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柱塞泵是液壓係統的(de)一個重要裝置。它依靠柱(zhù)塞(sāi)在缸體中往複運動,使密封工作容(róng)腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高(gāo)和流量調節方便等優點。
柱塞(sāi)泵(bèng)被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工(gōng)程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞(sāi)泵一般分為單柱塞泵、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(chéng)主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體(tǐ)、兩個單向(xiàng)閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下(xià)往(wǎng)複運動一次,向下運動吸油,向上運動排(pái)油。泵(bèng)每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由(yóu)幾個柱塞(sāi)(一般為3個或6個)並列(liè)安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心(xīn)軸直接推動柱塞做往複運動(dòng),實現吸、排液體的液壓泵。它們也都(dōu)采用閥式配流裝置,而且大多為(wéi)定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥(wò)式柱塞泵。乳化(huà)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(pái)液(yè)。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往(wǎng)複運動方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸(zhóu)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(róng)積變化來進行工作的(de)。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件(jiàn),可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤(pán)式
直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油(yóu)型兩(liǎng)種。壓力供油型液壓泵大都是采用有(yǒu)氣壓的油(yóu)箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使用氣(qì)壓後,才能操作機械。如(rú)果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內(nèi)回程板與壓板的(de)非正常磨損。
5、徑向(xiàng)式(shì)
徑(jìng)向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率(lǜ)高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸(zhóu)配(pèi)流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向(xiàng)泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱(zhù)塞泵比軸向柱(zhù)塞泵耐(nài)衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短(duǎn)泵的變量是在變量柱塞和限位柱(zhù)塞作(zuò)用(yòng)下,改(gǎi)變(biàn)定子的偏心距實現(xiàn)的(de),而定於(yú)的更(gèng)大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不(bú)同),變(biàn)量行程很短。且變(biàn)量機構設計(jì)為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速(sù)度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大(dà)幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液(yè)壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓(yā)油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液(yè)壓泵大都采用有(yǒu)氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型(xíng)液壓泵(bèng)的自吸油能力很強,無需外力供(gòng)油。
二、結構形(xíng)式
柱塞泵(bèng)分為兩種有代表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向(xiàng)柱塞泵;由於徑向柱塞(sāi)泵屬於一(yī)種新型的技術含量(liàng)比較高的(de)高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然(rán)會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑向柱塞泵是(shì)活塞或柱塞的往複運(yùn)動方向與驅動軸垂(chuí)直的柱塞(sāi)泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩(jǔ)由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星(xīng)形(xíng)的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子(zǐ)裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布(bù)置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴(xuē)緊貼著偏心行(háng)程定子(zǐ)。柱塞與滑靴(xuē)球鉸相連,並通過卡簧(huáng)鎖定。二個保持環(huán)將滑靴(xuē)卡在(zài)行(háng)程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠離心(xīn)力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子(zǐ)轉動時,由於(yú)定於的偏心(xīn)作用,柱(zhù)塞(sāi)將作往複(fù)運動(dòng),它的(de)行程為定(dìng)於偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑(jìng)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軸上的流(liú)道,並由配(pèi)流軸上吸油口控製,泵體內產生的液壓(yā)力被靜壓(yā)平(píng)衡的表麵所吸收。摩擦副(fù)的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償(cháng)方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作(zuò)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(kǒng)內往複(fù)運動(dòng)所產生的容積變化來進(jìn)行工作的。由於(yú)柱(zhù)塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達到很高(gāo)的(de)精度配(pèi)合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往(wǎng)複運動總行程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供油行程,供(gòng)油行程不受凸輪軸控製是可變的(de)。
③ 供油開始時刻不隨供(gòng)油行程的(de)變化而變化(huà)。
④ 轉動柱塞可改(gǎi)變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 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。係列化是根據柴油機單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸(gāng)中心距和結構型式(shì)為基礎,再分別配以不同尺(chǐ)寸的柱塞(sāi)直徑(jìng),組成若幹(gàn)種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係列噴油泵(bèng)的工作原理和(hé)結構型式(shì)基(jī)本相同,以A型泵為例介(jiè)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:分泵、油量調節機構、傳動機構(gòu)和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可(kě)與(yǔ)電腦進(jìn)行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等(děng)特點。廣(guǎng)泛用於生化、醫藥、化(huà)工、環保等行業,滿足以上行業需要連續(xù)恒壓、恒流輸送液體(tǐ)的要求。
