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柱塞泵是液壓係(xì)統(tǒng)的一個重要(yào)裝置(zhì)。它依靠柱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(lì)高(gāo)、結構緊湊、效率高和流量調(diào)節方便(biàn)等優(yōu)點。
柱塞泵被廣(guǎng)泛應用於高壓、大(dà)流量和(hé)流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程(chéng)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(xiàng)柱塞泵和徑(jìng)向柱塞泵。
1、單(dān)柱塞泵(bèng)
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥(fá)。柱塞與缸體孔之間(jiān)形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向(xiàng)下運動吸(xī)油,向上運動排油。泵每轉一轉排(pái)出(chū)的油液體積(jī)稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵(bèng)
臥式柱塞(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(lián)杆滑塊或由(yóu)偏心(xīn)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)也都采用閥式配流(liú)裝(zhuāng)置,而且大多為定(dìng)量泵。煤礦液壓支(zhī)架係統中的乳化(huà)液(yè)泵一(yī)般都是臥式柱塞泵(bèng)。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓(yā)支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動(dòng),實現吸液和排液。
3、軸向式(shì)
軸向柱塞(sāi)泵(英文名(míng):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(sāi)泵(bèng)。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行(háng)工作的。由於柱塞和柱塞孔(kǒng)都是圓形零件(jiàn),可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸(zhóu)斜盤式
直軸斜盤式柱(zhù)塞泵分為壓(yā)力供油型和自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的(de)油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之(zhī)後,必須(xū)等(děng)液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱(xiāng)的氣壓不足時就(jiù)啟動機器,會對液(yè)壓泵內的滑靴造成拉脫現(xiàn)象,會造成泵體內(nèi)回程板(bǎn)與壓(yā)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(xiàng)柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發(fā)展的(de)軸(zhóu)配流(liú)徑向(xiàng)柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上(shàng)的特點,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(zhì)精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和限(xiàn)位柱(zhù)塞作用下,改變定子的偏心(xīn)距實現的,而(ér)定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小(xiǎo)不同),變量行程很短。且變量機(jī)構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故(gù)該泵的響應速度快。徑向結構設計克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(tí)高。
6、液壓(yā)式
液壓(yā)柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油(yóu)箱達到使用氣壓後,才能操作機(jī)械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓(yā)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(qì)壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補油(yóu)分泵向液(yè)壓泵進油口提供壓力油的。自(zì)吸油型液(yè)壓泵的自吸油(yóu)能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱(zhù)塞(sāi)泵分為(wéi)兩種(zhǒng)有代表性的結構形式的(de)軸向柱塞(sāi)泵和徑向柱塞(sāi)泵;由於徑向柱塞泵屬於(yú)一種新(xīn)型的技術含量比較高的(de)高效泵,隨著國產化的(de)不斷加快(kuài),徑向柱塞(sāi)泵必然(rán)會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑向柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞的(de)往複運動方向與驅動軸垂直的(de)柱塞泵。徑向柱塞泵工作(zuò)原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞(dì)給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在(zài)配流軸上。位於轉(zhuǎn)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(yǔ)滑(huá)靴(xuē)球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保(bǎo)持環將(jiāng)滑靴卡在行程(chéng)定子上。泵轉動時,它依靠離心力(lì)和液壓力壓在定於內表麵(miàn)上。當(dāng)轉子轉動時,由於定於的偏心作(zuò)用,柱塞(sāi)將作往(wǎng)複運動,它的(de)行程為定於(yú)偏心距的2倍。定子的偏心距可由(yóu)泵體上的徑向(xiàng)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(dào),並由(yóu)配流軸上吸油口控製,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(qǔ)了過平衡壓(yā)力補償方法,形成了(le)開環控製。支承驅動軸的軸承(chéng)隻起(qǐ)支承作用,不受其他外(wài)力(lì)的作用。液(yè)壓係統中:軸向柱塞泵(bèng)是(shì)利用與傳(chuán)動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往複運動所產生的(de)容(róng)積變化來進(jìn)行(háng)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)可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上(shàng)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),泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下列結論
