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柱(zhù)塞泵是液壓(yā)係(xì)統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密(mì)封(fēng)工作容腔的(de)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(xiào)率高和流量調節方便等優點(diǎn)。
柱塞泵被廣泛(fàn)應用於高壓(yā)、大流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵(bèng)、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱(zhù)塞(sāi)泵。
1、單柱塞泵
結(jié)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(gāng)體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複(fù)運動一次,向下運動吸油,向(xiàng)上運動排油。泵每轉一(yī)轉排出的油液(yè)體積稱為排量,排量(liàng)隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵(bèng)是由(yóu)幾個柱塞(一(yī)般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸(zhóu)直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液(yè)體的液壓泵。它(tā)們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤(méi)礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作(zuò)麵,為液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的(de)旋轉(zhuǎn)帶動活塞做往複運(yùn)動(dòng),實現吸液和排液。
3、軸(zhóu)向(xiàng)式
軸向(xiàng)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)中心軸平行的柱塞泵(bèng)。軸向柱塞泵利用(yòng)與傳動軸平行的柱塞(sāi)在柱塞孔內往複運動所產(chǎn)生的容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件(jiàn),可以(yǐ)達到很高的(de)精度配合(hé),因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤(pán)式柱塞泵分(fèn)為壓力供油(yóu)型和自吸油型兩(liǎng)種。壓力供油型(xíng)液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等(děng)液壓油箱(xiāng)達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油(yóu)箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內(nèi)的滑靴造成(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(bèng)可分為閥配(pèi)流與軸配(pèi)流兩大(dà)類。閥配流徑向柱塞泵存(cún)在故障率(lǜ)高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的(de)軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流(liú)徑向(xiàng)柱塞泵(bèng)的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流(liú)徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長(zhǎng)、控製精度高。變量行程短泵的變量是在(zài)變(biàn)量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距(jù)實現(xiàn)的,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(gāo)壓操縱,由控製閥(fá)進(jìn)行控製。故該泵的響應(yīng)速度快。徑向結構設計克服(fú)了如軸向(xiàng)柱塞泵滑靴偏磨的問題(tí)。使其抗衝(chōng)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(hòu),必須等液壓油箱(xiāng)達到(dào)使用氣壓後,才能操作機(jī)械。直軸斜盤式柱塞泵(bèng)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(yǒu)液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓(yā)力油的。自吸油(yóu)型液壓泵的自吸油(yóu)能力很強,無需(xū)外力供油(yóu)。
二、結構(gòu)形式
柱塞泵分為兩(liǎng)種有代(dài)表性(xìng)的結構形(xíng)式的軸向柱塞泵和徑向柱塞(sāi)泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比(bǐ)較高的(de)高效(xiào)泵,隨著國產化的不斷加(jiā)快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重(chóng)要(yào)組成部分;徑向柱塞泵是活(huó)塞或柱塞的往複(fù)運(yùn)動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原(yuán)理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器(qì) 傳遞給星形的液壓缸體(tǐ)轉子,定(dìng)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(xuē)緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸(jiǎo)相連,並通過卡簧鎖定。二個(gè)保(bǎo)持環(huán)將滑靴卡在行(háng)程(chéng)定子上。泵轉動(dòng)時(shí),它依靠離心力和液壓力壓在定(dìng)於內(nèi)表麵上。當轉(zhuǎn)子轉動時(shí),由於定於(yú)的偏心作用,柱(zhù)塞將作往複運動(dòng),它的(de)行程為定(dìng)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(gè)柱塞來調節。油液的進出通過泵體和(hé)配流軸上(shàng)的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內(nèi)產生的液壓力被靜(jìng)壓平衡的表麵所吸收。摩擦副(fù)的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償(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(qí)他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用(yòng)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(zuò)的。由於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(pèi)合;
三、工作階段
工作(zuò)時,在噴(pēn)油泵凸(tū)輪軸上的凸(tū)輪與柱塞彈簧的作用(yòng)下,迫使柱塞作(zuò)上、下往複運動,從而(ér)完成泵油任(rèn)務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下(xià)列結論
① 柱塞往複運動總(zǒng)行程L是不變的,由凸輪的升程決(jué)定。
② 柱(zhù)塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行(háng)程不(bú)受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻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(le)時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式(shì)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(xì)列。係列化是根據(jù)柴油機單缸功率範圍對供油量(liàng)的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和(hé)結構型式為(wéi)基礎,再(zài)分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作(zuò)循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的(de)需要(yào)。國產係列噴油泵的工(gōng)作原理和結構型式基本相同,以(yǐ)A型泵為(wéi)例介紹柱塞(sāi)式噴油泵的(de)構造和工作原理。柱(zhù)塞泵由四大部分組成:分泵、油(yóu)量調節機構、傳(chuán)動機構和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示(shì),可與電(diàn)腦進(jìn)行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣(guǎng)泛用於生化、醫藥、化工(gōng)、環保等行業,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(lǐ)概述
