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柱塞泵是液壓(yā)係統的一個重要裝置。它依靠(kào)柱塞在缸體中往(wǎng)複運動,使密封工作容腔的容積(jī)發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有(yǒu)額定壓力高(gāo)、結構緊湊、效率(lǜ)高(gāo)和流量調節方便等優點(diǎn)。
柱塞泵被廣泛應用(yòng)於高壓、大流量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:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱(zhù)塞泵
結構組成主要有偏(piān)心輪(lún)、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱(zhù)塞與缸(gāng)體孔之間形成(chéng)密閉容積。偏心輪旋轉一(yī)轉,柱塞上下往(wǎng)複運動(dòng)一次,向(xiàng)下運動吸(xī)油,向上運動排油。泵每轉(zhuǎn)一轉排出的(de)油液體積稱為排量,排(pái)量隻與泵的結構(gòu)參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個(gè)或6個)並列安裝,用(yòng)1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運(yùn)動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置(zhì),而且大多為定量泵。煤(méi)礦液壓(yā)支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵(bèng)用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳化液,工作原理(lǐ)靠曲軸的旋轉帶動活塞(sāi)做往複(fù)運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文(wén)名:Piston pump)是活塞或柱塞的(de)往(wǎng)複運動方(fāng)向與(yǔ)缸體中(zhōng)心軸平行的柱(zhù)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(yùn)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,可以達到很高的精度配合,因此容(róng)積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和(hé)自吸油型兩(liǎng)種。壓力供油型液壓泵(bèng)大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在(zài)每次啟動(dòng)機器之後,必須等液壓油箱(xiāng)達(dá)到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油(yóu)箱的氣壓不足時就啟動機器(qì),會對液壓(yā)泵內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內回(huí)程板與壓板的非正常磨(mó)損。
5、徑向(xiàng)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(gāo)、效(xiào)率低(dī)等缺點。國際上70、80年(nián)代發展的軸配流徑(jìng)向柱塞泵克服了閥配流徑向(xiàng)柱塞泵(bèng)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(sāi)泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長(zhǎng)、控製精度高。變量行(háng)程短泵的變(biàn)量是在變量柱塞和限位柱塞作用(yòng)下,改(gǎi)變定子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據(jù)排量大小不(bú)同),變量行程很短。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(xiàng)結構(gòu)設計克服了(le)如軸(zhóu)向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力(lì)大幅度提(tí)高。
6、液壓(yā)式
液壓柱塞泵靠(kào)氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動(dòng)機器後,必須等液(yè)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(fèn)為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓(yā)泵大都采用有氣壓的油箱,也(yě)有液(yè)壓泵本身帶有補油分泵向液(yè)壓泵進油口提供壓(yā)力油的。自吸油型(xíng)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徑(jìng)向柱塞泵;由於(yú)徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高(gāo)的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然(rán)會成(chéng)為柱塞泵應用領域的(de)重要組成(chéng)部分(fèn);徑向柱塞泵(bèng)是活塞或柱塞的往(wǎng)複運動方向(xiàng)與(yǔ)驅動軸垂直的柱塞(sāi)泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十(shí)字(zì)聯軸器 傳遞給星形的液(yè)壓缸(gāng)體(tǐ)轉子,定(dìng)子不受其它橫(héng)向作用(yòng)力。轉子裝(zhuāng)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偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連(lián),並通過卡簧鎖(suǒ)定。二個保持環將滑(huá)靴卡在行(háng)程定子(zǐ)上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力(lì)壓在定(dìng)於內表麵上。當轉子轉動時,由於定(dìng)於的偏心作用,柱塞將作往複運(yùn)動,它的行程(chéng)為定於偏心距的2倍。定(dìng)子的偏(piān)心距可由(yóu)泵體上的徑向位置相對的兩(liǎng)個柱塞來調節。油(yóu)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,泵體內產生的液壓力(lì)被靜壓平(píng)衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡(héng)采取了(le)過平衡壓力補償(cháng)方法,形成(chéng)了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承(chéng)作用,不受其他外力(lì)的作用。液壓(yā)係統中:軸向柱塞泵(bèng)是利用與傳動軸平行的柱(zhù)塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來(lái)進(jìn)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(shí)可以達到很(hěn)高(gāo)的精度配合;
三、工作(zuò)階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的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(wù),泵油過程可分為(wéi)以下三個階段。結論:通過上述討(tǎo)論,得(dé)出下列結論
① 柱塞往複運動總行(háng)程L是(shì)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(jué)於供油行程,供油行程不受(shòu)凸輪軸控製是可變的。
③ 供(gòng)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,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式(shì)噴油(yóu)泵國產係列柱(zhù)塞泵主要有(yǒu)A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列(liè)。係列化是根據柴油機單缸功率範圍對供油量(liàng)的要求不同,以(yǐ)柱塞行程,泵缸中心距和結(jié)構型式(shì)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(gōng)作循環內供油(yóu)量不等的噴油泵,以滿足各種(zhǒng)柴油機的(de)需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基本(běn)相同,以(yǐ)A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造(zào)和工作原理。柱塞泵由四(sì)大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