① 柱(zhù)塞(sāi)往複運動總行(háng)程L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於(yú)供油行程,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(suí)供油行(háng)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(yóu)量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵(bèng)國產係列柱塞泵(bèng)主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油機單缸功率範圍對供油量的要(yào)求不同,以柱塞行程(chéng),泵(bèng)缸中心距和結構型式為基礎,再(zài)分別配以不同(tóng)尺(chǐ)寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿(mǎn)足各種柴油機的需要。國(guó)產係列噴油泵的工作原理和(hé)結構型式基本(běn)相同,以A型(xíng)泵為例(lì)介紹柱塞(sāi)式噴油泵的(de)構造和工作原理(lǐ)。柱塞泵由四大部(bù)分(fèn)組成:分泵、油量(liàng)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(háng)通訊,具有工作壓力穩定(dìng)、脈動小、操作方(fāng)便等特點。廣泛用於生化、醫(yī)藥、化工、環保(bǎo)等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往(wǎng)複運(yùn)動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小(xiǎo)取決於供油(yóu)行程,供油行程不受凸輪軸控製是可(kě)變的。供油開始時(shí)刻不隨供油(yóu)行(háng)程(chéng)的變化而變化。轉動柱(zhù)塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工(gōng)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(shàng)、下往複運動,從而完(wán)成泵油任(rèn)務,泵油過(guò)程可分為以下兩個階(jiē)段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過(guò)去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱(zhù)塞上部空間(稱為泵油室)產生(shēng)真空度(dù),當柱塞上端麵把柱塞套上的進油(yóu)孔打開(kāi)後,充滿(mǎn)在油泵上體油道內的柴(chái)油(yóu)經油孔進入泵(bèng)油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上(shàng)供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的(de)中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈(dàn)簧(huáng)力的作用下(xià)迅速關閉,停止供油。此後柱塞還(hái)要上行(háng),當凸輪的凸(tū)起部分轉過去(qù)後,在(zài)彈簧(huáng)的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個(gè)柱(zhù)塞為原理介紹,一個(gè)柱塞泵上有(yǒu)兩個單向閥,並且方(fāng)向相反,柱塞向一個(gè)方向運動時缸內出現負壓(yā),這時一個(gè)單(dān)向(xiàng)閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓(yā)縮後另(lìng)一(yī)個單向閥(fá)被打開,被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連(lián)續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵(bèng)缸體鑲裝銅套的,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(yī)尺寸(cùn),再用1000#以上的砂紙拋光(guāng)外徑。
缸體安裝(zhuāng)銅套的三種方法:
(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(biǎo)麵有溝(gōu)槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工(gōng)螺紋,塗樂泰膠後(hòu),旋入裝配。
熔燒結合(hé)方式的缸體與銅(tóng)套,安裝方法如下(xià):
(a)采用研磨棒,手(shǒu)工或機械方法研磨修複(fù)缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜(táng)缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸(gāng)體孔。
采用“表麵工程(chéng)技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻(gè);
(b)電刷鍍技術:在柱塞(sāi)表麵刷鍍耐磨(mó)材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗(tú)或(huò)電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔(róng)敷:在柱塞表麵熔敷高硬度(dù)耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油(yóu)的柱塞泵,使用3000h後,操作人員(yuán)每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲(shēng)響是(shì)否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車(chē)時(shí),就應該對補油泵解體檢查(chá),檢(jiǎn)查葉輪邊(biān)沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液(yè)壓油箱內(nèi)的油液不得低於油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高(gāo),液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要(yào)的部件是軸承,如果軸承出現遊隙(xì),則不(bú)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。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需(xū)要更換新口(kǒu)。拆卸下來的軸承,沒有專業檢(jiǎn)測(cè)儀器是無法檢測出軸(zhóu)承(chéng)的(de)遊隙的,隻能采用(yòng)目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必(bì)須更換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型(xíng)號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,購(gòu)買(mǎi)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(yuán)查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實(shí)際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥(fá)來調節(jiē),使其(qí)工作壓力保持穩定讓溢流(liú)閥(fá)施放超出部分(fèn)。而(ér)電機一(yī)直處於(yú)全速運行反複動作,功耗不(bú)變。當采用溢流(liú)來(lái)調節(jiē)壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統(tǒng),從而造成柱塞泵存在(zài)無用功率,工作效率低,若使用創傑節能變(biàn)頻器後,溢流閥可定它封(fēng)閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤設(shè)備的(de)壓力。實現自動化(huà)控製,從而(ér)節省能耗(hào)。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(diàn)效果可達30%以上。
六、檢(jiǎn)修
(1)檢查柱(zhù)塞有無傷痕(hén)和鏽蝕現象,必要時應(yīng)更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭(tóu)插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱(zhù)塞能在自身作用下緩慢地(dì)下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性(xìng)。用手握住柱塞套(tào),兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油(yóu)口。用另一隻手拉出柱塞,感到(dào)有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位(wèi),表明柱塞副密封良好,否(fǒu)則(zé)應更換(huàn)柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環(huán)帶(dài)是否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢(jiǎn)查出(chū)油閥副的配(pèi)合情況。用手指堵住出油閥下孔,用(yòng)另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開出(chū)油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥(fá)副密封良好,否則應更換出油閥副(fù)。
(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(guò)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(de)間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。