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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞(sāi)在缸體中往(wǎng)複(fù)運動,使密封工(gōng)作容腔的(de)容積發(fā)生(shēng)變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓(yā)力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞(sāi)泵被廣泛應用於高壓、大流量和流(liú)量需要調節的(de)場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中(zhōng)。
機械分(fèn)類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱(zhù)塞泵和徑向(xiàng)柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構(gòu)組成主要有(yǒu)偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。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,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與(yǔ)泵的(de)結構參數有關(guān)。
2、臥式柱(zhù)塞泵
臥式柱塞泵(bèng)是由幾個柱塞(sāi)(一般為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(wǎng)複運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式(shì)柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提(tí)供乳化液(yè),工作(zuò)原理靠曲軸的旋轉帶動(dòng)活塞做往複運動,實現吸液和(hé)排液。
3、軸(zhóu)向式
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(dòng)軸平行(háng)的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化(huà)來進行工作的。由於柱塞和柱塞(sāi)孔都是圓形零件,可(kě)以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓(yā)力供(gòng)油型和自吸油(yóu)型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大(dà)都是采用有氣壓的油箱,靠氣(qì)壓供油的(de)液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱(xiāng)達到使用(yòng)氣壓後,才(cái)能操作機械(xiè)。如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(xuē)造成拉脫現象(xiàng),會造成泵體內回程板(bǎn)與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配(pèi)流(liú)與軸配流兩大類。閥(fá)配流(liú)徑(jìng)向柱塞泵存在故障率高、效率(lǜ)低等缺點。國(guó)際上70、80年代發展的軸配(pèi)流徑(jìng)向柱塞泵克服(fú)了閥配流徑向柱塞(sāi)泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流(liú)徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝(chōng)擊、壽(shòu)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(duǎn)。且變量機構設計為高(gāo)壓操縱,由控製閥進行控(kòng)製。故該(gāi)泵(bèng)的響應速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴(xuē)偏(piān)磨(mó)的問題。使其(qí)抗衝擊能力大幅(fú)度提高。
6、液(yè)壓式(shì)
液壓柱塞泵(bèng)靠氣壓供油(yóu)的液壓油箱,在每(měi)次啟動機器(qì)後,必須等液壓油箱達到使用氣(qì)壓(yā)後,才(cái)能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油(yóu)型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用(yòng)有氣壓(yā)的油箱,也有液(yè)壓泵本身帶(dài)有補油分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很強,無需(xū)外(wài)力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有代表性的結構形式的軸向柱(zhù)塞泵和徑(jìng)向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一(yī)種新型的技術含量比較高的高效泵(bèng),隨著國產(chǎn)化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應(yīng)用領域的重要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往(wǎng)複運動方向與驅動軸垂直的柱(zhù)塞泵。徑向柱塞泵(bèng)工作原理:驅(qū)動扭矩由驅(qū)動軸 通過十字聯軸器(qì) 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定(dìng)子不受其它橫向作用(yòng)力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的(de)徑向布(bù)置的柱塞,通過靜壓平衡的滑(huá)靴緊貼著(zhe)偏心行程定子(zǐ)。柱塞與滑靴(xuē)球鉸相連,並(bìng)通(tōng)過卡(kǎ)簧鎖定。二個保持環將滑靴卡(kǎ)在行程定子上。泵轉動(dòng)時,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由(yóu)於定於的偏心作用,柱塞將作(zuò)往複運(yùn)動,它(tā)的行程為定於偏心距(jù)的2倍。定子的偏心距(jù)可由泵體上的徑向位置相對(duì)的兩個柱塞來調節。油液的(de)進出通過泵體和配流軸上(shàng)的流道,並由配流軸上吸油(yóu)口控(kòng)製,泵體內(nèi)產生的液壓力被靜壓平(píng)衡的表麵所吸收(shōu)。摩(mó)擦副的靜壓平(píng)衡采取了過平衡壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸(zhóu)承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統(tǒng)中:軸向柱塞泵是利(lì)用與傳動軸平行的(de)柱塞在(zài)柱塞(sāi)孔內往複運動所產生的容積變化來進行(háng)工作的。由於柱塞泵的柱塞(sāi)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(zuò)階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸(tū)輪與柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複(fù)運動,從而完成泵油任務,泵油(yóu)過程(chéng)可分(fèn)為以下三個(gè)階段。結論:通(tōng)過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的(de),由凸輪的升程決定(dìng)。
② 柱塞每(měi)循環的(de)供(gòng)油(yóu)量(liàng)大小取決於(yú)供油行程,供油行程不受凸輪軸控製(zhì)是可變的。
③ 供油開始時刻不(bú)隨(suí)供油行程(chéng)的變化而變化(huà)。
④ 轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了(le)時刻,從而改變供油量。
四(sì)、 國產(chǎn)係列柱塞式噴(pēn)油泵國產係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等(děng)係列。係列化是根據柴油機單缸功率範圍(wéi)對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基(jī)礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹(gàn)種在一個工(gōng)作循環內供油(yóu)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構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式(shì)噴油(yóu)泵的構造和工(gōng)作原理(lǐ)。柱塞泵(bèng)由四大部分(fèn)組成:分泵、油量調節機構、傳動機構(gòu)和泵體
