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柱塞泵是液壓係(xì)統的一個重要裝置。它(tā)依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的容積發(fā)生變(biàn)化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱(zhù)塞泵被廣(guǎng)泛應用於高壓、大流(liú)量和(hé)流(liú)量需要調節的場合(hé),諸如液壓機、工程機械和船舶(bó)中。
機械分類:
柱塞泵一般分為(wéi)單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑(jìng)向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏(piān)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。偏心輪旋轉一轉,柱塞(sāi)上下往複運動一次,向下運動吸(xī)油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻(zhī)與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(sāi)(一般為3個或(huò)6個)並(bìng)列安裝,用(yòng)1根曲軸通過連杆滑塊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。它們也都采用(yòng)閥式配流裝置(zhì),而且大多為定量泵(bèng)。煤礦液壓支架係統(tǒng)中的(de)乳化液泵一般都是臥式柱塞泵(bèng)。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向(xiàng)式
軸向柱塞泵(英文名: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泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸(zhóu)平行(háng)的柱塞(sāi)在柱塞孔內往複運動所產生(shēng)的容(róng)積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形(xíng)零件,可以達到(dào)很高的精度配合,因此容積效(xiào)率高。
4、直軸斜盤式(shì)
直(zhí)軸斜盤式(shì)柱塞泵分為壓力(lì)供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有(yǒu)氣壓的油箱,靠氣壓供(gòng)油的液壓油(yóu)箱,在每次啟動機器之後,必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(qì)壓不(bú)足時就啟動機器,會對液壓(yā)泵內的滑靴造成拉(lā)脫現象,會(huì)造成泵體內回(huí)程板與壓板的非正常(cháng)磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵(bèng)可分為閥配流(liú)與軸(zhóu)配流兩大類(lèi)。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥(fá)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(mìng)長、控製精度高(gāo)。變量行程(chéng)短泵(bèng)的變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變量機構設計為(wéi)高(gāo)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)軸向柱塞泵滑靴(xuē)偏磨的問題。使其抗衝擊(jī)能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的(de)液壓油箱,在每次啟動機器後(hòu),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(zhù)塞泵分(fèn)為壓力供油型的自吸油型(xíng)兩種。壓力供油型液壓泵大都采(cǎi)用有氣壓的油箱,也有液(yè)壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進(jìn)油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油(yóu)能力(lì)很強,無(wú)需外力供油。
二、結構形(xíng)式
柱塞泵分為兩種有代表性的結構形式的(de)軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;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,徑向柱塞泵必(bì)然會成為柱(zhù)塞泵應用領域的(de)重要組成部(bù)分;徑(jìng)向柱塞泵是活塞或柱塞的往(wǎng)複運動方向與驅動軸垂(chuí)直的(de)柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動(dòng)扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液(yè)壓缸體轉子,定子不受其(qí)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塞,通過靜壓(yā)平衡的滑靴(xuē)緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定(dìng)。二個保持環將滑靴卡在行程定(dìng)子上。泵轉動時,它依靠離心(xīn)力和液壓力壓在定(dìng)於內(nèi)表麵(miàn)上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱(zhù)塞(sāi)將作(zuò)往複運動,它的(de)行程為定於偏心距的2倍。定(dìng)子的偏心距可由泵體上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(liú)軸上的(de)流道,並由(yóu)配流軸上吸油口控製,泵體內產生的(de)液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩(mó)擦副的靜(jìng)壓平衡采取了過平衡壓力(lì)補償方法,形成了(le)開環控製。支(zhī)承驅動軸的軸承(chéng)隻起支承作用(yòng),不受(shòu)其他外力的作用。液(yè)壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸(zhóu)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(yú)柱塞泵(bèng)的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達到很高的精(jīng)度配合;
三、工(gōng)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下,迫(pò)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 柱塞往複運(yùn)動總行程L是不變的,由凸輪的(de)升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於供(gòng)油行程,供油行程不受凸輪軸控(kòng)製是(shì)可變(biàn)的。
③ 供油開始時刻(kè)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(cóng)而改變供油量。
四、 國產係(xì)列柱塞式噴油(yóu)泵國產係列柱塞泵主要有(yǒu)A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係(xì)列。係列化是根據(jù)柴油機單缸功率範圍對供油(yóu)量的要(yào)求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同(tóng)尺寸的柱塞直徑(jìng),組成(chéng)若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵(bèng),以滿足各種柴油機的(de)需要。國產(chǎn)係列噴油泵(bèng)的工作原理和結構型式基(jī)本(běn)相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和(hé)工作原理。柱塞泵由(yóu)四大部分組(zǔ)成:分泵(bèng)、油(yóu)量調節機構、傳動機構和泵體(tǐ)
