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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置。它依(yī)靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔(qiāng)的容積發生變化來實現(xiàn)吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量(liàng)調節方便等優點。
柱塞(sāi)泵被廣泛應用於高壓、大流(liú)量和流(liú)量需要調節的場合,諸(zhū)如液壓機、工程(chéng)機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵(bèng)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、單柱塞泵
結構(gòu)組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥(fá)。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積(jī)。偏心輪旋轉一轉,柱(zhù)塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積(jī)稱(chēng)為排(pái)量,排量隻與泵的結構(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(wéi)3個或6個)並列安(ān)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(xiàn)吸、排(pái)液體的液壓泵。它們也(yě)都(dōu)采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一(yī)般都是臥(wò)式柱塞泵。乳化液泵用於(yú)采煤工作麵,為液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶(dài)動活塞做往複運(yùn)動(dòng),實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱(zhù)塞(sāi)的(de)往複運(yùn)動方向(xiàng)與缸體(tǐ)中心軸平行的(de)柱塞泵。軸向柱塞(sāi)泵利用與傳動(dòng)軸(zhóu)平行的柱塞在柱塞(sāi)孔內往複運動所產生的(de)容積(jī)變化來(lái)進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形(xíng)零件,可以達到很高的精度(dù)配合,因此容(róng)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(hé)自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都(dōu)是采用有(yǒu)氣壓的油箱,靠氣(qì)壓供油(yóu)的液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到(dào)使用氣壓(yā)後,才能操作機械。如果(guǒ)液壓油箱的氣壓不足(zú)時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成(chéng)拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞(sāi)泵可(kě)分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向(xiàng)柱塞泵(bèng)存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸(zhóu)配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定(dìng)了軸配流徑向(xiàng)柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和限位柱塞(sāi)作用下,改變定子的(de)偏心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不(bú)同),變量(liàng)行程很短。且(qiě)變量機構設計(jì)為高壓操縱,由控(kòng)製閥進行(háng)控(kòng)製。故該泵的響應速度快(kuài)。徑向結構設計克服了如軸向柱塞(sāi)泵滑靴偏(piān)磨的問題。使其抗衝擊能力(lì)大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵(bèng)靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械(xiè)。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸(xī)油型兩(liǎng)種(zhǒng)。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分(fèn)泵向液壓泵進油口提供壓力油的。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
柱塞泵分為兩種(zhǒng)有代表性的結構形式的軸向(xiàng)柱塞泵和徑向柱塞泵;由於徑向(xiàng)柱塞泵屬(shǔ)於一種新型的(de)技術含量比較高的高效泵,隨著國產(chǎn)化的不斷加快,徑向(xiàng)柱塞泵必然會(huì)成(chéng)為柱塞泵應用(yòng)領域的重要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱(zhù)塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過(guò)十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它(tā)橫向作(zuò)用力(lì)。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的(de)柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏(piān)心行程定子。柱塞與滑靴(xuē)球鉸相連(lián),並通過卡(kǎ)簧鎖(suǒ)定。二(èr)個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠離心(xīn)力和液壓力壓在定於內表(biǎo)麵上。當(dāng)轉子轉動(dòng)時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子的偏心距可(kě)由泵體上的徑向位置相對的兩個(gè)柱塞來調節。油液的進出(chū)通(tōng)過泵體和配(pèi)流軸上的流(liú)道,並(bìng)由配流軸上吸油口控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平(píng)衡的表麵(miàn)所吸收(shōu)。摩擦副的靜壓平衡采取了(le)過平衡壓(yā)力補償方法(fǎ),形成了開(kāi)環控製。支承(chéng)驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係(xì)統(tǒng)中:軸(zhóu)向(xiàng)柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在(zài)柱塞孔內往複運動所產(chǎn)生的容積變化(huà)來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達到很高的(de)精度配合;
三、工作階(jiē)段
工作(zuò)時,在噴油(yóu)泵凸輪軸上的(de)凸輪與(yǔ)柱(zhù)塞彈簧的作用(yòng)下,迫(pò)使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任(rèn)務,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(liè)結(jié)論
① 柱塞往複運動總(zǒng)行程L是不變的,由(yóu)凸(tū)輪(lún)的升程決(jué)定。
② 柱塞每循環的供油(yóu)量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸(zhóu)控製是(shì)可變的。
③ 供油開始(shǐ)時刻不(bú)隨供油(yóu)行程的變化而變化。
④ 轉動柱(zhù)塞(sāi)可改變(biàn)供(gòng)油終(zhōng)了時刻,從而改變供油量。