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(lì)穩定、脈動小(xiǎo)、操作(zuò)方便等特點。廣泛用於生化、醫藥(yào)、化工、環保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒(héng)流輸送液體的要求。
1、機械原理概(gài)述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循(xún)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(de)。供油開始時刻不(bú)隨供油行程的變化而變化(huà)。轉動柱塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改變供油量(liàng)。柱塞泵(bèng)工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸上的凸(tū)輪(lún)與柱(zhù)塞彈簧的作用下,迫使(shǐ)柱塞作上、下往複運(yùn)動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下(xià)兩個階段。
2、進油過程
當凸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(sāi)上部空間(稱為泵油(yóu)室)產生(shēng)真空度,當柱(zhù)塞上端麵把柱(zhù)塞套(tào)上的進油孔打(dǎ)開後,充滿在油泵上體(tǐ)油道內的柴油經油孔進入泵油室(shì),柱塞運動到下(xià)止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油(yóu),當上行到(dào)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(yā)油路便與柱塞頭部的(de)中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下(xià)降,出油(yóu)閥(fá)在彈簧力的作用下迅速關閉,停止(zhǐ)供油。此後(hòu)柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始(shǐ)了下一(yī)個循環(huán)。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一(yī)個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個(gè)方向運動時缸內出現(xiàn)負壓,這時一個單向閥打開液體被吸入(rù)缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液(yè)體(tǐ)壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液(yè)體被排出。這種工作方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱(zhù)塞泵缸體(tǐ)鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法(fǎ)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(lè)泰(tài)膠粘著裝配,這咱方法要求銅(tóng)外套外徑表(biǎo)麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,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(tǐ)與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒(bàng),手工或(huò)機械方法研磨修複缸孔;
(b)采(cǎi)用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸(jiǎo)刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技(jì)術:在柱塞(sāi)表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高(gāo)碳馬氏(shì)體(tǐ)耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷(fū)高硬度耐磨合金粉末。
五、機(jī)械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人(rén)員每日需對(duì)柱塞泵檢(jiǎn)查1-2次,檢查液壓泵運轉聲(shēng)響是否正常(cháng)。如發現液壓缸(gāng)速度下降或悶(mèn)車時,就應該對補油泵解體檢(jiǎn)查,檢查葉(yè)輪邊沿是否(fǒu)有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過(guò)大。對於(yú)自吸油型柱塞泵(bèng),液壓油箱(xiāng)內的油(yóu)液不得低於油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔(jié)度越高(gāo),液壓泵的使用壽命越(yuè)長。
柱塞泵最重要(yào)的部件是(shì)軸承,如果軸承出現遊(yóu)隙,則(zé)不能保證液壓泵內部(bù)三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨(mó)擦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(zào)廠提供的資料,軸承的平均使用(yòng)壽命為10000h,超過此值就需要更換新口(kǒu)。拆卸下來的軸承,沒有專(zhuān)業檢測儀器是無法檢測出軸承(chéng)的遊隙的,隻能采用目測(cè),如發現滾柱表麵有劃痕(hén)或(huò)變(biàn)色,就必須更換。在(zài)更換軸承時,應注意原軸承的英文字(zì)母和(hé)型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承(chéng),購買原廠家,原(yuán)規格的產品(pǐn),如果更換另一種(zhǒng)品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換(huàn),目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓(yā)力保持穩(wěn)定(dìng)讓溢流閥施(shī)放超出(chū)部分。而電機一直處於全速運行反(fǎn)複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流(liú)量時,有部分的餘量溢流(liú)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(fá)可定它封閉(bì),通過節能變頻器本身自動調整工作(zuò)壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優(yōu)點就是能降低柱塞泵(bèng)的運行能耗,節電效(xiào)果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱(zhù)塞有無傷痕和鏽(xiù)蝕現象,必(bì)要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副(fù)配合情況。將柱塞(sāi)端頭插(chā)人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作用(yòng)下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查(chá)柱塞副的密封性(xìng)。用手握住(zhù)柱塞套,兩(liǎng)個手指堵住柱塞頂端和側(cè)麵的進油口(kǒu)。用另一隻手拉出柱塞,感到有(yǒu)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(gèng)換柱塞副。
(4)檢查出油(yóu)閥副減壓環帶是否磨損有台(tái)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,用另一手指(zhǐ)將出油閥輕輕向(xiàng)下壓,當手指離開出油閥上(shàng)端時,它能自動彈回原位,表明出油(yóu)閥副密封良好,否則應(yīng)更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和(hé)挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超(chāo)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,如超過0.12mm,必須更換控製套(tào)。