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柱塞泵是液壓係統的(de)一個重要裝置。它(tā)依靠(kào)柱塞(sāi)在缸體中往複(fù)運動,使密封工作容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、效率高和流量(liàng)調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛(fàn)應用於高壓、大流量(liàng)和流量需要調節的場合,諸如(rú)液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向(xiàng)柱塞泵(bèng)。
1、單柱塞(sāi)泵
結構組成主要有偏心(xīn)輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向(xiàng)閥(fá)。柱塞(sāi)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(yùn)動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的(de)結構參數(shù)有關。
2、臥(wò)式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通(tōng)過連杆滑(huá)塊(kuài)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(zhuāng)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柱塞泵。乳(rǔ)化(huà)液泵用於采煤工(gōng)作麵,為液壓支架提供(gòng)乳化液,工作原理靠曲(qǔ)軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實(shí)現吸(xī)液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運(yùn)動方向與缸體中心(xīn)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內往複運動所產生的容積變化(huà)來進行工作的。由於柱塞(sāi)和(hé)柱塞孔都是圓形零件,可(kě)以達到很(hěn)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(zhù)塞泵分為壓(yā)力供油型和(hé)自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣(qì)壓(yā)的油箱,靠氣壓供油的液壓油(yóu)箱,在每(měi)次啟動機器之後,必須等液壓油箱達(dá)到使用氣壓後(hòu),才能操作機(jī)械。如果液壓油箱(xiāng)的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵(bèng)內的滑靴造(zào)成拉脫現象,會造成泵體(tǐ)內回程板與(yǔ)壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞(sāi)泵(bèng)可分為閥(fá)配流與軸配流兩大類。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配流徑向柱塞(sāi)泵的不足。由於徑(jìng)向泵結構上的特(tè)點,固定了(le)軸配(pèi)流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵(bèng)耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是(shì)在變(biàn)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(piān)心距為 5—9mm(根據排量大(dà)小不同),變量行(háng)程(chéng)很短。且(qiě)變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向(xiàng)結構設計克服了如軸向柱塞(sāi)泵滑靴偏(piān)磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式(shì)
液壓柱塞泵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。直軸斜盤式柱塞泵分(fèn)為壓力供(gòng)油型的(de)自吸油型兩種。壓力(lì)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(yóu)能力很(hěn)強(qiáng),無需外力供油。
二(èr)、結構(gòu)形式(shì)
柱塞泵分為兩種有代表性的(de)結構形式的軸向柱塞泵和(hé)徑向柱塞泵;由於徑向(xiàng)柱塞泵屬於(yú)一種新型的技術(shù)含量比較高的高效泵,隨(suí)著國產化(huà)的不斷加快,徑向(xiàng)柱塞泵必(bì)然會成為柱塞(sāi)泵應用領域的重要組成部(bù)分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動(dòng)軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過(guò)十字聯軸器 傳遞(dì)給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫(héng)向作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向(xiàng)布置的柱塞,通(tōng)過靜壓平衡的滑靴(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。二個保持環將滑靴卡在行程(chéng)定子上。泵轉動時,它依靠離(lí)心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定(dìng)於的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距(jù)的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調(diào)節。油液的進出(chū)通(tōng)過泵體和配流軸上的流道(dào),並由配流(liú)軸上吸油口控製,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(guò)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用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用(yòng)與傳動軸(zhóu)平行(háng)的柱塞(sāi)在柱塞孔內往複運動所產生的容積(jī)變(biàn)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,加工時可以達到很高的精度配合;
三(sān)、工作階段
工作時,在(zài)噴油泵凸輪軸上的凸輪與(yǔ)柱塞(sāi)彈簧的作用下,迫使柱(zhù)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(chū)下列結(jié)論
① 柱塞往複運動總行程(chéng)L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環(huán)的供油量大(dà)小取決於供油行程,供油行程(chéng)不受凸輪軸控(kòng)製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行(háng)程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴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(gēn)據柴油(yóu)機單缸功率範圍對(duì)供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸(gāng)中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸(cùn)的柱塞直徑,組成若幹種在一(yī)個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿(mǎn)足(zú)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(bèng)為(wéi)例介紹柱塞(sāi)式(shì)噴油泵的構造和工作原理。柱(zhù)塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微(wēi)處理器智(zhì)能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具(jù)有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業(yè)需要連續恒壓(yā)、恒流輸送液體的(de)要求。
