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柱(zhù)塞泵是液(yè)壓係(xì)統的一個重要裝置。它依靠柱塞(sāi)在缸體中(zhōng)往複運動,使密封工作容腔的容積發生(shēng)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。
柱塞泵(bèng)被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節的場合,諸(zhū)如液壓機、工程機械和船舶(bó)中。
機械分類(lèi):
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵(bèng)、軸向柱塞(sāi)泵和徑向柱塞泵。
1、單柱(zhù)塞泵
結構組成(chéng)主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心(xīn)輪(lún)旋轉一(yī)轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排(pái)出的油液體(tǐ)積稱為(wéi)排量,排量隻(zhī)與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由(yóu)幾個柱塞(一般為3個或6個)並(bìng)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(sāi)做(zuò)往複(fù)運動,實現吸、排液體(tǐ)的液壓泵。它們也都采用閥(fá)式配流(liú)裝置,而且大多為定(dìng)量泵。煤礦液壓支架係統中的(de)乳化液泵一般都是臥式柱(zhù)塞泵。乳化液泵用於采煤(méi)工作麵,為液壓支架提供乳(rǔ)化液,工作原理靠(kào)曲軸的旋轉帶動活塞(sāi)做往(wǎng)複運(yùn)動,實現吸液(yè)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(dòng)方向(xiàng)與缸體中心軸(zhóu)平(píng)行的(de)柱塞泵。軸向柱塞泵(bèng)利用與傳動(dòng)軸(zhóu)平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往複運動所(suǒ)產生的容積(jī)變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達(dá)到很高的(de)精度配合(hé),因(yīn)此容積(jī)效率高。
4、直軸斜盤(pán)式(shì)
直軸斜盤式柱(zhù)塞泵分為壓力供油(yóu)型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣(qì)壓供油的液壓油箱,在每(měi)次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓(yā)油箱的(de)氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴(xuē)造成(chéng)拉脫現(xiàn)象,會(huì)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)可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑(jìng)向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際(jì)上70、80年代發展(zhǎn)的軸配流(liú)徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊(jī)、壽命長、控製精度(dù)高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和(hé)限位柱塞作用(yòng)下,改變定子的偏心距(jù)實現的,而定(dìng)於的更(gèng)大 偏心距為 5—9mm(根據排(pái)量大小不同),變量行程很短。且(qiě)變量機構設計為(wéi)高壓操縱,由控製閥進行控(kòng)製。故該泵的響應(yīng)速度快(kuài)。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高(gāo)。
6、液壓式
液壓(yā)柱塞泵靠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(yòng)氣壓後,才能操作機械。直(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為壓力供(gòng)油型的自吸油型兩種。壓力供油(yóu)型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵(bèng)本身(shēn)帶有補油分泵向液壓泵(bèng)進油口(kǒu)提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力(lì)很(hěn)強,無需(xū)外(wài)力供油。
二、結構形(xíng)式
柱塞泵分為兩(liǎng)種有代表性的結構(gòu)形式的軸向柱(zhù)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(hán)量比較高的高效泵,隨著國產化的不(bú)斷加快,徑向柱塞(sāi)泵必然會成(chéng)為柱塞(sāi)泵應用領域的重要組成部分;徑向柱塞泵(bèng)是(shì)活塞或柱塞的往複運動方向與(yǔ)驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞(sāi)泵工(gōng)作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯(lián)軸器 傳(chuán)遞給星形(xíng)的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向(xiàng)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(sāi),通(tōng)過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定(dìng)。二個(gè)保持(chí)環將滑靴(xuē)卡在行(háng)程定子上。泵轉動時(shí),它依靠離心力和液壓力壓在(zài)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(zuò)往複運動(dòng),它的行程為定於(yú)偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對(duì)的兩個柱塞來調節。油液的進出通過(guò)泵體(tǐ)和配流軸上的流道,並由配(pèi)流軸上吸油口控製,泵體內產生(shēng)的液壓力被靜壓平衡的表麵所吸(xī)收。摩擦副的靜(jìng)壓平衡采(cǎi)取了過(guò)平衡壓力補償方法,形成了開環控製。支承(chéng)驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他(tā)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(jiē)段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪(lún)與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而(ér)完成泵油任(rèn)務,泵油(yóu)過程可分為以下三個(gè)階段(duàn)。結論:通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變(biàn)的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環(huán)的供(gòng)油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是(shì)可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻(kè),從而改變供油量。
四、 國產係(xì)列柱塞式噴油泵國產係列柱塞泵(bèng)主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係(xì)列(liè)。係列化是根據柴油機單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中(zhōng)心(xīn)距和結構型式為基礎,再分別(bié)配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在(zài)一個(gè)工(gōng)作循環內供油量(liàng)不(bú)等的噴(pēn)油泵,以滿足各種柴油機的需要。國(guó)產係列(liè)噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型(xíng)泵為例介紹柱塞(sāi)式噴(pēn)油泵的構造(zào)和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機(jī)構(gòu)和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦(nǎo)進行通訊,具有(yǒu)工作壓力穩定、脈(mò)動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫(yī)藥、化工、環保(bǎo)等行(háng)業,滿足以上行業需要連續恒壓(yā)、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。柱塞每(měi)循(xún)環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供(gòng)油開始時刻不隨(suí)供油行程的變化(huà)而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從(cóng)而改變供油量。柱塞泵工(gōng)作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作(zuò)用下,迫使柱塞作上、下(xià)往複運動(dòng),從(cóng)而完成泵油任務(wù),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(yòng)下,柱(zhù)塞向下運動,柱塞上部空間(jiān)(稱為泵油(yóu)室(shì))產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打(dǎ)開後,充滿在油泵(bèng)上體油道內的(de)柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動(dòng)到下(xià)止點,進油結束
