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柱塞泵是液壓係統的一個(gè)重要裝置。它依靠(kào)柱塞在缸體中往複(fù)運動,使密封工(gōng)作(zuò)容腔的容(róng)積發生變化來實現(xiàn)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(fāng)便等優點。
柱塞泵(bèng)被廣泛(fàn)應用(yòng)於高壓、大流量和流量需要調(diào)節(jiē)的場合,諸如液壓機、工程機械和(hé)船舶中(zhōng)。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱(zhù)塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑(jìng)向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要(yào)有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體(tǐ)、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉,柱塞上下往複運動一次,向下(xià)運動吸油,向上運動排油。泵每(měi)轉一(yī)轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參(cān)數(shù)有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或(huò)6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做(zuò)往複運動,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(de)乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為(wéi)液壓(yā)支架提供乳化(huà)液(yè),工作原理靠曲軸的旋轉帶動(dòng)活塞做往複(fù)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(tǐ)中心軸平行的柱(zhù)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(fù)運動所產生(shēng)的(de)容積變化來進行工作的。由(yóu)於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可(kě)以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸(zhóu)斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵(bèng)分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓(yā)的油箱(xiāng),靠氣壓供油的液壓油箱,在每(měi)次啟動(dòng)機器之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後(hòu),才能(néng)操作機械。如果液壓油箱的(de)氣(qì)壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑(huá)靴造成(chéng)拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向(xiàng)柱塞泵存在故障(zhàng)率高、效率低等(děng)缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞(sāi)泵克(kè)服(fú)了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向(xiàng)泵(bèng)結構上的特點(diǎn),固(gù)定了軸配流(liú)徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝(chōng)擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在變量(liàng)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(xiǎo)不同),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製(zhì)。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克(kè)服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊(jī)能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓(yā)柱塞泵靠氣壓供油(yóu)的液壓油箱,在每次(cì)啟動(dòng)機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,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型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身(shēn)帶有補油分泵向液壓(yā)泵(bèng)進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能(néng)力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有代表性(xìng)的結構形式(shì)的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高的高(gāo)效(xiào)泵,隨著國產化(huà)的不斷加快,徑(jìng)向柱塞(sāi)泵必然會成為柱(zhù)塞泵應用領域的重(chóng)要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的(de)往複運動方向(xiàng)與驅動軸垂直的柱塞(sāi)泵。徑向柱(zhù)塞泵工作原理:驅(qū)動(dòng)扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸(gāng)體轉子,定子不受(shòu)其它(tā)橫向作用力。轉子裝在配流(liú)軸上。位於轉(zhuǎn)子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的(de)滑靴緊貼著偏心(xīn)行程定(dìng)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(zài)行程定(dìng)子(zǐ)上(shàng)。泵轉(zhuǎn)動時,它依靠離心力和液壓力(lì)壓在定於內表麵上。當轉子(zǐ)轉動時,由於定於的偏心作用(yòng),柱塞將作往複(fù)運動,它的行程為(wéi)定於(yú)偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置(zhì)相(xiàng)對的兩個柱(zhù)塞來(lái)調節。油液的進出通過泵體和配流軸(zhóu)上的流道,並由配流軸上(shàng)吸油口控製,泵(bèng)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(héng)采取了過平衡(héng)壓力補償方法,形(xíng)成了開環控製(zhì)。支承驅動軸的(de)軸(zhóu)承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液(yè)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內往複運動(dòng)所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞(sāi)泵的柱(zhù)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、工作階段
工作(zuò)時,在噴(pēn)油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的作用(yòng)下,迫使柱塞作上、下往複運動(dòng),從而完成泵油任務,泵油過程可分為(wéi)以下(xià)三個階段。結論:通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行(háng)程L是(shì)不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大(dà)小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製(zhì)是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變(biàn)化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻(kè),從而(ér)改變供(gòng)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(hé)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列(liè)。