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柱塞泵(bèng)是液壓係統的一個重(chóng)要裝置。它依靠(kào)柱(zhù)塞在缸體中往複運動,使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(jié)構緊湊、效率高和(hé)流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高(gāo)壓、大(dà)流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程機械和船(chuán)舶中(zhōng)。
機(jī)械分類:
柱塞泵一般(bān)分(fèn)為單柱塞泵、臥式柱塞泵(bèng)、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱(zhù)塞泵
結(jié)構組成(chéng)主要有(yǒu)偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單(dān)向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉,柱塞上下往複運動一次,向下(xià)運動吸油(yóu),向上運動排油。泵每(měi)轉一轉排出的(de)油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱(zhù)塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊(kuài)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(men)也(yě)都(dōu)采用閥式配(pèi)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塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳化液(yè),工作原理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動活塞做往(wǎng)複(fù)運動,實現吸液和排液。
3、軸(zhóu)向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是(shì)活塞或(huò)柱塞的往複運動方向與缸體中心軸平行(háng)的柱塞(sāi)泵(bèng)。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱(zhù)塞在(zài)柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行工作(zuò)的。由於柱塞和柱塞孔都(dōu)是圓形零件,可以達到很高的(de)精度配合,因此容積(jī)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自吸油型兩種。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,必須等液(yè)壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣(qì)壓不足時就啟(qǐ)動機器(qì),會對液壓泵內(nèi)的滑(huá)靴造成拉(lā)脫(tuō)現(xiàn)象,會造成泵體(tǐ)內回程板與(yǔ)壓板的非正常磨損(sǔn)。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為(wéi)閥配流與軸配流兩大類(lèi)。閥配流徑向柱塞泵存在故障(zhàng)率高、效率低等缺點。國(guó)際上70、80年代發展(zhǎn)的軸配流徑向柱塞泵克服(fú)了閥配流徑向柱塞泵的不(bú)足。由於徑向泵結構上(shàng)的特點,固定(dìng)了軸配流(liú)徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命(mìng)長、控(kòng)製精(jīng)度高。變(biàn)量行程短泵的變(biàn)量是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定(dìng)子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排(pái)量大小不同),變量行程很短。且變量機構設(shè)計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了如(rú)軸(zhóu)向柱塞泵滑靴(xuē)偏(piān)磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓(yā)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(yā)後,才能操作機械。直軸斜盤(pán)式柱塞泵分為(wéi)壓力供油型的自(zì)吸油型兩種。壓力供油型液壓(yā)泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補油(yóu)分泵向液壓泵進油口提供壓(yā)力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力(lì)很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞(sāi)泵(bèng)分為兩種有代表(biǎo)性的結構形式的軸向柱塞(sāi)泵和徑向柱(zhù)塞泵;由於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(jìng)向柱塞泵(bèng)必然會(huì)成為柱塞泵應(yīng)用領域的重要組成部分;徑(jìng)向柱塞泵是活塞或(huò)柱塞的(de)往複運動方向與驅動軸垂直的柱(zhù)塞泵。徑(jìng)向柱塞(sāi)泵工作原理:驅動(dòng)扭矩由驅動軸 通過(guò)十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不(bú)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(zhù)塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程(chéng)定子。柱(zhù)塞與滑靴球鉸相連,並(bìng)通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡(kǎ)在行程定子(zǐ)上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用(yòng),柱(zhù)塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距(jù)的2倍。定子的偏心距可由泵體上(shàng)的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸(xī)油口控製,泵體內產生的液(yè)壓力被靜(jìng)壓平衡的表麵(miàn)所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻(zhī)起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱(zhù)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(de)容積變化來進行工作的(de)。由於柱塞泵的柱(zhù)塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複(fù)運動,從而(ér)完成泵油任務(wù),泵油(yóu)過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論(lùn),得出下列(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(sāi)每循(xún)環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪(lún)軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而(ér)變化。
