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柱塞泵是液壓係統的一個重要(yào)裝置。它依靠柱塞在缸體中往複(fù)運動,使密封工(gōng)作容腔的容積(jī)發生(shēng)變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定(dìng)壓力高、結(jié)構緊(jǐn)湊、效率高和流量調節方便等(děng)優點。
柱塞泵(bèng)被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調(diào)節的場合,諸如液(yè)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(sāi)泵。
1、單柱塞泵
結構(gòu)組成(chéng)主要(yào)有(yǒu)偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋(xuán)轉一轉,柱塞上下往複運動(dòng)一次,向下運動吸油,向上運動排油(yóu)。泵每轉一轉排出的油(yóu)液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數(shù)有關(guān)。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般(bān)為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏(piān)心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸(xī)、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量(liàng)泵。煤礦液(yè)壓支架係統中的乳化液泵一(yī)般都(dōu)是臥式柱(zhù)塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架(jià)提供乳(rǔ)化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文(wén)名:Piston pump)是(shì)活塞或柱塞的往複運動方向(xiàng)與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔(kǒng)內往複運動(dòng)所產生的容積變化來進行工作的。由(yóu)於柱塞和柱塞孔都是圓形零(líng)件,可以達到很高(gāo)的精度配合,因此容(róng)積效率高。
4、直軸斜(xié)盤式
直軸斜盤(pán)式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供(gòng)油型液壓泵大都(dōu)是采(cǎi)用有氣壓的油箱,靠氣壓供油(yóu)的液壓油箱,在每(měi)次啟動機器之後,必(bì)須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對(duì)液壓泵內的滑靴造成(chéng)拉脫現象,會造成(chéng)泵體內回程板與壓(yā)板的非正常磨損。
5、徑向式(shì)
徑向(xiàng)柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩(liǎng)大類。閥配(pèi)流徑向柱塞泵存(cún)在故障率高、效率低等缺點。國際上(shàng)70、80年代發展的軸配流徑向(xiàng)柱(zhù)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,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精(jīng)度高。變(biàn)量行程短泵的變量是(shì)在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏(piān)心距實現的,而(ér)定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不(bú)同),變量行程很短(duǎn)。且變量機(jī)構設(shè)計為高壓操縱(zòng),由控製閥進行控製。故(gù)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(mó)的問題。使其抗衝(chōng)擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油(yóu)的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液(yè)壓油箱達到使(shǐ)用氣壓(yā)後,才能(néng)操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型(xíng)兩(liǎng)種。壓力供油型液壓泵大都采用有(yǒu)氣壓的油箱,也有液壓泵本身(shēn)帶有補油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(xī)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(biǎo)性的結構形式的軸向(xiàng)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的高效泵,隨著國產化的不(bú)斷(duàn)加快,徑向(xiàng)柱(zhù)塞泵必然會成為柱塞泵應用(yòng)領域的重要組(zǔ)成部分;徑向柱塞泵是(shì)活塞或柱塞的往複(fù)運(yùn)動方向與驅動軸垂直的(de)柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸(zhóu)器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子(zǐ)不受其它橫(héng)向作(zuò)用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜(jìng)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(huáng)鎖定(dìng)。二個(gè)保(bǎo)持環將滑靴卡在行程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子(zǐ)轉動時(shí),由於定於的偏心作用,柱塞將作往複(fù)運動,它的行程為定於偏心距的2倍(bèi)。定子的偏心距可由泵體(tǐ)上(shàng)的徑向位置相對(duì)的兩個柱塞來調節。油液的進出通(tōng)過(guò)泵體和配流軸上的流道,並由(yóu)配流軸上(shàng)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了過平衡壓力補償方法(fǎ),形成(chéng)了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是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(róng)積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加(jiā)工時可以達到很高的精度配合(hé);
三(sān)、工作階(jiē)段
工作時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作(zuò)上、下往(wǎng)複運動(dòng),從(cóng)而完成泵油任務,泵油過程可分為(wéi)以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞(sāi)往(wǎng)複運動總行程L是不變的(de),由(yóu)凸輪的升程決定(dìng)。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程(chéng),供油行程不受凸輪軸控製是(shì)可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變(biàn)化。