四(sì)、 國產係列柱塞式噴油泵(bèng)國產係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列(liè)。係列(liè)化是根據柴油機單缸功(gōng)率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行(háng)程,泵缸(gāng)中心距和結構型式為基礎(chǔ),再分別(bié)配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹(gàn)種(zhǒng)在(zài)一個工作(zuò)循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結(jié)構型式基(jī)本相(xiàng)同,以A型泵為例介(jiè)紹柱(zhù)塞式(shì)噴油泵的構造和(hé)工作原(yuán)理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機(jī)構、傳動機(jī)構和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與(yǔ)電腦進行通訊,具有工(gōng)作壓力穩定、脈動小、操作方便等特(tè)點。廣泛用於生(shēng)化、醫(yī)藥(yào)、化工、環保(bǎo)等(děng)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(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(de)供(gòng)油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的(de)變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從(cóng)而改變供油量。柱塞泵工作時(shí),在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從(cóng)而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩個階段。
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,柱塞向下運動(dòng),柱塞上部空間(稱為泵油室)產生(shēng)真空度,當(dāng)柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔(kǒng)打開後,充滿在油泵上體(tǐ)油道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(guò)程
柱塞向上供油(yóu),當上行到(dào)柱塞(sāi)上的斜(xié)槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室(shì)低壓油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(sù)關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去後,在彈簧的作用下,柱(zhù)塞又下行。此時便開始了下一個循(xún)環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一(yī)個柱塞泵(bèng)上有兩個單向閥,並且方向相(xiàng)反(fǎn),柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓,這時(shí)一(yī)個單向閥打開液體被吸(xī)入缸(gāng)內,柱塞向另一個方向(xiàng)運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,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
柱塞泵缸(gāng)體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法(fǎ)安裝(zhuāng)。首先把一組柱塞(sāi)杆外(wài)徑(jìng)修整到(dào)統(tǒng)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(huò)銅套低溫冷凍擠壓,過盈(yíng)裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅(tóng)外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂(lè)泰膠後,旋入(rù)裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方(fāng)法如下:
(a)采用研磨棒(bàng),手(shǒu)工或機(jī)械(xiè)方法研磨修(xiū)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(kǒng)。
采用“表麵工程技術”,方法如下(xià):
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層(céng)硬鉻;
(b)電刷(shuā)鍍技(jì)術:在柱塞(sāi)表(biǎo)麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗(tú)或電(diàn)弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨(mó)材(cái)料;
(d)激光熔敷(fū):在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱(zhù)塞泵,使用3000h後(hòu),操作人員每日需對柱塞泵檢(jiǎn)查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如(rú)發現液壓缸速度下降或悶(mèn)車時,就應該對補油泵(bèng)解體檢查,檢(jiǎn)查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於(yú)自吸油(yóu)型柱塞泵,液壓油(yóu)箱內的油液不(bú)得低於油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油(yóu)的(de)清潔度越高,液壓泵(bèng)的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承(chéng)出現(xiàn)遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常(cháng)間隙(xì),同時也會破壞各磨擦副的靜液(yè)壓支承油膜(mó)厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供(gòng)的資料,軸承的平(píng)均使用壽命為10000h,超過(guò)此值就需要更換(huàn)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,隻能采(cǎi)用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換(huàn)。在更(gèng)換軸承時,應注意原軸承的英文(wén)字母和型號(hào),柱塞泵軸承(chéng)大都采用大載荷容量軸承(chéng),購買原廠家,原規格的產品,如果更換(huàn)另一種品牌,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(shí)際壓力大於(yú)需要壓力(lì)時,都是通過溢流閥來(lái)調節,使其工作壓力(lì)保持(chí)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(hào)不變。當采(cǎi)用(yòng)溢流來調節壓(yā)力和(hé)流量時,有(yǒu)部分的餘量溢流回原(yuán)係統,從而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(bì),通(tōng)過節能變頻器本身自(zì)動(dòng)調整工作壓力,保持(chí)工作壓力(lì)的穩定,自動(dòng)追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而(ér)節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行(háng)能耗,節電(diàn)效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端(duān)頭插人柱塞套內,傾(qīng)斜約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為配合良(liáng)好。
(3)檢(jiǎn)查柱(zhù)塞(sāi)副(fù)的密封性。用(yòng)手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和(hé)側麵的進油口。用另一隻手(shǒu)拉(lā)出柱(zhù)塞,感到(dào)有較大的吸力,放鬆柱塞立(lì)即縮回原位,表明(míng)柱塞副(fù)密封良好,否(fǒu)則應更換柱(zhù)塞副。
(4)檢查出油(yóu)閥副減壓環帶(dài)是否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予(yǔ)以更換。
(5)檢查出油閥副的配合(hé)情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手(shǒu)指離開出(chū)油(yóu)閥(fá)上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密(mì)封良好,否則應更(gèng)換出(chū)油(yóu)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(yīng)更換零件。
(7)檢查(chá)柱(zhù)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。