1、機械(xiè)原理概(gài)述(shù)
柱塞(sāi)泵柱塞往複運動總行程(chéng)L是不變的(de),由凸輪的升程決(jué)定。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製是(shì)可變的。供油開始(shǐ)時刻不隨供油行(háng)程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改(gǎi)變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的(de)作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分(fèn)為以下兩(liǎng)個階段。
2、進(jìn)油(yóu)過程
當凸輪的凸起部分(fèn)轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產(chǎn)生真空度,當柱塞上端(duān)麵把(bǎ)柱塞套上(shàng)的進油孔(kǒng)打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束(shù)
4、回油過程
柱塞向上供油(yóu),當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔(kǒng)相通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及(jí)斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈(dàn)簧(huáng)力的作用下迅速關閉(bì),停止供油。此後柱塞(sāi)還要(yào)上行,當凸輪的凸起部分轉過去(qù)後,在彈簧的作用下(xià),柱塞(sāi)又下行。此(cǐ)時便開始了下一個(gè)循(xún)環。柱塞泵以一個(gè)柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單(dān)向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向(xiàng)運動時缸內出現(xiàn)負壓,這(zhè)時一個單向(xiàng)閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開(kāi),被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運(yùn)動(dòng)後就形成了連續供油 。
5、機械(xiè)使用
柱塞泵缸體鑲(xiāng)裝銅套(tào)的,可以采用(yòng)更換(huàn)銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統(tǒng)一尺寸(cùn),再用1000#以上的砂紙(zhǐ)拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝(zhuāng)或銅套低溫冷凍擠壓,過盈(yíng)裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑(jìng)表麵有溝槽(cáo);
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,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(yán)磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐(zuò)標鏜床(chuáng),重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修(xiū)複缸體(tǐ)孔。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在(zài)柱塞表麵鍍一(yī)層硬(yìng)鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴(pēn)塗高碳(tàn)馬(mǎ)氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔(róng)敷高硬度耐磨合金粉(fěn)末。
五、機械維(wéi)護
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(jiǎn)查1-2次(cì),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(guò)大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低(dī)於油標下限,要保持足夠數(shù)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(de)部件(jiàn)是軸承,如果軸承(chéng)出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙(xì),同時(shí)也會破壞各(gè)磨擦副的靜液壓支承油(yóu)膜厚度,降低柱塞(sāi)泵軸承的使用壽命。據液壓泵製(zhì)造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過(guò)此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業(yè)檢測儀器(qì)是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目測(cè),如發現滾柱表麵(miàn)有劃痕或變(biàn)色,就必須更換。在更換軸承時,應(yīng)注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大(dà)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(pái),應(yīng)請教對軸承有經驗的人(rén)員查表對換,目(mù)的是保持軸承的精度(dù)等級和載荷容量。
當實際壓(yā)力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持穩定(dìng)讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全(quán)速運行反(fǎn)複動作,功耗不變(biàn)。當采(cǎi)用溢(yì)流來(lái)調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原(yuán)係統,從而造成柱(zhù)塞泵存在無用功率,工作效率低(dī),若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可(kě)定它封閉,通過節能變頻器本(běn)身(shēn)自動調整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的(de)壓力(lì)。實現自動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更(gèng)大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗(hào),節電(diàn)效果(guǒ)可達30%以上(shàng)。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應(yīng)更(gèng)換新品。
(2)檢查柱塞副配合(hé)情況。將(jiāng)柱塞端頭插人柱塞(sāi)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。用手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端(duān)和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感(gǎn)到有較大(dà)的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否(fǒu)則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是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。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向(xiàng)下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明(míng)出油閥(fá)副密封良(liáng)好,否則應更換出油閥副。
(6)檢(jiǎn)查挺柱體(tǐ)。噴油泵體和挺(tǐng)柱(zhù)體之間的標準間隙為(wéi)0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換(huàn)零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製(zhì)套的凹槽之間的間隙(xì),應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須(xū)更換控製套。