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柱塞泵是液壓係(xì)統的一個重要裝置。它依(yī)靠柱塞在(zài)缸體中往(wǎng)複運(yùn)動,使(shǐ)密封工作容腔的容積發生變(biàn)化來(lái)實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、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(liú)量(liàng)和流量需要(yào)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(bān)分為單柱塞(sāi)泵、臥式柱塞泵、軸(zhóu)向柱塞泵和徑向柱塞泵(bèng)。
1、單柱塞泵
結(jié)構組成主(zhǔ)要有(yǒu)偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱(zhù)塞(sāi)與缸體(tǐ)孔之間形成密(mì)閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次(cì),向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉(zhuǎn)排(pái)出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的(de)結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是(shì)由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通(tōng)過連杆滑(huá)塊(kuài)或(huò)由偏心軸直(zhí)接推動柱塞做往複運動,實現吸(xī)、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乳化液泵(bèng)一般都是臥式柱塞泵。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(dài)動活塞做往複運動(dòng),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)中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與(yǔ)傳動軸平行的(de)柱塞在柱(zhù)塞孔內往複(fù)運動所產生的容積變化來進行(háng)工作的。由於柱塞和柱塞孔(kǒng)都是圓形零件,可(kě)以達到很高的精(jīng)度配(pèi)合,因此容(róng)積(jī)效率高(gāo)。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式(shì)柱塞泵(bèng)分為(wéi)壓力供油型(xíng)和自吸油型兩種。壓力供油型液(yè)壓(yā)泵大都是采(cǎi)用有氣壓的(de)油箱(xiāng),靠氣壓(yā)供(gòng)油的液壓油箱,在每(měi)次啟動機器(qì)之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才(cái)能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不(bú)足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會(huì)造成泵體內回程板與(yǔ)壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥(fá)配流與軸配流(liú)兩大(dà)類。閥(fá)配流徑向柱塞泵存在(zài)故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配(pèi)流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向(xiàng)柱塞泵的不足。由於徑向(xiàng)泵結構上的特點(diǎn),固定了軸配流徑向柱塞泵(bèng)比軸向(xiàng)柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的變(biàn)量是在變量(liàng)柱塞和限位柱塞作用下(xià),改變定子的偏心距實現(xiàn)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(liàng)機構設計為高壓操縱,由控製(zhì)閥進行控製。故(gù)該泵的響應速度快。徑向結構設計克(kè)服了如軸(zhóu)向柱塞泵滑靴偏磨的問題(tí)。使其抗(kàng)衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞(sāi)泵靠(kào)氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱(xiāng)達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的(de)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(běn)身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自(zì)吸油型液壓(yā)泵的自吸油能力很強(qiáng),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(xíng)式的軸向柱塞泵和(hé)徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的(de)技術含量比較高的高(gāo)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的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給(gěi)星形(xíng)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(zhuǎn)子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著(zhe)偏心行(háng)程定子。柱塞與滑靴球鉸(jiǎo)相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡(kǎ)在行程定子上。泵轉動時,它(tā)依靠離心力和液壓力壓(yā)在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心(xīn)作用,柱塞將作往複運動,它的行程(chéng)為定於偏心距的2倍。定子的偏心距(jù)可由泵體(tǐ)上的徑(jìng)向(xiàng)位置(zhì)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(liú)道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平衡的表(biǎo)麵所(suǒ)吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償方法,形成(chéng)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(zhóu)向柱塞泵是利用與傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞(sāi)孔(kǒng)內往複運動所產生的容(róng)積變化來進行工作的。由(yóu)於柱塞泵的(de)柱塞和柱塞(sāi)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,在噴油泵凸輪軸上的(de)凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使(shǐ)柱塞作上(shàng)、下往複運動,從而完成泵油任務(wù),泵(bèng)油過程可分為以下三個階段。結論:通過上(shàng)述討論,得出(chū)下列結論
① 柱塞(sāi)往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決(jué)於供油行程(chéng),供油行程不受凸輪(lún)軸控製是可變的(de)。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的(de)變化而變化。
