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柱塞泵(bèng)是液壓(yā)係統的(de)一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔(qiāng)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(jié)構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應(yīng)用於高壓、大流量和流(liú)量需要調節的場合(hé),諸如液壓機、工(gōng)程機械和(hé)船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞(sāi)泵、軸(zhóu)向柱塞泵(bèng)和(hé)徑向柱(zhù)塞(sāi)泵。
1、單柱塞泵
結(jié)構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱(zhù)塞與缸體孔之間形成密閉(bì)容積。偏心輪旋轉一轉(zhuǎn),柱塞上下往複運動(dòng)一次,向(xiàng)下運動(dòng)吸(xī)油(yóu),向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構(gòu)參數有關。
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(yòng)1根曲軸通過連杆滑(huá)塊或由偏心軸直接推動(dòng)柱塞(sāi)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(pèi)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(bèng)一般都是臥式柱(zhù)塞泵。乳化液泵用於采煤(méi)工作麵,為液壓支架提(tí)供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸液和排(pái)液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(bèng)(英文名:Piston pump)是(shì)活塞或柱塞的往複運動方向與缸(gāng)體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞(sāi)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(biàn)化來進行工作的。由於柱(zhù)塞和柱塞(sāi)孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配合,因此(cǐ)容積效率高。
4、直軸斜盤式(shì)
直軸斜(xié)盤(pán)式柱塞泵分為壓(yā)力供油型和自吸油型兩種。壓(yā)力供油型液壓泵大都是采(cǎi)用有氣(qì)壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動(dòng)機(jī)器之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果(guǒ)液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會(huì)對液壓泵內的(de)滑靴造成拉(lā)脫現象,會造成泵體內回程板(bǎn)與壓板的非(fēi)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。閥配流徑向柱塞泵(bèng)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(xiàng)柱(zhù)塞泵克服了閥配流徑(jìng)向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上(shàng)的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比(bǐ)軸向(xiàng)柱塞泵耐衝擊、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(zhù)塞作用下,改(gǎi)變定子的偏(piān)心距實現的,而定於的更大 偏心距為(wéi) 5—9mm(根據排量大小不同),變量(liàng)行程很短。且(qiě)變量機構設計為高壓操縱(zòng),由控製閥進行控製。故該泵的響應速度(dù)快。徑(jìng)向結構設計克服了如軸向柱塞泵(bèng)滑靴偏磨(mó)的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱(zhù)塞(sāi)泵靠(kào)氣壓供油(yóu)的液壓(yā)油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱(xiāng)達到使(shǐ)用氣壓(yā)後,才能操作機(jī)械。直軸斜(xié)盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油(yóu)型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也(yě)有液(yè)壓泵本身帶有補油分泵(bèng)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)能力很強(qiáng),無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩(liǎng)種有代表性的結構形式的(de)軸(zhóu)向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新(xīn)型(xíng)的技術含量比較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然(rán)會成為柱塞泵應用領域的重要組成部(bù)分;徑向柱塞(sāi)泵是活塞或柱塞的(de)往複運動方向與驅動軸垂直(zhí)的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理(lǐ):驅動(dòng)扭矩(jǔ)由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液(yè)壓缸體轉子(zǐ),定子不受其它橫(héng)向(xiàng)作用力。轉子裝在配流軸上(shàng)。位於轉子中的徑向布置(zhì)的柱塞,通過靜(jìng)壓平(píng)衡的滑靴緊貼著偏心行程定子(zǐ)。柱塞與滑靴球鉸相連,並通(tōng)過卡簧鎖定(dìng)。二個保持環將滑(huá)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。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子(zǐ)的偏心(xīn)距可由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,並由配流軸上吸(xī)油口控(kòng)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(le)過平衡壓力補償(cháng)方法,形成了開環控製。支承驅動(dòng)軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱(zhù)塞在柱塞孔內往複運(yùn)動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加(jiā)工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在(zài)噴油泵(bèng)凸輪軸上的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(chéng)泵油任(rèn)務,泵油過程可分為以下三個(gè)階段。結(jié)論(lùn):通過(guò)上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運(yùn)動總行程L是不(bú)變的(de),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(bú)受凸輪軸控(kòng)製是可變(biàn)的。
③ 供(gòng)油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變(biàn)供油終了時刻,從而改(gǎi)變供油量。
四、 國產(chǎn)係列(liè)柱塞式噴油泵國(guó)產係(xì)列柱塞泵(bèng)主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等(děng)係(xì)列。係列化是根(gēn)據柴油機單缸功(gōng)率範圍(wéi)對供(gòng)油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式(shì)為基礎,再分別配以不同尺(chǐ)寸的柱塞直徑,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(yuán)理(lǐ)和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴(pēn)油(yóu)泵(bèng)的構造和工(gōng)作原理(lǐ)。柱塞泵由四大部分組成(chéng):分(fèn)泵、油量(liàng)調節(jiē)機構、傳動(dòng)機構和泵體
