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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中(zhōng)往複運動(dòng),使密封工作容腔(qiāng)的容積發生變化來實現吸(xī)油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節(jiē)方便等優(yōu)點。
柱塞泵被廣泛應用於高(gāo)壓、大流量和流量(liàng)需要(yào)調節的場合,諸如液壓機、工程(chéng)機械和船舶中。
機(jī)械(xiè)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(fá)。柱塞(sāi)與缸體(tǐ)孔之間形成(chéng)密閉容積。偏心(xīn)輪旋轉一轉,柱塞(sāi)上下往複(fù)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(tǐ)積稱為(wéi)排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥(wò)式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱(zhù)塞(一般為(wéi)3個或6個(gè))並列安裝(zhuāng),用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心(xīn)軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的(de)液壓(yā)泵。它們也都(dōu)采(cǎi)用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱(zhù)塞泵。乳化液泵(bèng)用於采煤工作麵,為液壓支架提供(gòng)乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞(sāi)做往複運動,實(shí)現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞(sāi)孔內(nèi)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(sāi)孔(kǒng)都是圓形零件,可以達(dá)到很高的精度(dù)配合,因此(cǐ)容積效率高。
4、直軸斜盤(pán)式
直(zhí)軸斜(xié)盤式柱塞泵分為壓力供油型和自(zì)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(děng)液壓油箱(xiāng)達到使用氣壓後,才能(néng)操作(zuò)機械。如果液壓油(yóu)箱的氣壓不足時就(jiù)啟(qǐ)動機器,會對液壓泵(bèng)內的滑靴造成拉脫現象,會造(zào)成泵體內回(huí)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。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際(jì)上70、80年代(dài)發展的(de)軸配流徑向柱塞泵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(diǎn),固定了軸配流徑向柱塞泵比(bǐ)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(zài)變量柱塞(sāi)和(hé)限位柱塞作用下,改變定(dìng)子的偏(piān)心距實現的,而定於的更(gèng)大 偏心距為 5—9mm(根據(jù)排量大小不同),變量行程很短。且變量(liàng)機構設計為高壓操縱,由控製閥進行(háng)控製。故該泵的響應速(sù)度快。徑向結構設計(jì)克服(fú)了如軸(zhóu)向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大(dà)幅度提高。
6、液壓式
液壓柱(zhù)塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須(xū)等液壓油箱達(dá)到使(shǐ)用氣(qì)壓後(hòu),才能操作機械。直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大都采用有氣(qì)壓的油箱,也有液壓泵(bèng)本身帶有補(bǔ)油分泵向(xiàng)液壓泵進油口提供壓力油的(de)。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無(wú)需外力供(gòng)油。
二、結構形式
柱塞(sāi)泵分為兩種有代表性的結構形式的軸向(xiàng)柱塞泵和徑向柱塞泵(bèng);由於(yú)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快,徑向柱塞泵必然會成為柱(zhù)塞泵應用領域的重要組成部分;徑向柱(zhù)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(yóu)驅動軸 通過(guò)十字聯(lián)軸器 傳遞給星形(xíng)的(de)液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位(wèi)於轉子中的徑向布置的柱(zhù)塞,通(tōng)過(guò)靜(jìng)壓平衡的滑靴緊貼著偏(piān)心(xīn)行程(chéng)定子。柱塞與滑靴球鉸(jiǎo)相(xiàng)連,並通過卡簧(huáng)鎖定。二(èr)個保(bǎo)持環將滑靴卡在行程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠離(lí)心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動(dòng)時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往複運動(dòng),它的行程為定於(yú)偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位(wèi)置相對的兩個柱塞來調節。油(yóu)液的進出通過泵體和(hé)配流(liú)軸上的流道,並由配流軸上吸油口(kǒu)控製,泵體內(nèi)產生的(de)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(yā)力補償方法,形成(chéng)了開(kāi)環控製。支承驅(qū)動軸(zhóu)的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用(yòng)。液壓係(xì)統(tǒng)中:軸(zhóu)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(chǎn)生的(de)容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞(sāi)孔都是圓形零件,加工時可(kě)以達到很高(gāo)的精度配合;
三、工作(zuò)階段
工作(zuò)時,在噴油泵凸輪(lún)軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使(shǐ)柱塞作上、下往複運動,從而完(wán)成泵油任務,泵油(yóu)過程(chéng)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(sāi)往(wǎng)複運動總行程L是不變(biàn)的,由凸(tū)輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取(qǔ)決於供油行程(chéng),供油行程不受凸輪軸控製是可變的(de)。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化(huà)。
④ 轉動(dòng)柱(zhù)塞可改變供油終了(le)時刻,從而改變供油量。
四(sì)、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列柱塞泵主(zhǔ)要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油(yóu)機單缸功(gōng)率範圍對供油量的要求(qiú)不同,以柱塞行程,泵缸中心(xīn)距和(hé)結構(gòu)型式為基礎,再分別配以不同尺寸(cùn)的柱塞(sāi)直徑,組成若(ruò)幹種在一個工作循環(huán)內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作原(yuán)理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱(zhù)塞(sāi)式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵(bèng)由四大部分組成:分泵、油量調節機(jī)構、傳動機構和泵(bèng)體(tǐ)