為微處理器(qì)智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動(dòng)小、操作(zuò)方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工(gōng)、環保(bǎo)等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體(tǐ)的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往(wǎng)複(fù)運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定(dìng)。柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪(lún)軸控製是可變的。供油開始(shǐ)時刻不(bú)隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻(kè),從而改變(biàn)供油量。柱塞泵工作時,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,從而完成泵油(yóu)任務,泵(bèng)油過程可分(fèn)為以下兩個階段。
2、進油過(guò)程
當(dāng)凸輪的凸起部(bù)分轉過去後,在彈簧力的作(zuò)用(yòng)下,柱塞(sāi)向(xiàng)下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空(kōng)度,當柱塞上端麵把柱塞(sāi)套上的(de)進油孔打開後,充滿在油(yóu)泵上體油道內的柴油經油孔進入泵(bèng)油室,柱塞運動到下止點,進油結(jié)束
4、回油過程
柱塞向上供油(yóu),當上行到柱(zhù)塞(sāi)上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低(dī)壓油路(lù)便與柱(zhù)塞頭部的中孔和徑向(xiàng)孔及斜槽溝通,油壓驟然下(xià)降,出(chū)油閥(fá)在彈簧力的作用下(xià)迅速關閉,停(tíng)止供油。此後(hòu)柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧(huáng)的(de)作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環(huán)。柱塞(sāi)泵以一個柱(zhù)塞為原(yuán)理介紹,一個柱塞泵上有兩個(gè)單向(xiàng)閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內(nèi)出現負壓,這時一個(gè)單向閥打開液體被吸(xī)入缸內,柱(zhù)塞向另一個方向運動時,將液(yè)體壓(yā)縮後另一個(gè)單(dān)向閥(fá)被打(dǎ)開,被吸入缸內(nèi)的液體被排出。這種工(gōng)作方式連續運動後就形成(chéng)了連續供油 。
5、機械使用
柱(zhù)塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套(tào)的方法安裝(zhuāng)。首先把(bǎ)一組柱塞杆外徑修整(zhěng)到統一尺寸,再用(yòng)1000#以(yǐ)上的砂紙拋光外(wài)徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫(wēn)冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方(fāng)法要求銅外套外徑表(biǎo)麵有溝槽;
(c)缸(gāng)孔攻絲,銅套外徑(jìng)加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔(róng)燒結合方式(shì)的(de)缸(gāng)體與銅(tóng)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(gāng)孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀(dāo)修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技(jì)術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱(zhù)塞表麵(miàn)刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗(tú)高碳(tàn)馬氏體耐磨材(cái)料;
(d)激光熔(róng)敷:在柱塞表麵(miàn)熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采(cǎi)用補油泵供(gòng)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,檢查液壓泵運(yùn)轉聲響是(shì)否正常(cháng)。如發現液壓缸速度下降(jiàng)或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊(biān)沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間(jiān)隙是否過大。對於自吸油型柱塞(sāi)泵,液壓油(yóu)箱內的油(yóu)液不得低於油標下限(xiàn),要保持足夠數量的液壓油。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(chéng),如果軸承出現遊(yóu)隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦(cā)副的正(zhèng)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(yòng)壽(shòu)命(mìng)。據液壓泵製造廠提供的資料(liào),軸承的平均使(shǐ)用壽命為10000h,超過此值就需要更換(huàn)新口。拆卸(xiè)下來的軸承,沒有專(zhuān)業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用(yòng)目測(cè),如發現滾柱表麵有劃痕或(huò)變色,就必須更換。在(zài)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(chéng)大都采用大載(zǎi)荷容量軸承,購買原廠家,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(rén)員(yuán)查表對換,目的是保持軸承的精(jīng)度等級(jí)和載(zǎi)荷容量。
當(dāng)實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持穩定讓溢流閥施放(fàng)超出(chū)部分。而(ér)電機一(yī)直處於全速運行反複動作,功耗(hào)不變(biàn)。當采用溢流來調節(jiē)壓力和流量時,有部分(fèn)的餘量溢(yì)流(liú)回原係統,從(cóng)而造成柱(zhù)塞泵存在無用(yòng)功率,工(gōng)作效率低(dī),若使用創傑節(jiē)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整工(gōng)作壓力,保持工作壓力的穩定,自動(dòng)追(zhuī)蹤設備(bèi)的壓(yā)力。實(shí)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(néng)降低(dī)柱塞(sāi)泵的運行能耗,節電效果可達30%以(yǐ)上。
六、檢(jiǎn)修
(1)檢查柱塞有無傷(shāng)痕和鏽蝕現象,必要時應(yīng)更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞(sāi)端頭插人柱(zhù)塞套內,傾斜約60°,若柱塞(sāi)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(mì)封性。用手握(wò)住柱塞套,兩個手指堵住(zhù)柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感(gǎn)到有較大的吸力,放(fàng)鬆柱塞立即縮回原位,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(yā)環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要時(shí)應予以更換。
(5)檢查出(chū)油閥副(fù)的配合情況。用手指堵住(zhù)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,表明出油閥副密封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱(zhù)體。噴油泵(bèng)體(tǐ)和挺柱(zhù)體之間的標準(zhǔn)間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更(gèng)換零件。
(7)檢查柱(zhù)塞凸緣和控製套的凹槽之間的間(jiān)隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更(gèng)換控製套。