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柱塞泵是液壓係統的一個重要(yào)裝置。它依靠柱塞在缸體中(zhōng)往複運動,使密封工作容腔的容積發生變化來實(shí)現吸油、壓油(yóu)。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(yōu)點。
柱(zhù)塞(sāi)泵被廣泛應用(yòng)於高壓、大流量(liàng)和流量需要調節的場合,諸如(rú)液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱(zhù)塞泵、臥式柱塞泵(bèng)、軸向(xiàng)柱塞泵和徑向柱(zhù)塞泵(bèng)。
1、單柱塞泵(bèng)
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(yǔ)缸體孔之間形成密閉(bì)容積。偏心(xīn)輪旋轉一轉,柱塞上下往(wǎng)複運動一次,向下運動(dòng)吸油,向上運動排油。泵每(měi)轉(zhuǎn)一轉排出的油液體積稱為排量(liàng),排(pái)量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式(shì)柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆(gǎn)滑(huá)塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現(xiàn)吸、排液體的液壓泵(bèng)。它們也都采(cǎi)用閥式(shì)配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統(tǒng)中的乳化液泵一般都是臥式(shì)柱塞泵。乳化液(yè)泵用(yòng)於采煤工作麵(miàn),為液壓支(zhī)架提供乳化液,工作原理靠曲軸的(de)旋轉帶(dài)動活塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向(xiàng)式(shì)
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是(shì)活塞或柱塞的往複運動方向(xiàng)與缸體(tǐ)中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的(de)柱塞在柱塞孔內往(wǎng)複運動所產生的容積變化來進行工作的。由(yóu)於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油(yóu)型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱(xiāng),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(néng)操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時(shí)就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵(bèng)體內回程(chéng)板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑(jìng)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(gù)障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代(dài)發展(zhǎn)的軸配流徑向柱塞(sāi)泵克服了閥配(pèi)流徑(jìng)向柱塞(sāi)泵的不足。由於徑向泵結構(gòu)上的特點(diǎn),固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝(chōng)擊、壽命長、控製精度高。變量行程短(duǎn)泵的變量是在變量柱(zhù)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(piān)心(xīn)距為 5—9mm(根據排量(liàng)大小不同),變量行程很短。且變量機構設計為(wéi)高壓操縱,由控製(zhì)閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克(kè)服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其(qí)抗衝擊能力大幅度提高。
6、液(yè)壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在(zài)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(xiè)。直軸斜(xié)盤(pán)式柱塞泵分為壓(yā)力供油型的自吸油型兩種。壓力供(gòng)油型液(yè)壓泵大都采用有氣(qì)壓的油箱(xiāng),也(yě)有液壓泵(bèng)本身帶有補油分泵向液壓泵(bèng)進油口提(tí)供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸(xī)油能(néng)力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種(zhǒng)有代表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞(sāi)泵屬於一種新型(xíng)的技術含量比較高的高效泵,隨著國產化的(de)不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成(chéng)部分;徑向柱塞泵是活塞(sāi)或柱塞的往複運動方向與(yǔ)驅動軸(zhóu)垂直的柱塞泵。徑向柱(zhù)塞(sāi)泵工作原理:驅動扭矩由驅(qū)動軸 通過十字聯軸(zhóu)器 傳遞(dì)給星形的液壓缸體轉子,定(dìng)子不受其它橫向作用力。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(héng)的滑(huá)靴緊貼著(zhe)偏心行程定子。柱塞與滑(huá)靴球(qiú)鉸相連,並通過卡簧(huáng)鎖定。二個保持環將滑靴(xuē)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(shàng)。當轉(zhuǎn)子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞(sāi)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位置相對的兩個柱塞來調節(jiē)。油液的進出通過泵(bèng)體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油(yóu)口控製,泵體(tǐ)內(nèi)產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衡壓力補償方法,形成(chéng)了(le)開環控製。支(zhī)承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液(yè)壓係統中:軸(zhóu)向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞(sāi)孔內往複運動所產(chǎn)生的容積變化來進行(háng)工作的(de)。由於柱塞(sāi)泵的柱塞(sāi)和柱塞孔都(dōu)是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合(hé);
三、工作階段
工作時,在噴油(yóu)泵凸輪軸上的凸輪與(yǔ)柱塞彈簧(huáng)的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而(ér)完成泵(bèng)油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出(chū)下(xià)列(liè)結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量(liàng)大小取決於供油(yóu)行程,供油行程不受凸輪軸控製是可(kě)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了時刻,從而(ér)改變供油量。
四、 國產係(xì)列柱塞式噴油泵國產係列柱塞泵主要有(yǒu)A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係(xì)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(yǐ)柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同(tóng)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等的噴油泵,以滿足各種(zhǒng)柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結(jié)構型(xíng)式(shì)基本(běn)相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱(zhù)塞泵由四大(dà)部(bù)分組(zǔ)成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵(bèng)體
