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柱塞泵是液(yè)壓(yā)係統的一個重要裝(zhuāng)置。它依(yī)靠柱塞在缸體中往複運動,使密封(fēng)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(lì)高、結構緊湊、效率(lǜ)高和流量調(diào)節方(fāng)便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大(dà)流量(liàng)和流量需要(yào)調節的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱(zhù)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(chéng)主(zhǔ)要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向(xiàng)閥。柱塞(sāi)與缸體孔之間形成密閉容(róng)積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下(xià)往複(fù)運動一次,向下運動吸油,向上運動排(pái)油。泵每轉一轉排出的油液(yè)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(sāi)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(tōng)過連杆滑(huá)塊或由偏(piān)心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓泵(bèng)。它(tā)們也都采用閥式配流裝置,而且(qiě)大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般(bān)都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作(zuò)麵(miàn),為液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋(xuán)轉帶動活塞做往複運動(dòng),實現吸液和排液。
3、軸向式
軸(zhóu)向柱塞(sāi)泵(英(yīng)文名:Piston pump)是活塞或(huò)柱塞的往複運動方向與缸體中心軸平行的(de)柱塞泵。軸向柱塞泵利用與(yǔ)傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變(biàn)化來進行(háng)工(gōng)作的。由於柱塞(sāi)和柱(zhù)塞孔都是圓形零件(jiàn),可以達到(dào)很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜(xié)盤式
直軸斜盤式柱(zhù)塞泵分為壓力(lì)供油型和(hé)自吸油型(xíng)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(yè)壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等(děng)液壓油箱達到(dào)使用氣壓(yā)後,才能操作機械(xiè)。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵(bèng)內的滑(huá)靴造成拉脫(tuō)現象,會造成(chéng)泵體內回程板與壓板(bǎn)的非正常磨損。
5、徑向式
徑向(xiàng)柱塞泵(bèng)可分為閥配(pèi)流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞(sāi)泵存在故(gù)障率高、效率低等缺點。國際(jì)上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足(zú)。由於徑向(xiàng)泵結構上(shàng)的(de)特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量(liàng)行程短泵的變量是在變量(liàng)柱塞(sāi)和限(xiàn)位柱塞作用下,改變定(dìng)子的偏心距實現的,而定於的(de)更大 偏(piān)心(xīn)距為 5—9mm(根據排量大小不(bú)同),變(biàn)量行程(chéng)很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該(gāi)泵的響應速度快。徑向結構(gòu)設(shè)計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠(kào)氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後(hòu),必須等液壓油箱達到(dào)使用氣壓後,才(cái)能操作(zuò)機械。直軸斜盤式柱塞泵分為(wéi)壓力供油型的自吸油型兩種。壓力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(yóu)分泵向液壓泵進油口(kǒu)提供壓力油的。自(zì)吸(xī)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(sāi)泵分為兩種有代表性的結構形式的(de)軸向柱塞泵和徑向(xiàng)柱塞泵;由於徑向柱塞(sāi)泵屬於一種新(xīn)型的技術含量比較高的高效泵,隨著國產化的不斷(duàn)加快,徑向柱塞泵必然會成(chéng)為柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑(jìng)向柱塞泵是活塞或柱塞的往複(fù)運動方向與驅動軸(zhóu)垂直(zhí)的柱塞泵。徑向柱塞泵(bèng)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力(lì)。轉子裝在配流軸上。位於轉子(zǐ)中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴(xuē)緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴(xuē)球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行程定子(zǐ)上(shàng)。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上(shàng)。當轉子轉動時,由於(yú)定於的偏心(xīn)作用,柱(zhù)塞將作往複運動,它(tā)的行程為定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由(yóu)泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出(chū)通(tōng)過(guò)泵體和配(pèi)流軸上的流道,並由配(pèi)流軸上吸油口(kǒu)控製,泵體內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(yā)力(lì)補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸的(de)軸承隻起支(zhī)承作用,不受其他外力(lì)的作用。液壓係統(tǒng)中:軸向(xiàng)柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱(zhù)塞孔(kǒng)內往複運動(dòng)所(suǒ)產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔(kǒng)都是圓形零件,加工時可(kě)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(tū)輪與柱塞彈簧的作用(yòng)下,迫使柱塞作上、下(xià)往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階(jiē)段。結論:通過上述討(tǎo)論,得出下列結論(lùn)
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升(shēng)程決定。
② 柱(zhù)塞每循環的供油量大小取決於供(gòng)油行(háng)程,供油行程不(bú)受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(ér)改(gǎi)變供(gòng)油量。
四、 國產(chǎn)係列柱塞式噴油泵國產係列柱(zhù)塞泵主要(yào)有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根(gēn)據柴油機單缸功率範(fàn)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,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內供油量(liàng)不等的噴油泵,以滿足各種柴油機(jī)的需要。國產係列噴油泵的(de)工作原理和結構型式基本相同(tóng),以A型(xíng)泵為(wéi)例(lì)介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成(chéng):分泵、油量調節機構、傳動機構(gòu)和泵體