④ 轉動(dòng)柱塞可(kě)改(gǎi)變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產(chǎn)係列柱塞式(shì)噴油(yóu)泵國產係列柱塞泵主要(yào)有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴(chái)油機單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別(bié)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(yóu)量不等的噴油泵,以(yǐ)滿足各種柴油(yóu)機的需要。國產係(xì)列噴油泵的工作原理和結(jié)構(gòu)型式基本(běn)相(xiàng)同,以A型泵(bèng)為(wéi)例介紹柱塞式噴油泵(bèng)的構造和工作原(yuán)理。柱塞泵由四大部分組成:分泵(bèng)、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製(zhì),液(yè)晶屏顯示(shì),可與(yǔ)電腦進行通(tōng)訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛(fàn)用(yòng)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(de)要求。
1、機械原理(lǐ)概述
柱塞泵柱塞(sāi)往複運動總行(háng)程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於(yú)供油行程,供油行程(chéng)不受凸輪軸(zhóu)控(kòng)製是可變(biàn)的。供油開始時刻不隨供油(yóu)行程的變化(huà)而變化。轉動柱塞可改變供油(yóu)終了時刻,從而改變供油(yóu)量(liàng)。柱(zhù)塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的(de)作用下(xià),迫使柱(zhù)塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分(fèn)為(wéi)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(zuò)用下,柱塞向下運動,柱(zhù)塞上部空間(稱(chēng)為泵油室)產生(shēng)真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開(kāi)後,充滿在油泵上體油道(dào)內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行(háng)到柱塞(sāi)上的斜槽(cáo)(停(tíng)供邊)與套筒上的回(huí)油孔相通時,泵油室低壓油(yóu)路便與柱塞頭部的中孔和徑向(xiàng)孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作(zuò)用下迅速關閉,停止供油。此後柱(zhù)塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈(dàn)簧的作用下(xià),柱塞又下行。此時便開始了(le)下一個循環。柱塞(sāi)泵以(yǐ)一個柱塞為原理(lǐ)介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓,這(zhè)時一個單向(xiàng)閥打開液體被吸入(rù)缸內,柱塞向另一個方向運動時,將(jiāng)液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體(tǐ)被排出。這種工作方式連續(xù)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方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修(xiū)整到統一尺(chǐ)寸,再用1000#以上的砂(shā)紙拋光外徑。
缸體(tǐ)安裝銅套的三(sān)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,這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套(tào)外徑加工螺紋,塗樂泰(tài)膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的(de)缸體與銅套(tào),安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法(fǎ)研磨修複(fù)缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
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)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨(mó)材料;
(c)熱(rè)噴塗(tú)或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔(róng)敷(fū)高硬度耐(nài)磨合金粉末。
五、機械(xiè)維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操(cāo)作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查(chá)液壓泵運(yùn)轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降(jiàng)或悶車時(shí),就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。對於自吸油型柱塞泵,液壓油(yóu)箱內的油(yóu)液不得低於(yú)油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使(shǐ)用壽命越長。
柱塞泵最重要(yào)的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時(shí)也會破壞各磨擦副的靜液壓支承(chéng)油膜厚度,降(jiàng)低柱塞泵軸承(chéng)的使用(yòng)壽命。據液壓泵製造廠提供(gòng)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(yè)檢測(cè)儀(yí)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(gèng)換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載(zǎi)荷容量軸承,購買原(yuán)廠(chǎng)家,原規(guī)格(gé)的產(chǎn)品,如果更換另一種品牌,應請教對(duì)軸承有經驗的人員查表對換,目的(de)是保持軸承的精(jīng)度(dù)等級和載荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是(shì)通過溢流閥來調節,使其(qí)工作壓力保持穩定讓溢流閥(fá)施放超出部分。而電機一直處於全(quán)速運行反複動作,功(gōng)耗不(bú)變。當采用溢流來調節(jiē)壓力和流量時(shí),有部分(fèn)的餘量溢流回(huí)原係統,從而(ér)造成柱塞泵存在無用功率,工(gōng)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(pín)器本(běn)身自動調(diào)整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追(zhuī)蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能(néng)耗。這種調節方式更大 優(yōu)點就是能降低柱塞(sāi)泵的運行能耗,節電效果可達(dá)30%以上(shàng)。
六、檢(jiǎn)修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應(yīng)更換新品。
(2)檢查柱(zhù)塞副配合情況。將柱塞端(duān)頭(tóu)插人柱塞套內,傾(qīng)斜約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(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(miàn)的進油口。用(yòng)另一隻手(shǒu)拉出柱(zhù)塞,感到有較大的吸力(lì),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(yā)環帶是否磨損有台(tái)階或傷痕現象,必(bì)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(lìng)一手指將(jiāng)出油(yóu)閥輕輕向(xiàng)下壓,當手指離(lí)開出油閥上端時,它能(néng)自動彈回原位,表明出油(yóu)閥副(fù)密(mì)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(tū)緣和控製套的(de)凹槽之間的間隙,應為(wéi)0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套(tào)。