④ 轉動(dòng)柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四(sì)、 國產係(xì)列柱塞式噴(pēn)油泵國產係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列(liè)。係(xì)列化是根據柴油機單缸功率範(fàn)圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距(jù)和結(jié)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(gōng)作循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國(guó)產係(xì)列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型(xíng)泵為例介(jiè)紹柱塞式噴油泵的構造和工作原(yuán)理。柱塞(sāi)泵由四大部(bù)分組成:分(fèn)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(kě)與電(diàn)腦進行通訊,具有工(gōng)作壓力穩定、脈動小、操(cāo)作方便等特點。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、恒流輸送液體的要求(qiú)。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變(biàn)的,由凸輪的(de)升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程(chéng),供(gòng)油行程不受(shòu)凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變(biàn)化。轉動柱塞可改(gǎi)變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸(tū)輪軸上的(de)凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫(pò)使柱(zhù)塞作上、下往複運動,從而完(wán)成泵油任務,泵油過程(chéng)可分為以下兩個(gè)階段。
2、進(jìn)油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在(zài)彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空(kōng)度,當(dāng)柱塞上(shàng)端麵(miàn)把柱塞套上(shàng)的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下(xià)止(zhǐ)點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到(dào)柱塞上的斜槽(停供邊(biān))與套筒上的回油(yóu)孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞(sāi)頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟(zhòu)然下降,出油閥在彈簧(huáng)力的作用下迅速關閉,停止供油。此(cǐ)後(hòu)柱塞還要上行,當凸輪的凸起部(bù)分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了(le)下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上(shàng)有兩個單向閥(fá),並且方向相反,柱塞向一個方(fāng)向運動時缸內出現負壓,這時(shí)一(yī)個單(dān)向閥打開液體被吸入缸(gāng)內,柱塞向另一個方向(xiàng)運(yùn)動時,將液體壓(yā)縮後另一個單向閥被打開,被吸入(rù)缸內的液(yè)體被排出。這種工作方式(shì)連續運動(dòng)後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的(de),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整到統一尺寸,再用1000#以上(shàng)的砂紙(zhǐ)拋(pāo)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(zhuāng)配;
(b)采(cǎi)有樂泰(tài)膠粘著(zhe)裝(zhuāng)配,這咱方法(fǎ)要求銅外套外徑表麵有溝(gōu)槽;
(c)缸孔攻絲(sī),銅套(tào)外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機(jī)械方法研磨修複缸孔;
(b)采(cǎi)用坐標鏜床,重新鏜缸體(tǐ)孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程(chéng)技術(shù)”,方法如下(xià):
(a)電鍍(dù)技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷(shuā)鍍技術(shù):在(zài)柱塞表麵刷鍍耐磨材(cái)料(liào);
(c)熱噴塗或電(diàn)弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材(cái)料(liào);
(d)激光熔敷:在柱塞表麵(miàn)熔敷高硬度(dù)耐磨合金粉末。
五、機械維護(hù)
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液(yè)壓泵運轉聲響(xiǎng)是(shì)否正常。如發現液壓缸速度(dù)下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型(xíng)柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保持足夠數量的液(yè)壓(yā)油。液壓油的清潔度(dù)越高,液壓泵的使用壽(shòu)命越長。
柱(zhù)塞泵最重要的部件是軸承,如果軸(zhóu)承出現遊隙,則不能保證液壓泵內(nèi)部三對磨擦副的正常(cháng)間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油(yóu)膜(mó)厚度,降(jiàng)低柱(zhù)塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠(chǎng)提供的(de)資料,軸承的平均使用(yòng)壽命(mìng)為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測(cè)出軸(zhóu)承的遊隙(xì)的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有(yǒu)劃痕或變色,就必須更換。在更換軸(zhóu)承時,應注意原(yuán)軸承的英文字(zì)母和型號,柱塞泵軸承大(dà)都(dōu)采用大載荷容量軸承,購買原(yuán)廠家,原規格的產品(pǐn),如果(guǒ)更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人(rén)員查表對換,目的是保持軸承(chéng)的精度等級和載(zǎi)荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢(yì)流閥來調節,使其工作壓力(lì)保持穩定讓溢流閥(fá)施放超出部分。而電機一直(zhí)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量時,有部分的餘量(liàng)溢流回原係統,從而造(zào)成柱塞泵存在無用功率(lǜ),工作效率低(dī),若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調(diào)整工作(zuò)壓(yā)力,保持工作壓力的穩定,自(zì)動追蹤設備的壓(yā)力。實現自動化控製,從而節省能耗。這(zhè)種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵(bèng)的運行能耗,節(jiē)電效果可達(dá)30%以上。
六、檢修
(1)檢查(chá)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(fù)配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約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(fù)的密封性。用(yòng)手握住柱塞套,兩個手指(zhǐ)堵住柱塞頂端和側麵的進(jìn)油口。用另(lìng)一隻手拉出柱塞,感到有較大的(de)吸力,放鬆柱塞(sāi)立(lì)即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶(dài)是否磨損有台階或傷痕現象,必要(yào)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,用另一手指將出油閥輕輕(qīng)向(xiàng)下壓,當手指離開出油閥(fá)上端時,它能自動彈(dàn)回原位,表明出油閥副密封(fēng)良好,否則應更換出油閥副。
(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(zhù)塞凸緣和控製(zhì)套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如(rú)超過0.12mm,必須更換控製套。