為微處理器智能控製,液晶(jīng)屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等(děng)特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業(yè),滿足以上(shàng)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是不變的,由凸輪的升(shēng)程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製(zhì)是可變(biàn)的。供油開始(shǐ)時刻不隨供(gòng)油行程的變(biàn)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(shí),在噴油泵(bèng)凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使(shǐ)柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可(kě)分為(wéi)以下兩個階段。
2、進(jìn)油過程
當凸輪的凸起(qǐ)部(bù)分轉過去後,在彈(dàn)簧力的作用下,柱塞(sāi)向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度(dù),當柱塞上(shàng)端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞(sāi)運動(dòng)到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到(dào)柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時(shí),泵油(yóu)室低壓油(yóu)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迅速關閉(bì),停止供油。此後柱塞還(hái)要上行,當凸輪的凸起(qǐ)部分轉過去後,在彈簧的作用下(xià),柱塞又下行。此(cǐ)時(shí)便開始了下一個循(xún)環。柱(zhù)塞泵(bèng)以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上(shàng)有兩個單向閥,並且方向相反,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被吸入缸內,柱塞向另一(yī)個方(fāng)向(xiàng)運動時,將液體(tǐ)壓縮後(hòu)另一個單向閥被打開,被吸(xī)入缸內(nèi)的液體被排(pái)出。這種工作(zuò)方式連(lián)續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸(gāng)體(tǐ)鑲裝(zhuāng)銅套的,可(kě)以采用更換銅(tóng)套的方法安裝。首先把一(yī)組柱塞杆外徑修整到統一尺寸(cùn),再用1000#以上(shàng)的(de)砂(shā)紙拋(pāo)光外徑。
缸體安裝銅套的(de)三種方法:
(a)缸體加(jiā)溫熱裝或銅套低溫冷(lěng)凍擠壓,過盈裝配;
(b)采(cǎi)有樂泰(tài)膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表麵(miàn)有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂(lè)泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方(fāng)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複缸孔;
(b)采用坐標鏜(táng)床,重新鏜(táng)缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術(shù)”,方法如下:
(a)電鍍(dù)技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術(shù):在柱塞表麵刷鍍耐磨(mó)材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨(mó)材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金(jīn)粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用(yòng)3000h後,操(cāo)作人員每(měi)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。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有(yǒu)刮傷現象(xiàng),內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油(yóu)箱內的油液(yè)不得低於油標下限,要(yào)保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽(shòu)命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出(chū)現遊(yóu)隙,則不能保證液(yè)壓泵內部三對磨擦(cā)副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度(dù),降低柱塞(sāi)泵軸(zhóu)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(wéi)10000h,超過此值就需(xū)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)能采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕(hén)或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承的英(yīng)文字母和型號,柱(zhù)塞泵(bèng)軸承(chéng)大(dà)都采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產(chǎn)品,如果更換另一種品牌,應請教對(duì)軸承(chéng)有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。
當實際壓力大於需(xū)要壓力時,都(dōu)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(fèn)。而電機(jī)一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節(jiē)壓力(lì)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)節能變頻器本身自動調整工作壓力(lì),保持工作壓力的(de)穩定,自動(dòng)追蹤設備的壓力。實現自(zì)動化控製,從而(ér)節省能耗。這種調節(jiē)方(fāng)式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電(diàn)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(xiàng),必要(yào)時應(yīng)更換(huàn)新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞(sāi)套內,傾斜約(yuē)60°,若柱塞(sāi)能在自身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查(chá)柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手(shǒu)指堵住柱塞頂端(duān)和側麵的進油口(kǒu)。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,表明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶(dài)是否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手(shǒu)指(zhǐ)將出油(yóu)閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動(dòng)彈回原位,表(biǎo)明出油(yóu)閥副密封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢(jiǎn)查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如(rú)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,應為0.02~0.08mm,如(rú)超過0.12mm,必須更換控製套。