為微處(chù)理器智能(néng)控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓(yā)力穩(wěn)定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於(yú)生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足(zú)以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要(yào)求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運(yùn)動總行程L是不(bú)變的,由凸輪(lún)的升程決定。柱(zhù)塞每循環的供油量大小取決於(yú)供油行(háng)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變化(huà)而變化(huà)。轉動柱塞可改變供油終了時刻(kè),從而改變供油量。柱塞泵工作時(shí),在(zài)噴油泵凸輪軸上的(de)凸輪與柱(zhù)塞(sāi)彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複(fù)運動,從(cóng)而完成(chéng)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(sāi)向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油(yóu)孔打開(kāi)後,充滿在(zài)油泵上體油道內的柴油經油孔進(jìn)入泵油室,柱塞運動到下(xià)止點,進油結束
4、回油過程
柱塞(sāi)向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的(de)回油孔相通時,泵油室低壓(yā)油路便(biàn)與柱塞頭部(bù)的中孔和徑(jìng)向(xiàng)孔及(jí)斜槽(cáo)溝通,油壓驟然(rán)下降,出油閥在彈簧力的作用(yòng)下迅速關閉,停止供油。此後柱塞(sāi)還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行(háng)。此時(shí)便開始了下一個循環。柱(zhù)塞泵以一個柱塞為原理介(jiè)紹,一個柱塞泵上有兩個單(dān)向(xiàng)閥(fá),並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單向(xiàng)閥打開液體被吸入缸內,柱塞(sāi)向另一個方向運動時,將液體壓(yā)縮後另一個單(dān)向閥被打(dǎ)開,被吸入缸內(nèi)的(de)液體被排出。這種工作方(fāng)式連續運動後就形成了連續供油(yóu) 。
5、機械使用
柱塞(sāi)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(sāi)杆外徑(jìng)修整到統一尺寸(cùn),再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體(tǐ)安裝銅套的三種(zhǒng)方法(fǎ):
(a)缸體加溫熱裝(zhuāng)或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采(cǎi)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(sī),銅套外徑加工螺(luó)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,手工或機械方法研磨修複缸(gāng)孔;
(b)采用(yòng)坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修(xiū)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(miàn)鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或(huò)電弧噴塗或(huò)電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐(nài)磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高(gāo)硬度(dù)耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用(yòng)補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人(rén)員每日需對柱塞泵(bèng)檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下(xià)降或(huò)悶車(chē)時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現(xiàn)象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞(sāi)泵,液壓油(yóu)箱內的油液不得低於油標下限(xiàn),要保持足(zú)夠數量(liàng)的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對(duì)磨(mó)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(mìng)。據液壓泵製(zhì)造廠(chǎng)提(tí)供(gòng)的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更(gèng)換新口。拆卸下(xià)來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢(jiǎn)測出軸承的(de)遊隙的(de),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(zài)更換(huàn)軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱(zhù)塞泵軸承大都(dōu)采用(yòng)大載荷容量軸承,購買原(yuán)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(biǎo)對換,目(mù)的是保持軸承的精度等級和載(zǎi)荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是(shì)通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持穩(wěn)定讓溢流(liú)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量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造(zào)成柱塞泵(bèng)存在無用功率,工作效(xiào)率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身(shēn)自動調整工作壓力,保持工(gōng)作壓(yā)力的穩定,自動追(zhuī)蹤設(shè)備的壓力。實現自動(dòng)化控製,從而節省(shěng)能耗。這種(zhǒng)調節(jiē)方式更大 優點就(jiù)是能降低(dī)柱塞泵(bèng)的(de)運行能耗,節電效果可達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(fù)配合情況。將柱(zhù)塞端頭插(chā)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)檢查柱塞副的密封性。用(yòng)手(shǒu)握住柱塞套,兩(liǎng)個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口(kǒu)。用另一隻手拉(lā)出柱(zhù)塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則(zé)應更換柱塞副(fù)。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否(fǒu)磨損有台階或傷痕現象,必要(yào)時應予以更換。
(5)檢查出(chū)油閥副的配合(hé)情況。用(yòng)手指堵住出油閥(fá)下孔,用另一手指將出(chū)油(yóu)閥輕輕向下壓,當手指離開(kāi)出油閥上端時,它能自動彈回(huí)原位,表明出油閥(fá)副密封良好,否則(zé)應(yīng)更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵(bèng)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)檢查柱塞凸緣和控製套的(de)凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。