係列(liè)化是根據(jù)柴油機單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心(xīn)距和結構型式為(wéi)基礎,再(zài)分別配以不同尺(chǐ)寸的柱塞直徑,組成若幹種(zhǒng)在一個(gè)工作循環內供油量不(bú)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噴油泵的(de)構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成(chéng):分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製(zhì),液晶屏顯示,可與電腦進行通(tōng)訊,具有工作壓力(lì)穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫(yī)藥、化工、環保等(děng)行業,滿足以(yǐ)上行業需要連續恒壓、恒流輸(shū)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(biàn)的,由凸輪的升程決定。柱塞每循(xún)環的供油量(liàng)大(dà)小取(qǔ)決於供油行程,供油行程不(bú)受凸輪(lún)軸控製是可變(biàn)的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉(zhuǎn)動柱(zhù)塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在(zài)噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的作(zuò)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兩個階段。
2、進油過(guò)程(chéng)
當凸輪的凸起部分轉過去後,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)產生真空度,當(dāng)柱塞(sāi)上端麵(miàn)把柱塞套上的進(jìn)油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱(zhù)塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞(sāi)上的(de)斜(xié)槽(停(tíng)供(gòng)邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油(yóu)路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然(rán)下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止(zhǐ)供油(yóu)。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱(zhù)塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有(yǒu)兩個單向閥,並且方(fāng)向相反,柱(zhù)塞向一個方向運(yùn)動時缸內出現負壓,這時一個單向(xiàng)閥打開(kāi)液體(tǐ)被吸(xī)入缸內,柱塞向另一個方向運(yùn)動時,將(jiāng)液體壓縮後另一個(gè)單向閥被打開,被吸入缸內的(de)液體被排出。這種工作方式連續(xù)運(yùn)動後(hòu)就形成了連續供油 。
5、機(jī)械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采(cǎi)用更換銅套的方法安裝(zhuāng)。首先把(bǎ)一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的(de)砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫(wēn)熱裝或銅(tóng)套低溫冷凍擠壓,過盈裝配(pèi);
(b)采有樂(lè)泰膠粘著裝配(pèi),這咱方法要求銅外套外徑表麵(miàn)有(yǒu)溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺(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(fāng)法如下:
(a)采(cǎi)用研磨棒,手工(gōng)或(huò)機械方法研(yán)磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術(shù)”,方法如下(xià):
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材(cái)料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵(miàn)熔敷(fū)高硬度耐磨合金(jīn)粉末。
五、機械維(wéi)護
采用補油泵供油的柱塞(sāi)泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查(chá)1-2次,檢查液(yè)壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢(jiǎn)查,檢查葉輪邊沿(yán)是(shì)否有刮傷現象,內齒輪泵(bèng)間隙是否(fǒu)過(guò)大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液(yè)不得低於油標下限,要保持足(zú)夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的(de)使(shǐ)用壽命越長。
柱塞(sāi)泵最重要的部件是軸承,如果(guǒ)軸承出(chū)現遊隙(xì),則不能保證(zhèng)液壓(yā)泵內部(bù)三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜(jìng)液壓支承油(yóu)膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命(mìng)。據液壓泵製造廠提(tí)供的(de)資料,軸(zhóu)承(chéng)的平(píng)均使用壽命(mìng)為10000h,超過此值就需要更(gèng)換新口。拆卸下來的軸承,沒有(yǒu)專業檢測儀器是無(wú)法檢測(cè)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。在更換軸承時,應注意原軸(zhóu)承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規(guī)格的產(chǎn)品,如果更換另一種品牌,應請(qǐng)教對軸承有(yǒu)經驗的(de)人(rén)員查表對換(huàn),目的是保持軸承的精度(dù)等級和(hé)載荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通(tōng)過溢流閥來調節,使其工作壓力保持(chí)穩定讓溢流(liú)閥施放超出部分(fèn)。而電機(jī)一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分的(de)餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功(gōng)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,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動(dòng)化(huà)控製,從而節省能耗。這種調(diào)節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效(xiào)果可達(dá)30%以上(shàng)。
六(liù)、檢修
(1)檢(jiǎn)查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副(fù)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(huǎn)慢地下滑為配合(hé)良好。
(3)檢(jiǎn)查柱塞副的密(mì)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(yóu)口。用另一隻手拉出(chū)柱塞,感(gǎn)到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位(wèi),表明柱塞副密封(fēng)良好,否則應更(gèng)換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減(jiǎn)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(de)配合情(qíng)況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將(jiāng)出油閥輕輕向下壓,當手(shǒu)指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封(fēng)良好(hǎo),否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴(pēn)油泵體和挺柱體之間的標準(zhǔn)間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換(huàn)零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控(kòng)製套的凹(āo)槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如(rú)超過0.12mm,必須更換控製套。