為微處(chù)理器智能控(kòng)製(zhì),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(zuò)方便等特點。廣泛用於生化、醫藥(yào)、化工(gōng)、環保等行業,滿足以上行業需要連(lián)續恒壓、恒(héng)流(liú)輸(shū)送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞(sāi)泵柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱(zhù)塞每循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。供油開始(shǐ)時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在(zài)噴油泵(bèng)凸(tū)輪(lún)軸上的凸輪與柱塞彈簧的(de)作用下,迫使柱塞作上、下往(wǎng)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、進油(yóu)過程
當凸輪的凸(tū)起部分轉(zhuǎn)過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵(bèng)油室)產生(shēng)真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上(shàng)的(de)進油(yóu)孔打開後,充滿在(zài)油泵上體油道內的柴油經(jīng)油孔進入泵油(yóu)室,柱塞運動到下止點(diǎn),進油結束
4、回(huí)油過程
柱塞向上供油,當(dāng)上行到柱塞上(shàng)的(de)斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便(biàn)與柱塞(sāi)頭部的中孔和徑向孔及(jí)斜(xié)槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油(yóu)。此後柱塞還要上行,當凸輪的(de)凸起部分轉過(guò)去後,在彈(dàn)簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下(xià)一個循環。柱塞泵以一個柱(zhù)塞為原理介(jiè)紹,一個柱塞泵(bèng)上有兩個單向閥,並(bìng)且方向相反,柱(zhù)塞向一個方向運(yùn)動時缸內出現負壓,這時一個單向(xiàng)閥打開液體被吸入缸內,柱塞向(xiàng)另一個方向運動時,將液(yè)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。這種工作方式連續運(yùn)動後就(jiù)形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可(kě)以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修(xiū)整到統一尺寸,再用1000#以上的砂(shā)紙(zhǐ)拋光外徑(jìng)。
缸體(tǐ)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)采有樂泰膠粘著(zhe)裝配,這咱方法要(yào)求(qiú)銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲(sī),銅套外徑加工螺紋,塗(tú)樂泰膠後,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(bàng),手工或機械方法研磨修複缸孔;
(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(jì)術”,方法如下:
(a)電鍍(dù)技術:在柱塞(sāi)表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴(pēn)塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體(tǐ)耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械(xiè)維護
采用補油(yóu)泵供油的柱塞泵(bèng),使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查(chá)1-2次,檢查(chá)液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶(mèn)車時,就應該對補(bǔ)油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿(yán)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,液壓油箱內的油液(yè)不得(dé)低於油標下限,要保持足夠數量(liàng)的液壓油。液壓油的清潔(jié)度越高,液壓泵的使(shǐ)用壽命越長(zhǎng)。
柱塞泵(bèng)最重要(yào)的部件是軸承,如果(guǒ)軸(zhóu)承出現遊隙,則(zé)不能保(bǎo)證液壓泵內部三(sān)對磨擦副的正常間隙,同(tóng)時也(yě)會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的(de)使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用(yòng)壽命為10000h,超過此值(zhí)就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業(yè)檢(jiǎn)測(cè)儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目(mù)測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸(zhóu)承時,應注意原(yuán)軸承的英文(wén)字母和型號,柱塞泵(bèng)軸承(chéng)大都采用大載荷容(róng)量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目(mù)的是(shì)保持軸承的精(jīng)度等級和載荷容量(liàng)。
當實際壓力大於需要(yào)壓力時(shí),都是通過溢流閥來調節,使其(qí)工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流(liú)量時,有部分的(de)餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存(cún)在無用(yòng)功率,工作效率低,若使(shǐ)用創傑(jié)節能變頻器後(hòu),溢流閥可定(dìng)它封閉,通過節(jiē)能變頻器本身自動調整(zhěng)工作壓力(lì),保持工作(zuò)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 優點就(jiù)是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢(jiǎn)查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢(jiǎn)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(shēn)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(zhù)柱塞套,兩個手指堵住柱(zhù)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(xī)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(sāi)副。
(4)檢查(chá)出油閥副減壓環帶是(shì)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(qíng)況。用手指堵住出(chū)油閥下(xià)孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離(lí)開(kāi)出油閥上端(duān)時,它(tā)能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則應(yīng)更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更(gèng)換零件。
(7)檢查柱塞(sāi)凸緣和控(kòng)製套的(de)凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控(kòng)製套。