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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作(zuò)容(róng)腔的(de)容積(jī)發生變化來實現吸油、壓油(yóu)。柱塞(sāi)泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等(děng)優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要(yào)調節的場合(hé),諸如液壓機、工程機械和船(chuán)舶中。
機械(xiè)分類:
柱塞泵一般分(fèn)為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵(bèng)和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構(gòu)組成主要有偏心輪、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。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下(xià)往複運動一次,向下運動吸(xī)油,向上(shàng)運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結(jié)構參數有關。
2、臥式(shì)柱(zhù)塞泵
臥式柱塞(sāi)泵是由幾個(gè)柱(zhù)塞(一般為3個或6個(gè))並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由(yóu)偏心(xīn)軸直接推動柱(zhù)塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式(shì)配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中(zhōng)的乳化液泵一(yī)般都是臥式柱塞泵(bèng)。乳(rǔ)化液泵用於(yú)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(wǎng)複運動,實現吸液和排液。
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(zài)柱塞孔內往複運動所產生(shēng)的容積變化來進行工作的。由於柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直(zhí)軸斜盤式柱塞(sāi)泵分為壓力供油型和(hé)自吸(xī)油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之(zhī)後,必須等液壓油箱達(dá)到使用氣壓後,才能操作機(jī)械(xiè)。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動(dòng)機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現(xiàn)象,會造(zào)成泵體(tǐ)內回程板與壓板的非正常磨(mó)損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥(fá)配流與軸配流兩大(dà)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(liú)徑(jìng)向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵(bèng)的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱(zhù)塞泵(bèng)比軸向柱塞泵(bèng)耐衝擊、壽命長(zhǎng)、控製精度高。變量行程短泵(bèng)的變量(liàng)是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定(dìng)子(zǐ)的偏(piān)心距實現的,而定於(yú)的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量(liàng)大小不同),變量行程很短。且變(biàn)量(liàng)機構設(shè)計為高壓操縱(zòng),由控(kòng)製(zhì)閥進行控製(zhì)。故該泵的響應速度快。徑向結構設(shè)計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使(shǐ)其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每(měi)次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能(néng)操作機械。直(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型(xíng)的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有(yǒu)氣(qì)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力油的。自吸油型液壓泵的(de)自吸油能力很強,無(wú)需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵(bèng)分為兩種有代表性的結構形式的軸向柱塞泵和(hé)徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於(yú)一種新型的技術含量比較高(gāo)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(zhù)塞泵應用領域的重要組成部分(fèn);徑向柱塞泵是活塞(sāi)或柱(zhù)塞的(de)往複運動(dòng)方向與驅動軸垂直的柱塞(sāi)泵。徑向(xiàng)柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 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(tōng)過靜壓平衡的滑靴緊貼著(zhe)偏(piān)心行(háng)程定子。柱(zhù)塞與滑靴球鉸相連,並(bìng)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(yī)靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉(zhuǎn)動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作(zuò)往複運(yùn)動,它的行(háng)程為定於偏心距(jù)的2倍。定子的偏心(xīn)距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞(sāi)來調節。油液的進出通過泵體和配流軸(zhóu)上(shàng)的流道,並由配流軸(zhóu)上吸油口控製,泵(bèng)體內產生(shēng)的液壓力被靜壓平(píng)衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓(yā)力補償方法,形成了開(kāi)環控製。支承(chéng)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(zhōng):軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞(sāi)在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱(zhù)塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時(shí)可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸上的凸(tū)輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複(fù)運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通(tōng)過上述討論,得出下列結論
① 柱塞(sāi)往複運動總行程L是不變的,由凸(tū)輪的升程決定。
