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柱塞泵是液壓係統的(de)一個(gè)重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的(de)容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具(jù)有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大(dà)流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工(gōng)程機械(xiè)和船舶中。
機械分類(lèi):
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱(zhù)塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單(dān)柱塞泵
結構組成主要有偏心(xīn)輪、柱塞、彈簧(huáng)、缸體、兩個單(dān)向閥。柱塞與缸體孔(kǒng)之間形成密閉(bì)容(róng)積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動(dòng)一次,向下(xià)運動吸油,向上(shàng)運動排(pái)油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為(wéi)排量,排量隻與泵的結(jié)構參(cān)數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱(zhù)塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由(yóu)偏心(xīn)軸直接推(tuī)動柱塞做往複運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)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(wǎng)複運動,實現吸(xī)液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞(sāi)泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與(yǔ)缸體中心軸平行的柱塞泵。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來進行工作的。由於柱塞和(hé)柱塞孔都是圓(yuán)形零件,可(kě)以達到很高的精度配合(hé),因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分(fèn)為壓力供油型和自吸油型兩種。壓(yā)力供油型液壓(yā)泵大都是采用有氣壓的油箱(xiāng),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(xiāng)達到使用氣(qì)壓後,才(cái)能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時(shí)就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造(zào)成拉脫現(xiàn)象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑(jìng)向柱塞泵可分為閥配(pèi)流與軸配流兩大類。閥配流徑向(xiàng)柱塞泵存在故障率(lǜ)高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱(zhù)塞泵克服(fú)了閥配流徑向柱塞(sāi)泵(bèng)的不足。由(yóu)於徑向泵結構上(shàng)的特點,固(gù)定了軸配流徑向(xiàng)柱塞(sāi)泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製(zhì)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(xià),改(gǎi)變定子的偏心距實現的(de),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。且變量機構設計為高壓(yā)操縱(zòng),由控製閥進行控製。故(gù)該泵的響應速度快。徑向結構設計(jì)克服了如軸向柱(zhù)塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗(kàng)衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式(shì)
液壓柱塞泵靠氣壓(yā)供油的液(yè)壓油箱(xiāng),在(zài)每(měi)次啟動機(jī)器後,必須等液壓油箱達到使(shǐ)用氣壓(yā)後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力(lì)供油型的自吸油型(xíng)兩種。壓(yā)力供油型液(yè)壓泵大都采用(yòng)有(yǒu)氣壓的油(yóu)箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向(xiàng)液壓泵進油口提(tí)供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外(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(xiàng)柱塞泵和徑向(xiàng)柱塞泵(bèng);由於徑向柱塞泵屬於一種新型的(de)技術含量比較高(gāo)的高效泵,隨著國產化的不斷加快(kuài),徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑(jìng)向柱塞泵是活塞或柱塞的(de)往複運動方向與驅動軸垂(chuí)直的柱塞泵。徑向(xiàng)柱塞泵(bèng)工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星(xīng)形的液壓缸(gāng)體轉子,定子不受(shòu)其它橫向作用力。轉子裝(zhuāng)在配流軸上。位於轉子中的徑(jìng)向布(bù)置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心(xīn)行程定子(zǐ)。柱塞與滑靴球鉸相連,並通(tōng)過卡簧鎖定。二(èr)個(gè)保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動(dòng)時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往(wǎng)複運動,它的行(háng)程為定於偏心距的2倍。定子(zǐ)的偏心距可由(yóu)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軸上的流道(dào),並由配(pèi)流軸上(shàng)吸油(yóu)口控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平(píng)衡(héng)的表麵所吸收。摩擦副的靜壓(yā)平衡采取了過(guò)平衡壓(yā)力補償方法,形成了開環控製。支(zhī)承(chéng)驅動軸的軸承隻起支承(chéng)作用(yòng),不受其他外力的作用。液壓係統(tǒng)中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行(háng)的柱塞在柱(zhù)塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行工(gōng)作的。由於(yú)柱塞泵的柱塞和柱塞孔(kǒng)都是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工(gōng)作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的(de)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(duàn)。結論:通過上述討論,得出下列結(jié)論
① 柱塞往複運動總行(háng)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油行程,供油行程不(bú)受凸輪軸控製是可變(biàn)的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可(kě)改變供油終了時(shí)刻,從而改變供油量。
四(sì)、 國產係(xì)列柱(zhù)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(huà)是根據柴油機單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱(zhù)塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再(zài)分別(bié)配(pèi)以不(bú)同尺寸的柱塞直徑,組成(chéng)若幹種在一個工作循環(huán)內供油量不等的噴油泵,以滿足(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型泵為(wéi)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(diào)節機構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製,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,滿足以上行業需要連續恒壓(yā)、恒流輸送液體的要求(qiú)。
