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柱塞泵是(shì)液壓係統的一個重要裝置。它(tā)依靠(kào)柱(zhù)塞在缸體中往複(fù)運動,使(shǐ)密封工作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(còu)、效(xiào)率高和流量調節方便等(děng)優點。
柱塞泵被廣泛應用於高(gāo)壓、大流量(liàng)和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程機(jī)械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一(yī)般分(fèn)為單柱塞泵、臥(wò)式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成(chéng)主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密(mì)閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複(fù)運動一次(cì),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,排量隻與泵的結構(gòu)參數有關。
2、臥式柱塞(sāi)泵
臥式(shì)柱塞泵是由(yóu)幾個柱塞(一般為3個或6個)並列(liè)安裝,用1根曲軸(zhóu)通(tōng)過連(lián)杆滑塊或由偏(piān)心軸直(zhí)接推動柱塞(sāi)做往複運動,實現吸、排(pái)液體的液壓泵。它們也都采(cǎi)用閥式配流裝(zhuāng)置,而且大多為定量泵。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(dài)動活塞做(zuò)往複運動,實現吸(xī)液和排液。
3、軸向(xiàng)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(gāng)體中心軸(zhóu)平行的柱塞泵。軸向柱(zhù)塞泵利用與傳動軸平行的(de)柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形零件(jiàn),可以達到很高的精度配合,因此容積(jī)效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式(shì)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(dōu)是采用有氣(qì)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(dào)使用(yòng)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,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現(xiàn)象(xiàng),會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與(yǔ)軸配流兩大類。閥配流徑向(xiàng)柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代(dài)發展的軸配(pèi)流徑向柱塞(sāi)泵(bèng)克(kè)服(fú)了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點(diǎn),固(gù)定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長(zhǎng)、控製精度高。變量行程短泵的變量是(shì)在變量(liàng)柱塞和限位柱塞作用下,改變定子(zǐ)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(biàn)量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥(fá)進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱(zhù)塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗(kàng)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(yā)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的(de)。自吸油(yóu)型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油。
二、結構(gòu)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柱塞泵;由(yóu)於徑(jìng)向(xiàng)柱塞泵屬於一(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(lǐng)域的重要組成(chéng)部(bù)分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動(dòng)方向與(yǔ)驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞(sāi)泵工(gōng)作原理:驅動扭矩由驅動(dòng)軸 通過十字聯軸器(qì) 傳遞給星形的液壓缸(gāng)體轉子,定子不受其它橫向(xiàng)作用(yòng)力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的(de)徑向布置的(de)柱塞,通(tōng)過靜壓(yā)平衡的滑(huá)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。二個保持環將滑靴卡在行程定(dìng)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(dòng)時,由於定於(yú)的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏(piān)心(xīn)距的2倍(bèi)。定子的(de)偏心距(jù)可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出(chū)通過泵體和(hé)配流軸上的流道,並由配流軸上吸(xī)油(yóu)口控(kòng)製,泵(bèng)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(píng)衡壓力補償(cháng)方法(fǎ),形成了開(kāi)環控(kòng)製。支承(chéng)驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的(de)作用。液壓係統中:軸向(xiàng)柱塞泵(bèng)是利用與傳動軸平行的柱塞(sāi)在柱塞孔內往(wǎng)複運動所(suǒ)產生的容積變化來進行工作的(de)。由於柱(zhù)塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達到(dào)很高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪(lún)軸上的(de)凸輪與柱塞彈簧的作(zuò)用下,迫使柱塞作(zuò)上、下往複運動,從而完成泵(bèng)油任務,泵油過程可分為以下三個階(jiē)段。結論:通(tōng)過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往(wǎng)複運動總行程L是不(bú)變的(de),由(yóu)凸輪的升程(chéng)決定。
② 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(shòu)凸輪軸控(kòng)製是可(kě)變的。
③ 供油開始時刻(kè)不隨(suí)供油行(háng)程的變化而(ér)變化。
④ 轉動柱塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改變供油(yóu)量。
