǒng)調節方式(shì)更大 優點(diǎn)就是(shì)能降低柱(zhù)塞泵的運行能耗,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(zhù)塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為(wéi)配合良好(hǎo)。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞(sāi)套,兩個手指堵住柱塞頂端(duān)和側麵的(de)進油(yóu)口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封(fēng)良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查(chá)出油閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換(huàn)。
(5)檢查出油閥副的配合情況(kuàng)。用手指堵住(zhù)出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向(xiàng)下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動(dòng)彈回原位,表明出油(yóu)閥副密封良(liáng)好,否則應更換(huàn)出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體(tǐ)和挺柱體之間的標準間隙為(wéi)0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(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,如超過0.12mm,必須更換控製套。