④ 轉(zhuǎn)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(shì)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。係列化是根據柴油機單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞(sāi)行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分(fèn)別配以不同尺(chǐ)寸(cùn)的柱塞(sāi)直徑,組成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴(pēn)油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係(xì)列噴油泵(bèng)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構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分(fèn)泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微處理器智(zhì)能(néng)控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩(wěn)定(dìng)、脈動小、操作方便等(děng)特點。廣泛(fàn)用於生化、醫藥、化工、環(huán)保等行業,滿足以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,由凸輪的升(shēng)程決定。柱塞每循環的(de)供油量大小取決於(yú)供油行程,供油行程不受凸輪軸控(kòng)製是可變的。供油(yóu)開始時刻不隨供油(yóu)行程的變化而變化。轉(zhuǎn)動柱塞可(kě)改變供油終(zhōng)了時刻,從(cóng)而改(gǎi)變供油量。柱塞泵(bèng)工(gōng)作(zuò)時,在噴油泵凸輪軸上的凸(tū)輪(lún)與柱塞(sāi)彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往(wǎng)複運動,從(cóng)而(ér)完成泵(bèng)油任務,泵(bèng)油過程可分為以下(xià)兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去(qù)後,在彈簧力的作用(yòng)下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上(shàng)端麵把柱塞套上的進油孔打開後(hòu),充滿在油泵上體油道(dào)內的柴油(yóu)經油孔(kǒng)進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程(chéng)
柱(zhù)塞向(xiàng)上供油(yóu),當上行到柱(zhù)塞上的斜槽(cáo)(停供邊)與套筒上的回(huí)油孔相通時,泵(bèng)油(yóu)室低(dī)壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及(jí)斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅(xùn)速關閉,停(tíng)止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的(de)凸(tū)起部分轉過去後,在彈簧的作用下(xià),柱塞又下行。此(cǐ)時便開始了下一個循環(huán)。柱塞泵以一個柱塞為原理(lǐ)介紹,一個柱塞泵上有兩(liǎng)個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓,這時一個(gè)單向閥打開液體被吸入缸內,柱(zhù)塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一個單(dān)向(xiàng)閥被打開(kāi),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成(chéng)了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲(xiāng)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(rè)裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝(zhuāng)配,這(zhè)咱方法要求銅外套(tào)外徑表麵有(yǒu)溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合(hé)方式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或(huò)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“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:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴(pēn)塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激(jī)光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補(bǔ)油泵(bèng)供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每(měi)日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液(yè)壓泵運轉聲響是(shì)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查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大(dà)。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱(xiāng)內的油液不得低於油標下限,要保持足夠數量的液壓油(yóu)。液壓油的清(qīng)潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最(zuì)重(chóng)要的部件(jiàn)是軸承(chéng),如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對(duì)磨擦副的正(zhèng)常間隙,同時也(yě)會破壞各磨擦副的靜液壓支(zhī)承油膜厚度,降低柱塞(sāi)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為10000h,超過此值就(jiù)需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色(sè),就必(bì)須(xū)更換。在更換軸承(chéng)時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載(zǎi)荷容量軸(zhóu)承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種(zhǒng)品牌,應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和載荷(hé)容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保(bǎo)持穩(wěn)定讓溢流閥施放超出部分。而電機(jī)一直處於全速運行反複(fù)動作,功耗不變。當采用溢(yì)流來調節壓力和流量時,有部分的(de)餘(yú)量溢流回原係統(tǒng),從而造成(chéng)柱塞(sāi)泵存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可(kě)定它封閉,通過節能變(biàn)頻器本身自(zì)動調整工作壓力,保持工作壓(yā)力的穩定(dìng),自動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,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(zài)自身作用(yòng)下緩(huǎn)慢地下滑為配合(hé)良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住柱(zhù)塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大(dà)的(de)吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表(biǎo)明柱塞副密封良(liáng)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(shāng)痕現(xiàn)象(xiàng),必要時應予以更換(huàn)。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕(qīng)向下壓,當(dāng)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(fù)密封良好,否則應更換出油閥副。
(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(zé)應更換零件。
(7)檢(jiǎn)查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如(rú)超(chāo)過(guò)0.12mm,必須更換(huàn)控製套。