1、機械原理(lǐ)概述(shù)
柱塞泵柱塞往複運動總(zǒng)行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大(dà)小取(qǔ)決於(yú)供(gòng)油行程,供油行程不受凸(tū)輪軸控製是可變的。供油開始時刻(kè)不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供(gòng)油量。柱塞泵工作(zuò)時,在噴油泵凸輪軸上的(de)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(wán)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(lún)的凸起部分轉(zhuǎn)過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱(zhù)塞上部空間(稱為泵油室)產(chǎn)生真(zhēn)空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打(dǎ)開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油(yóu)孔進入泵油室,柱(zhù)塞(sāi)運(yùn)動到下止點,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)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低(dī)壓油路便與柱塞(sāi)頭部的(de)中(zhōng)孔和徑(jìng)向孔(kǒng)及斜槽溝通,油壓(yā)驟然下降,出油閥在彈簧力的(de)作用下迅速關閉,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(hòu),在彈簧的作用下,柱塞又下行(háng)。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,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓(yā),這時一個單向閥(fá)打開液體被(bèi)吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時(shí),將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液(yè)體被排出(chū)。這種工(gōng)作方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械(xiè)使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的(de),可(kě)以采(cǎi)用(yòng)更換銅套的(de)方(fāng)法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一(yī)尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的(de)三種方法:
(a)缸(gāng)體加溫熱裝(zhuāng)或銅套低(dī)溫冷(lěng)凍擠壓,過(guò)盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱(zán)方法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅(tóng)套外徑加工螺紋,塗(tú)樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒(shāo)結(jié)合方式(shì)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(mó)修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床(chuáng),重新鏜缸體孔;
(c)采用(yòng)鉸刀修複(fù)缸體孔。
采用(yòng)“表麵工程技術”,方(fāng)法如下:
(a)電鍍技術:在(zài)柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗(tú)或電弧噴塗或電(diàn)噴塗:噴塗高碳馬氏體(tǐ)耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械(xiè)維護
采用補油泵供油的柱塞泵(bèng),使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵(bèng)檢(jiǎn)查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是(shì)否(fǒu)正常。如(rú)發現液壓缸速度下降(jiàng)或悶車時,就應該對補(bǔ)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。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標(biāo)下限,要保(bǎo)持(chí)足夠(gòu)數(shù)量的液壓油。液壓油的(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,如果軸承出現遊隙,則不能保證液(yè)壓泵內(nèi)部三對磨擦(cā)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。據液壓泵製造廠提供的資(zī)料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要(yào)更換新口。拆卸下來的軸承(chéng),沒有專業檢測儀器是無法(fǎ)檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承(chéng)時,應注(zhù)意原軸承的英(yīng)文字母和型號,柱塞泵軸承(chéng)大都采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另(lìng)一種品牌,應請教對軸承有經驗(yàn)的人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和(hé)載荷容量。
當實際壓力大於需要壓(yā)力時,都(dōu)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(liú)來調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從(cóng)而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能(néng)變頻器本身自動(dòng)調整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤(zōng)設(shè)備的壓力(lì)。實現自動化控製,從而節省(shěng)能耗。這種調節(jiē)方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達(dá)30%以上。
六、檢修
(1)檢(jiǎn)查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換(huàn)新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭(tóu)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(pèi)合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握(wò)住柱塞套,兩個(gè)手指堵住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,放鬆柱塞立即縮(suō)回原位,表明柱塞副密封(fēng)良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢(jiǎn)查出油閥(fá)副減壓環帶是否磨(mó)損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥(fá)副的配合情況。用手指堵住出油閥下(xià)孔,用另一手指將出油閥輕輕向(xiàng)下(xià)壓(yā),當手指離開出(chū)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(huàn)出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和(hé)挺柱體之間的標準間隙為(wéi)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凹槽之(zhī)間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。