為微處理器智能(néng)控製(zhì),液晶屏顯示,可與電腦進行通(tōng)訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方(fāng)便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化(huà)工、環保(bǎo)等行業,滿足以上行業(yè)需要連續恒(héng)壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往(wǎng)複運動(dòng)總行程L是不變的(de),由凸輪的升程決定。柱塞每循環的(de)供油量大小取決於供油行程,供油(yóu)行(háng)程不受(shòu)凸(tū)輪軸(zhóu)控製是可變的。供油開始時刻不隨(suí)供油行程的變化而變化。轉動(dòng)柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱(zhù)塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的(de)凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可(kě)分為以下兩個階段。
2、進(jìn)油過程
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(dòng),柱塞上部空間(jiān)(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞(sāi)上端麵把柱塞套上(shàng)的進油孔打開後,充滿在油泵上體油(yóu)道(dào)內的(de)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(háng)到柱(zhù)塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的(de)回油孔(kǒng)相通時,泵油室(shì)低壓油路便與(yǔ)柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝(gōu)通(tōng),油壓驟然(rán)下降,出油閥在彈簧力(lì)的作(zuò)用下迅速關閉,停止供油。此(cǐ)後(hòu)柱(zhù)塞還要上(shàng)行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的(de)作用下(xià),柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱(zhù)塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個(gè)單向閥(fá),並且方向相反(fǎn),柱塞向一個(gè)方向運動時缸內出現(xiàn)負壓(yā),這時一個(gè)單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體(tǐ)壓縮後另(lìng)一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被排出。這(zhè)種工作方(fāng)式連續運動後就形成(chéng)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(jìng)。
缸體安裝銅(tóng)套的(de)三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過(guò)盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要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(tú)樂泰(tài)膠後,旋入裝配。
熔燒(shāo)結合方式的缸體與銅套,安裝方(fāng)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(chuáng),重新鏜缸體孔;
(c)采用(yòng)鉸刀修複缸體孔。
采用“表(biǎo)麵工程技(jì)術”,方法如下:
(a)電鍍技術(shù):在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料(liào);
(c)熱噴塗或(huò)電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度(dù)耐磨合金粉(fěn)末。
五、機械維護
采用補油(yóu)泵供油(yóu)的柱塞泵,使用3000h後(hòu),操作(zuò)人員每日需對(duì)柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運(yùn)轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶(mèn)車時,就應該對補油(yóu)泵解(jiě)體檢查(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(yóu)型柱塞泵,液壓油箱內的(de)油液不得低於油標(biāo)下限,要保持足夠數量的液壓油。液(yè)壓油的清潔度越高,液壓(yā)泵的使用壽(shòu)命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現(xiàn)遊隙,則不能保證液壓泵內部三(sān)對磨擦副的(de)正常間隙,同時(shí)也(yě)會破壞各磨擦(cā)副的靜液壓支承油膜厚度,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,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是(shì)無法檢測(cè)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。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都(dōu)采用大(dà)載(zǎi)荷容量軸承,購買原(yuán)廠家,原規格(gé)的產品,如果更換另一種(zhǒng)品牌,應(yīng)請教對軸(zhóu)承有經驗的人員查表對換,目的是保持(chí)軸承的精度等級和載荷容量。
當實際壓力大於(yú)需(xū)要壓(yā)力時,都是(shì)通過溢(yì)流閥來調節,使其工作壓力(lì)保持穩定(dìng)讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全速運行反複動(dòng)作,功耗不(bú)變。當采用溢流來調節壓(yā)力(lì)和流量時,有部分的餘量溢流回原係(xì)統,從而造成柱(zhù)塞泵存在無用功率,工作效率低(dī),若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可(kě)定它封閉,通過節能變頻器本身(shēn)自動(dòng)調整工作壓力,保持工(gōng)作壓力的穩定,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(shì)更大(dà) 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效(xiào)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)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱(zhù)塞套內,傾斜約(yuē)60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地(dì)下滑為配(pèi)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(zhù)柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力(lì),放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱(zhù)塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥(fá)副減壓環帶是否(fǒu)磨損有台(tái)階(jiē)或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住(zhù)出油閥下孔,用另一手指將(jiāng)出油閥輕(qīng)輕向下壓,當手指離開出(chū)油閥上端(duān)時,它能(néng)自動彈回原(yuán)位,表明(míng)出油閥副密封(fēng)良好(hǎo),否則應(yīng)更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體(tǐ)和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件(jiàn)。
(7)檢(jiǎn)查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間(jiān)隙,應為0.02~0.08mm,如超過(guò)0.12mm,必須更換控製(zhì)套。