② 柱(zhù)塞每循環的供油量大(dà)小取決於供油行(háng)程(chéng),供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻(kè)不隨供油行程的變化(huà)而(ér)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(yào)有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化(huà)是(shì)根據柴油(yóu)機單缸功率範圍對供油量(liàng)的要求不(bú)同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別(bié)配以不同尺(chǐ)寸(cùn)的柱塞直徑,組成若幹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(xū)要。國產係列噴油泵的工作原理和結(jié)構型式(shì)基本相同,以A型泵(bèng)為例介(jiè)紹柱塞式噴油泵的(de)構造和工作原理。柱塞泵由(yóu)四(sì)大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微處理(lǐ)器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓(yā)力穩(wěn)定、脈(mò)動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化(huà)工、環保等行(háng)業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流(liú)輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供(gòng)油量大小取決於供油行程,供油(yóu)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(yóu)終了時刻,從(cóng)而改變供油(yóu)量。柱塞泵工(gōng)作時,在(zài)噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往(wǎng)複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩(liǎng)個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去(qù)後,在彈簧力(lì)的作用下,柱塞向下運動,柱(zhù)塞上部空間(稱(chēng)為泵(bèng)油室)產生真空度,當(dāng)柱塞上端麵把(bǎ)柱塞套上(shàng)的進油孔打開後(hòu),充滿在(zài)油泵上體油道(dào)內(nèi)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(zhù)塞向上供油,當上行到柱塞(sāi)上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通(tōng)時,泵油室低壓油路便與柱(zhù)塞頭(tóu)部的中孔(kǒng)和徑向(xiàng)孔及斜槽溝通,油壓驟然下(xià)降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此後(hòu)柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分(fèn)轉過去後,在彈簧的(de)作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞(sāi)泵以一個(gè)柱塞(sāi)為原理介紹,一個(gè)柱(zhù)塞(sāi)泵上有兩個(gè)單向閥,並且方(fāng)向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現(xiàn)負壓(yā),這時(shí)一個單向閥打開液體被(bèi)吸(xī)入缸(gāng)內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另(lìng)一個單向(xiàng)閥被打開(kāi),被吸入缸內的液體被排出。這(zhè)種工(gōng)作方式(shì)連續運動後就形(xíng)成(chéng)了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅(tóng)套的方法安裝。首先把(bǎ)一組柱(zhù)塞杆外(wài)徑修整到統一尺寸(cùn),再用1000#以上的砂(shā)紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝(zhuāng)或(huò)銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑(jìng)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孔;
(b)采用(yòng)坐標鏜床(chuáng),重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表(biǎo)麵刷鍍耐(nài)磨材料(liào);
(c)熱噴塗(tú)或電弧噴(pēn)塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨(mó)材(cái)料;
(d)激光熔敷:在柱塞(sāi)表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
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(sāi)泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響(xiǎng)是否正常。如(rú)發現液壓缸速度下降或悶車(chē)時,就應該對補油泵解體檢查,檢查(chá)葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒(chǐ)輪泵間隙是否過大。對(duì)於自吸油型柱塞泵,液(yè)壓油箱內的(de)油液不得(dé)低(dī)於油標下限,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,如果軸承出現遊隙,則不(bú)能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副(fù)的靜液壓支(zhī)承油(yóu)膜(mó)厚度,降低柱塞泵軸承(chéng)的使(shǐ)用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用(yòng)壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸(xiè)下(xià)來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采(cǎi)用目測,如(rú)發現滾柱(zhù)表麵有劃(huá)痕或變色,就必(bì)須更換。在(zài)更換軸承時,應(yīng)注意原軸承的英(yīng)文字母(mǔ)和型號,柱(zhù)塞泵軸承大都(dōu)采(cǎi)用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品(pǐn),如果更(gèng)換(huàn)另一種品牌,應請教對(duì)軸承有經(jīng)驗(yàn)的人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容(róng)量。
當實(shí)際壓力(lì)大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調(diào)節,使其工作壓(yā)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(gōng)耗不變。當采用溢流來調節壓(yā)力和(hé)流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無(wú)用功率,工(gōng)作效率低,若使用(yòng)創傑節能變頻器後,溢(yì)流閥可定它(tā)封(fēng)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(zì)動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從(cóng)而節省能耗。這種調節方式更大(dà) 優點就是能降(jiàng)低柱塞(sāi)泵的運行能耗,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(gèng)換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。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(pèi)合良好。
(3)檢查柱塞副的(de)密封性。用手握住柱塞套,兩個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,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱(zhù)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是否磨損有台階或傷痕現(xiàn)象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥(fá)下孔,用另一手指將出油閥輕(qīng)輕向下壓,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(zé)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(xì)為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。