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柱塞泵是液壓(yā)係統的一個(gè)重要(yào)裝置。它依靠柱塞(sāi)在缸體中往複運動,使(shǐ)密封工作容腔的容積發生變化來實現(xiàn)吸油、壓油。柱塞泵具有額(é)定壓力高、結構緊湊、效(xiào)率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被(bèi)廣(guǎng)泛應用(yòng)於高壓、大流量和流量需要調節(jiē)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(wéi)單柱(zhù)塞泵、臥式柱(zhù)塞泵、軸向柱塞(sāi)泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱(zhù)塞(sāi)、彈簧、缸體、兩個單(dān)向閥。柱塞(sāi)與缸體孔之間形成密閉(bì)容積。偏心(xīn)輪旋轉(zhuǎn)一轉,柱塞上下(xià)往複運動一次,向下運動吸油,向上運動(dòng)排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關(guān)。
2、臥式柱塞泵
臥(wò)式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或(huò)6個(gè))並列安(ān)裝,用(yòng)1根曲軸通過連杆(gǎn)滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大(dà)多為定量(liàng)泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是(shì)臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液(yè)壓支架提(tí)供乳化液,工作(zuò)原理靠曲軸的旋轉帶動活塞(sāi)做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞(sāi)或柱塞的(de)往複運動方(fāng)向與缸體中心軸平行的(de)柱塞泵。軸向柱塞泵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來進(jìn)行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高(gāo)的精度配合,因此容積效(xiào)率(lǜ)高。
4、直軸斜盤式(shì)
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供(gòng)油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都(dōu)是采用有氣壓的油箱(xiāng),靠氣壓供油的液壓油箱,在每次(cì)啟動機器之後(hòu),必須等液壓油箱達到(dào)使用氣壓後,才能操作機(jī)械。如果液壓油箱的氣壓不足時就(jiù)啟動(dòng)機(jī)器,會對液壓(yā)泵內的(de)滑靴造成拉脫現象,會(huì)造成泵(bèng)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軸配流兩大類。閥配流(liú)徑向柱塞泵(bèng)存在(zài)故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸(zhóu)配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於(yú)徑向泵結(jié)構上的特點,固定了(le)軸配流徑(jìng)向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽(shòu)命長、控製精度(dù)高(gāo)。變量行程短泵的變量(liàng)是在變量柱塞和限位柱塞作(zuò)用下,改變(biàn)定子的偏心距實現(xiàn)的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大(dà)小不同),變(biàn)量行(háng)程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製(zhì)。故該泵(bèng)的(de)響應速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞(sāi)泵滑靴偏磨(mó)的問(wèn)題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式(shì)
液壓柱塞泵靠氣壓(yā)供油的液(yè)壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達(dá)到(dào)使用氣壓後,才能(néng)操作機械(xiè)。直軸斜盤式柱塞泵分(fèn)為壓力供油型(xíng)的自吸油型兩種。壓(yā)力(lì)供油型液壓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(jìn)油口提供壓力油的。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;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技(jì)術含量比較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向(xiàng)柱塞泵(bèng)必然會成為柱塞(sāi)泵應用領域的重要組成部分;徑向柱塞泵(bèng)是活塞或柱塞的(de)往複運動方向與驅動軸垂直(zhí)的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動(dòng)扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用(yòng)力。轉子裝在配流軸上。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(zhe)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(huán)將滑靴(xuē)卡在行程(chéng)定子上。泵轉動時,它依靠離心力和(hé)液壓力壓在定於內表麵上。當轉(zhuǎn)子(zǐ)轉(zhuǎn)動時,由於定於的(de)偏心(xīn)作用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向(xiàng)位置相對的兩個柱塞來調節。油(yóu)液的進(jìn)出(chū)通過泵體(tǐ)和配流軸上的流道(dào),並由配流軸上吸油口控製,泵體內產生的(de)液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的靜(jìng)壓平衡采取了過平衡(héng)壓力補償方法,形成了開環控製。支承(chéng)驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓(yā)係統中(zhōng):軸向(xiàng)柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在(zài)柱塞(sāi)孔內往複運動所(suǒ)產生(shēng)的容(róng)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的精度配(pèi)合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪(lún)軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用(yòng)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三(sān)個階段。結論(lùn):通過上述討論,得出下列結論(lùn)
① 柱塞往複運動總行(háng)程L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供(gòng)油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪(lún)軸控製是可(kě)變的。
③ 供油開始(shǐ)時刻(kè)不隨供油行程的變化而變(biàn)化。
④ 轉(zhuǎn)動柱塞可改變供(gòng)油終了時刻,從而改變供油量。
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(děng)係列。係列(liè)化是根據(jù)柴油機單缸功率範圍對(duì)供油量的(de)要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距(jù)和結構型式為基礎,再(zài)分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內(nèi)供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的(de)需要。國產(chǎn)係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞(sāi)式(shì)噴(pēn)油泵的構造和工作原理。柱塞泵由(yóu)四大(dà)部分組成:分泵、油量調節機構、傳動(dòng)機(jī)構和泵體