柱塞泵柱塞往複(fù)運動總行(háng)程L是不變的(de),由凸輪的升程決定。柱塞每(měi)循環的供油量(liàng)大小(xiǎo)取決於供(gòng)油行程(chéng),供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而(ér)變化。轉動柱塞可改變供(gòng)油終了(le)時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸(tū)輪軸上的凸輪(lún)與(yǔ)柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫使柱塞作(zuò)上、下往複(fù)運動,從而完成(chéng)泵油任務,泵油過(guò)程可(kě)分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪(lún)的凸(tū)起部分轉(zhuǎn)過去後,在彈簧力的作用下,柱塞(sāi)向下運(yùn)動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套(tào)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(rù)泵油室(shì),柱塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn),進(jìn)油(yóu)結(jié)束(shù)
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行(háng)到柱塞上的斜槽(停供邊(biān))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,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停(tíng)止供油。此後(hòu)柱塞還要上(shàng)行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作(zuò)用(yòng)下,柱(zhù)塞又下行。此時便(biàn)開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱(zhù)塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥(fá),並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓(yā),這時一個單向閥打(dǎ)開液體被吸入缸(gāng)內,柱塞向另一個方向運(yùn)動時,將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(zuò)方式連續運動後就形(xíng)成了連續供(gòng)油 。
5、機械使用(yòng)
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換(huàn)銅套的方法安裝(zhuāng)。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸(cùn),再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法(fǎ):
(a)缸體加溫熱(rè)裝或銅套低溫冷(lěng)凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂(lè)泰膠(jiāo)粘著裝配,這咱方法要求銅外套外(wài)徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺(luó)紋,塗樂泰膠後,旋入裝配(pèi)。
熔燒(shāo)結合方式(shì)的(de)缸(gāng)體與銅(tóng)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(chéng)技術”,方法如下:
(a)電鍍(dù)技術:在(zài)柱塞(sāi)表麵(miàn)鍍一(yī)層硬鉻;
(b)電刷鍍技(jì)術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(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(biǎo)麵熔敷高硬度耐(nài)磨合(hé)金粉末。
五、機(jī)械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日(rì)需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常(cháng)。如發現液壓缸(gāng)速度下降或悶(mèn)車時,就(jiù)應該對補油泵(bèng)解體(tǐ)檢查,檢查(chá)葉輪邊(biān)沿是否有刮傷(shāng)現象,內齒(chǐ)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下限(xiàn),要保持足夠數量的液壓油。液(yè)壓油的(de)清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要(yào)的部件是軸承(chéng),如果軸承出現遊(yóu)隙,則不(bú)能保證液壓泵(bèng)內部三對(duì)磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜(jìng)液壓支(zhī)承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據(jù)液壓泵製造廠提(tí)供的資(zī)料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專(zhuān)業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的(de),隻能采用目測(cè),如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須(xū)更換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母(mǔ)和型號,柱塞泵軸承大(dà)都采用(yòng)大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產(chǎn)品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的(de)是保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實際壓力大於需(xū)要壓力時,都是通過(guò)溢流閥來調節,使(shǐ)其工作壓力保持穩定讓溢流(liú)閥施放超出部分。而電機一直(zhí)處於全速運行反複動(dòng)作,功耗不變(biàn)。當采用溢流來調節壓力和流量(liàng)時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱(zhù)塞(sāi)泵存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後(hòu),溢流閥可定它封(fēng)閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持(chí)工作壓力的(de)穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自(zì)動化控製,從而節省能(néng)耗(hào)。這(zhè)種調節方式(shì)更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷(shāng)痕和(hé)鏽蝕現象,必要時(shí)應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將(jiāng)柱塞端頭插人柱塞套內(nèi),傾斜約60°,若柱塞能在自身作用(yòng)下緩慢地下滑為配(pèi)合良好。
(3)檢(jiǎn)查柱塞副(fù)的密封性。用手握住柱塞(sāi)套,兩個手指(zhǐ)堵住(zhù)柱塞頂端和側麵(miàn)的進(jìn)油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆(sōng)柱塞立即縮回原位(wèi),表明柱塞副密封良(liáng)好,否則應更換柱塞副。
(4)檢(jiǎn)查出(chū)油閥副減壓環帶是否磨損有台階(jiē)或傷痕現(xiàn)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(chū)油閥(fá)下孔,用另(lìng)一手指將出油閥輕輕(qīng)向下壓,當手指離開(kāi)出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好(hǎo),否則應(yīng)更換出油閥副(fù)。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺(tǐng)柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸(tū)緣和控製套的凹(āo)槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。