四、 國產係列柱塞式噴油(yóu)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單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心(xīn)距(jù)和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞(sāi)直徑,組成若幹種在(zài)一(yī)個工作循環內供油(yóu)量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工(gōng)作原理(lǐ)和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作(zuò)原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動(dòng)機構和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操(cāo)作方便等特點。廣泛用(yòng)於生化、醫藥、化工、環保等(děng)行業(yè),滿足(zú)以上行業需要連(lián)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是不變的,由凸(tū)輪的升程決定。柱塞每(měi)循(xún)環的供油量大小取決於供油行程,供油(yóu)行程不受(shòu)凸輪軸控製是(shì)可變的。供油(yóu)開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻(kè),從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫使(shǐ)柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油(yóu)過程可分為以下兩個階段。
2、進油過(guò)程
當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)產生真空度,當柱塞上端麵(miàn)把柱(zhù)塞套上的進油孔打開後,充滿在油(yóu)泵(bèng)上體油(yóu)道內的柴油經油(yóu)孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程(chéng)
柱塞向上供油,當上行到柱塞上(shàng)的斜(xié)槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與(yǔ)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(zài)彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當(dāng)凸輪(lún)的凸起部分轉(zhuǎn)過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為(wéi)原理介紹,一(yī)個柱塞泵(bèng)上有兩個單向閥,並且方向相反,柱(zhù)塞(sāi)向一個方向運(yùn)動時(shí)缸內出現負壓,這(zhè)時一個單向(xiàng)閥(fá)打開液體被吸入缸內,柱塞向另(lìng)一個方向運動時,將(jiāng)液體(tǐ)壓縮後另一個單(dān)向(xiàng)閥被打開,被吸入缸內的液體被排出。這(zhè)種(zhǒng)工作(zuò)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,可以采用更換銅套的(de)方法安(ān)裝。首先(xiān)把一(yī)組柱塞杆外徑修整(zhěng)到統一(yī)尺寸,再(zài)用1000#以上的砂紙(zhǐ)拋光(guāng)外徑。
缸體安裝(zhuāng)銅(tóng)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)套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲(sī),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,手工或機械方法研磨修(xiū)複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸(gāng)體孔(kǒng);
(c)采(cǎi)用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方(fāng)法如下(xià):
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電(diàn)刷鍍技(jì)術(shù):在柱(zhù)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(gāo)碳馬(mǎ)氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在(zài)柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉(fěn)末。
五、機械維(wéi)護
采用補(bǔ)油泵供油的柱塞泵,使(shǐ)用3000h後,操作人員每日需(xū)對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵(bèng)運轉聲響是否正常。如發現(xiàn)液壓缸速度下降或悶車時,就(jiù)應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內(nèi)齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油(yóu)型(xíng)柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保持(chí)足夠數(shù)量的液壓(yā)油。液(yè)壓油的(de)清潔度(dù)越高,液壓泵的(de)使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部(bù)件(jiàn)是軸承,如果軸承出(chū)現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨(mó)擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支(zhī)承油膜厚度,降(jiàng)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(zhí)就需要更換新口。拆卸下來的軸(zhóu)承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸(zhóu)承時,應注(zhù)意原軸承的英文字母(mǔ)和型號,柱塞(sāi)泵軸承大都采用大(dà)載荷容(róng)量軸承,購買原廠家,原規格的產品(pǐn),如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗(yàn)的人員查表對換(huàn),目的是(shì)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(lì)時,都是通過溢流閥來(lái)調節(jiē),使其工作壓(yā)力保持穩定(dìng)讓(ràng)溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全速運行反複(fù)動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時(shí),有部分的餘(yú)量溢(yì)流回原係統,從而造成柱塞泵存在(zài)無用功率,工作(zuò)效率低,若使用創傑節(jiē)能變(biàn)頻器(qì)後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自(zì)動調整工作壓力,保持工(gōng)作(zuò)壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更(gèng)大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達(dá)30%以上。
六、檢修(xiū)
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕(shí)現(xiàn)象,必要(yào)時應更換新品。
(2)檢(jiǎn)查柱塞副配合情(qíng)況。將柱塞端頭(tóu)插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作用下緩(huǎn)慢(màn)地下滑為配合良好。
(3)檢查柱(zhù)塞副的密封性(xìng)。用手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的(de)進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到(dào)有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位(wèi),表明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨損有台階(jiē)或傷痕現象,必(bì)要時應(yīng)予以更換。
(5)檢查出油閥副(fù)的配(pèi)合情況。用手指堵住出油閥下(xià)孔(kǒng),用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當(dāng)手指離開出油閥上端時,它能(néng)自動彈回原位,表明出油閥(fá)副密封良好,否則應(yīng)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 ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製(zhì)套的凹槽之間的(de)間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。