為微處理(lǐ)器智(zhì)能控製,液晶屏顯示,可與(yǔ)電腦進行通訊,具有(yǒu)工作壓(yā)力穩定、脈動小(xiǎo)、操作(zuò)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、恒流輸送液體的要求(qiú)。
1、機械原理概述
柱(zhù)塞泵柱塞(sāi)往複(fù)運動總行程L是(shì)不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供(gòng)油量大小取決於供(gòng)油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油開始(shǐ)時刻不隨供油行程的變(biàn)化而變化。轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了(le)時刻,從而(ér)改變供油(yóu)量(liàng)。柱塞(sāi)泵工作時,在(zài)噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱(zhù)塞彈簧的作用下(xià),迫使(shǐ)柱塞作上、下往複運動,從而(ér)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)輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下(xià),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(sāi)上端麵把柱塞套上的進油孔(kǒng)打開(kāi)後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到(dào)下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上(shàng)供油,當上行到(dào)柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔(kǒng)相通時,泵油室(shì)低壓(yā)油路便與柱塞頭部的中孔和(hé)徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力(lì)的(de)作(zuò)用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在(zài)彈簧的作用下(xià),柱塞又下行。此(cǐ)時便開始了下一(yī)個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單(dān)向閥,並且方向相反,柱塞向(xiàng)一個(gè)方(fāng)向運動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向(xiàng)運動(dòng)時,將液體(tǐ)壓縮後另一個單向(xiàng)閥(fá)被(bèi)打開(kāi),被吸入缸內的液體被排出。這種工(gōng)作方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使(shǐ)用
柱塞泵(bèng)缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組(zǔ)柱塞杆(gǎn)外徑修整到(dào)統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫(wēn)冷凍擠壓(yā),過盈裝配;
(b)采有樂泰膠(jiāo)粘著裝配,這咱方法要求銅外(wài)套外徑表麵有溝槽;
(c)缸(gāng)孔攻絲,銅套(tào)外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入(rù)裝配。
熔燒結(jié)合方式的缸體與銅(tóng)套,安裝方法如下:
(a)采用(yòng)研磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐(zuò)標鏜床,重新鏜缸(gāng)體孔;
(c)采用鉸刀修(xiū)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(sāi)表麵鍍一層(céng)硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料(liào);
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐(nài)磨合金粉末。
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(zhù)塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發(fā)現液壓缸速度下降或悶車(chē)時,就應該對補(bǔ)油泵解體(tǐ)檢查,檢查葉輪邊沿是(shì)否(fǒu)有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸(xī)油型柱塞泵,液壓油箱內的(de)油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(dù)越高,液壓泵的使用壽命(mìng)越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如(rú)果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同(tóng)時也會破壞各磨擦副的靜液壓支(zhī)承油膜厚度,降低柱(zhù)塞泵軸承的使用壽命(mìng)。據液壓(yā)泵製(zhì)造廠提供(gòng)的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超(chāo)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,隻能采用目測,如發現滾柱(zhù)表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承(chéng)的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載(zǎi)荷容量軸(zhóu)承,購買原廠家,原規格(gé)的產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承(chéng)有經驗的人員查表對換,目的是(shì)保持軸承的精度等(děng)級和載荷容量(liàng)。
當實際壓力大於需要壓力(lì)時,都是通過溢流閥來調(diào)節,使其工作壓力保持穩(wěn)定讓溢流閥施放超出部分。而電(diàn)機一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采(cǎi)用溢流來調節壓(yā)力和流量時,有部分(fèn)的(de)餘量溢流回原係統(tǒng),從而造成(chéng)柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追(zhuī)蹤(zōng)設備(bèi)的壓力。實現自動(dòng)化控製,從而節省能(néng)耗。這種調節方式更(gèng)大 優點就是能降低柱塞泵(bèng)的運行能耗,節電效果可達(dá)30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有(yǒu)無傷痕和鏽蝕現象,必(bì)要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將(jiāng)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。
(3)檢查柱塞副(fù)的密封性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住(zhù)柱塞頂端和側麵的(de)進油口。用另一隻手(shǒu)拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞(sāi)立即縮回(huí)原位,表(biǎo)明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢(jiǎn)查出油閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要(yào)時(shí)應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵(dǔ)住出油閥下孔,用另一手指(zhǐ)將(jiāng)出油閥輕輕向下壓(yā),當手指離開(kāi)出油閥上端時(shí),它能自(zì)動彈回原位,表明(míng)出油閥副密封(fēng)良好,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準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應(yīng)更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製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(tào)。