4、回油過程
柱(zhù)塞向上供油,當上行到柱塞上的(de)斜(xié)槽(停供邊)與套筒上的回油孔(kǒng)相(xiàng)通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向(xiàng)孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用(yòng)下迅速(sù)關(guān)閉,停止供(gòng)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(yòng)下,柱塞又下行。此時便(biàn)開始了下(xià)一個(gè)循環。柱塞泵以(yǐ)一個柱塞為原理介(jiè)紹,一個柱塞(sāi)泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負(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,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被(bèi)排出。這種工作方式連(lián)續(xù)運動後就形成了連續供油 。
5、機械(xiè)使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可(kě)以采用(yòng)更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外(wài)徑修整到統一尺寸,再用1000#以上(shàng)的砂紙拋光外徑。
缸體安(ān)裝銅套的三種方法:
(a)缸(gāng)體加溫(wēn)熱裝或銅套低溫冷凍擠(jǐ)壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱(zán)方法要求銅(tóng)外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲(sī),銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體(tǐ)與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒(bàng),手工或機械方(fāng)法研磨修複(fù)缸孔;
(b)采用坐(zuò)標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用(yòng)“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電(diàn)鍍技(jì)術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術(shù):在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或(huò)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(sāi)表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護(hù)
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(bèng)檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現(xiàn)液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解(jiě)體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷(shāng)現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸(xī)油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油(yóu)標下限,要(yào)保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞(sāi)泵最(zuì)重(chóng)要的部件是(shì)軸承(chéng),如果軸承出現遊隙,則不能保(bǎo)證(zhèng)液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時(shí)也(yě)會破壞各磨擦副的靜液壓支承(chéng)油膜厚度,降低柱塞(sāi)泵軸承的(de)使用壽命。據液壓泵製造廠(chǎng)提供的資料,軸承(chéng)的平均(jun1)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下(xià)來的(de)軸承(chéng),沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊(yóu)隙的,隻能采(cǎi)用(yòng)目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必(bì)須更換。在更換軸(zhóu)承(chéng)時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱(zhù)塞泵(bèng)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(lìng)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容量。
當實(shí)際壓力大於需(xū)要(yào)壓力時,都是通過溢流(liú)閥來調節,使其工(gōng)作壓力保持穩定讓(ràng)溢流(liú)閥施(shī)放超出部分。而電機一直處於全(quán)速運行反(fǎn)複動(dòng)作,功耗(hào)不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從(cóng)而造成柱塞泵存在無用功率(lǜ),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(jiē)能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工(gōng)作壓力的穩定(dìng),自動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節(jiē)省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電(diàn)效果可達30%以(yǐ)上(shàng)。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷(shāng)痕和鏽蝕現象,必要時應(yīng)更換新(xīn)品。
(2)檢查柱塞(sāi)副配(pèi)合情況。將柱塞端頭插(chā)人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作(zuò)用下緩慢地(dì)下滑為配合(hé)良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住(zhù)柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出(chū)柱塞,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(jiǎn)查出油閥副(fù)減壓環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(fù)的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另(lìng)一手指將出油閥輕輕(qīng)向下壓,當手指(zhǐ)離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則應更換(huàn)出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴(pēn)油泵體和挺柱體之間(jiān)的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製(zhì)套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控(kòng)製套。