1、機械原理概(gài)述
柱塞泵柱塞(sāi)往複運(yùn)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小取決於供油行程,供油行程(chéng)不受凸輪軸控製是可變(biàn)的。供(gòng)油開始時刻(kè)不隨供油行程的變(biàn)化而變化。轉動柱塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改變供油(yóu)量。柱(zhù)塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的(de)凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用下,迫使柱塞(sāi)作上、下往複運動,從而(ér)完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱(zhù)塞向(xiàng)下運動,柱塞上部空間(稱(chēng)為泵油(yóu)室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上(shàng)的(de)進油孔(kǒng)打(dǎ)開後(hòu),充滿在油泵上體油道內(nèi)的柴油經油孔進(jìn)入泵油室(shì),柱塞運動到(dào)下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油(yóu),當上行到柱塞上的(de)斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈(dàn)簧力的作用(yòng)下迅速關閉,停(tíng)止(zhǐ)供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的(de)凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個(gè)柱塞為原理介紹,一個柱塞(sāi)泵(bèng)上(shàng)有兩個單(dān)向閥,並且方向相反,柱塞向一(yī)個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單(dān)向閥(fá)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,被吸入(rù)缸內的液體被排出。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
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換(huàn)銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一尺(chǐ)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(tǐ)加溫熱裝或(huò)銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘(zhān)著裝配,這咱方法要求銅(tóng)外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外(wài)徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋(xuán)入裝(zhuāng)配。
熔燒結合方式的缸體(tǐ)與銅套,安裝方法(fǎ)如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采(cǎi)用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用(yòng)“表麵工程技(jì)術”,方法(fǎ)如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層(céng)硬鉻;
(b)電刷(shuā)鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱(rè)噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏(shì)體耐磨(mó)材(cái)料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金(jīn)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(xū)對柱塞泵檢(jiǎn)查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液(yè)壓缸速度下降或悶車時,就應(yīng)該對補油泵解(jiě)體(tǐ)檢查,檢查葉(yè)輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間(jiān)隙是否過大。對(duì)於自吸油型柱塞泵,液壓(yā)油箱內的油液(yè)不得低於油標下限(xiàn),要保持足夠數量的液壓(yā)油。液壓油(yóu)的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵(bèng)最重要的部件(jiàn)是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵(bèng)內(nèi)部三對磨擦副(fù)的正常(cháng)間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓(yā)支承(chéng)油膜(mó)厚度,降低(dī)柱塞(sāi)泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的(de)資料,軸承(chéng)的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來(lái)的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承(chéng)的遊隙的,隻(zhī)能采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕(hén)或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸(zhóu)承大都采用大載荷容(róng)量軸承,購買原廠家,原(yuán)規格的產品,如(rú)果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的(de)人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷(hé)容量。
當實際壓(yā)力(lì)大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓(yā)力(lì)保持穩定(dìng)讓溢流閥施放超(chāo)出部分。而電機一直處於全速運行反複動作,功耗不(bú)變。當采用溢流來調節壓力(lì)和流量時(shí),有部分的餘量溢流(liú)回原係統,從而造(zào)成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若(ruò)使用創傑節能變頻器後(hòu),溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工(gōng)作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓(yā)力。實現自動(dòng)化控製,從而節省能耗。這種(zhǒng)調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果(guǒ)可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽(xiù)蝕現象,必要時應更換(huàn)新品。
(2)檢查(chá)柱(zhù)塞副配(pèi)合情況。將(jiāng)柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜(xié)約60°,若柱塞能在自身作用下緩(huǎn)慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密(mì)封性。用手握住柱塞套(tào),兩個(gè)手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一(yī)隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即(jí)縮回原位,表(biǎo)明柱塞副(fù)密封(fēng)良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減(jiǎn)壓環帶是否磨損有台階或(huò)傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況(kuàng)。用手指堵住出油(yóu)閥下(xià)孔,用另一手指將出油閥輕(qīng)輕向下壓,當手(shǒu)指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油(yóu)閥副(fù)密封良好,否則(zé)應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱(zhù)體。噴油泵體和挺柱體之間的標準(zhǔn)間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則(zé)應更換零件(jiàn)。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間隙(xì),應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。