為微處理器智能控製,液(yè)晶屏顯示,可與電(diàn)腦進行通(tōng)訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用(yòng)於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以(yǐ)上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的(de),由凸輪的升程決定。柱塞(sāi)每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸(tū)輪軸(zhóu)控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而(ér)變化。轉動(dòng)柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱(zhù)塞泵工作時,在(zài)噴油泵凸輪軸上(shàng)的凸輪與柱(zhù)塞彈(dàn)簧的作用(yòng)下(xià),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兩個階段。
2、進(jìn)油過程
當凸輪的(de)凸起部分轉過去後,在(zài)彈簧力的作用下,柱塞向下運(yùn)動(dòng),柱(zhù)塞上部空間(稱為泵油室)產生(shēng)真空度(dù),當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內(nèi)的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到(dào)下止(zhǐ)點,進油結束
4、回油過程
柱塞向(xiàng)上供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與(yǔ)套筒上的回油孔相通時,泵(bèng)油室低壓油路(lù)便與(yǔ)柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通(tōng),油壓驟然(rán)下降,出(chū)油閥在彈簧力(lì)的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的(de)凸起(qǐ)部分轉(zhuǎn)過去(qù)後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始(shǐ)了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為(wéi)原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反(fǎn),柱塞向一個方向運動時(shí)缸(gāng)內出現負(fù)壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸(gāng)內,柱塞向另一個方向運動時,將(jiāng)液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成了連(lián)續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸(gāng)體鑲裝銅套的,可以采用更換(huàn)銅套的方法安裝。首(shǒu)先把一組柱(zhù)塞杆外徑修(xiū)整到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加(jiā)溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,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(cáo);
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝(zhuāng)配。
熔燒結(jié)合方式的缸體與銅套,安裝方法如下(xià):
(a)采用研磨棒(bàng),手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用(yòng)鉸刀修複缸(gāng)體孔。
采用“表麵工程技術(shù)”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技(jì)術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材(cái)料(liào);
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電(diàn)噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨(mó)材料;
(d)激光熔敷:在(zài)柱塞(sāi)表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械(xiè)維護
采用(yòng)補油泵(bèng)供油的(de)柱塞泵,使用3000h後(hòu),操(cāo)作人員每日需對柱(zhù)塞泵檢查1-2次,檢查液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(yīng)該對補油泵解體檢查,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,要保持(chí)足夠數量(liàng)的液壓油。液壓油的清潔度越高,液(yè)壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要(yào)的部件(jiàn)是(shì)軸承,如果軸(zhóu)承出現(xiàn)遊隙,則不能保(bǎo)證液壓泵內部三對磨擦副的正常(cháng)間隙,同(tóng)時也會破壞各磨擦副的(de)靜液壓支(zhī)承油膜厚度,降低(dī)柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命(mìng)為10000h,超過(guò)此值就需要更換新口。拆卸下(xià)來(lái)的軸承,沒有專業檢測儀器是無法(fǎ)檢測出軸承的(de)遊隙的,隻能采用目測(cè),如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時(shí),應注意原軸承的英文字母和(hé)型號,柱塞泵軸承大都采用(yòng)大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應(yīng)請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級(jí)和載荷容量。
當實際(jì)壓力大於(yú)需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力(lì)保(bǎo)持穩定讓溢流閥施(shī)放超(chāo)出部分。而電機一直處於全速運行反(fǎn)複動作,功耗不變。當采用溢流來調(diào)節壓力和(hé)流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱(zhù)塞泵存在無用功率,工作效(xiào)率低,若使用創傑節能(néng)變頻器後,溢(yì)流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身(shēn)自動調整工作壓力(lì),保(bǎo)持工作壓力(lì)的穩定,自動追蹤設備的壓力。實(shí)現自動化控製,從而節省能(néng)耗。這(zhè)種調節方式更大(dà) 優(yōu)點就是能降低柱塞(sāi)泵的運行能耗,節電效果(guǒ)可達30%以上。
六(liù)、檢修
(1)檢查柱塞有(yǒu)無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查(chá)柱塞副配合(hé)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(màn)地下(xià)滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱(zhù)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(lā)出柱塞(sāi),感到有較大的吸力,放鬆(sōng)柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良(liáng)好,否(fǒu)則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環(huán)帶是否磨損有台階或傷(shāng)痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配(pèi)合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手(shǒu)指(zhǐ)離開(kāi)出油閥上端時,它能(néng)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(chá)挺柱體。噴油泵體和挺(tǐng)柱體(tǐ)之間(jiān)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(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。