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柱(zhù)塞泵是液壓係統的一個(gè)重要裝置。它(tā)依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工(gōng)作(zuò)容腔的容積發(fā)生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額(é)定壓力高、結構緊湊(còu)、效率高和(hé)流量調(diào)節方便等優點。
柱塞泵被(bèi)廣泛(fàn)應(yīng)用於高壓、大流量和流量(liàng)需要調節的場合(hé),諸如液壓機、工程機械和船(chuán)舶中。
機械(xiè)分類:
柱塞泵一(yī)般分為單柱塞泵(bèng)、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱(zhù)塞泵
結構組成主(zhǔ)要有(yǒu)偏心(xīn)輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔(kǒng)之間形成密閉容積。偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉,柱塞上(shàng)下(xià)往複運動一次,向下運動吸油,向(xiàng)上運(yùn)動排油。泵每轉一轉排(pái)出的(de)油液體積稱為排(pái)量,排量隻與(yǔ)泵的結構(gòu)參數有(yǒu)關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列(liè)安裝,用1根曲軸通過連杆(gǎn)滑塊或由偏心(xīn)軸直接推動柱塞做(zuò)往複運動,實現吸、排液(yè)體的(de)液(yè)壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵(bèng)。煤(méi)礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都(dōu)是臥式柱塞泵。乳化液泵用於(yú)采煤工作麵,為液(yè)壓支架提供乳化(huà)液,工作原理靠(kào)曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸(xī)液和排液。
3、軸(zhóu)向(xiàng)式
軸向柱塞(sāi)泵(英文名:Piston pump)是活塞或(huò)柱塞的往複運動方向與缸體中(zhōng)心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸(zhóu)平行的柱塞在柱塞孔內往複(fù)運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱(zhù)塞和柱塞孔都是圓形零件,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
直軸斜(xié)盤式柱塞泵分為壓力供(gòng)油型和自吸油型兩種。壓力供油型(xíng)液壓泵大(dà)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,必須等液壓油(yóu)箱達到使用氣壓後,才(cái)能操作機械。如果液壓油箱(xiāng)的氣壓不足時(shí)就啟動機器(qì),會(huì)對液(yè)壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常(cháng)磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可(kě)分為(wéi)閥配流與軸配(pèi)流(liú)兩大(dà)類。閥配流(liú)徑向柱(zhù)塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發(fā)展的軸配流徑(jìng)向柱塞泵克服了閥配流徑向柱(zhù)塞泵(bèng)的不(bú)足。由於徑向泵結構(gòu)上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝(chōng)擊(jī)、壽命長、控製精度高。變量行程(chéng)短泵的變量是在(zài)變量(liàng)柱塞和限位柱塞作用下(xià),改變定子(zǐ)的偏(piān)心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量(liàng)行程很短。且變量機構(gòu)設(shè)計(jì)為(wéi)高壓操縱,由控製閥(fá)進行控製。故該泵的響應(yīng)速度(dù)快。徑向結構設計克服了(le)如(rú)軸向柱塞泵(bèng)滑(huá)靴偏磨的問題。使其抗(kàng)衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞(sāi)泵靠氣壓供油(yóu)的(de)液壓油(yóu)箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用(yòng)氣(qì)壓後,才能(néng)操作機械。直軸斜盤式柱塞泵(bèng)分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓(yā)力供油型液壓泵大都采(cǎi)用(yòng)有氣壓的油箱,也有液(yè)壓泵本身帶有補(bǔ)油分泵向液壓泵(bèng)進油(yóu)口提供壓力油的。自吸油型液壓泵(bèng)的自吸油能力很強,無需外力供油。
二、結構(gòu)形式
柱塞泵分為兩種有代表(biǎo)性的結構形式的(de)軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於徑(jìng)向柱塞泵屬於一(yī)種新型的技術含量(liàng)比較高的高效(xiào)泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成部(bù)分;徑向柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵(bèng)工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通(tōng)過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉(zhuǎn)子(zǐ),定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。二個保持環將(jiāng)滑靴卡在行程定(dìng)子上。泵轉動時(shí),它(tā)依靠離心力(lì)和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時(shí),由於定於的偏心(xīn)作用,柱塞(sāi)將作往複運(yùn)動,它的行程為(wéi)定於偏(piān)心距的(de)2倍。定子(zǐ)的偏心距可由泵體上的徑向位(wèi)置相(xiàng)對的(de)兩個柱塞來(lái)調節(jiē)。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)麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡(héng)壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他(tā)外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵(bèng)是利用與傳動軸平行(háng)的柱塞在柱塞孔內(nèi)往複運動所產生的容積變化來進行工(gōng)作的。由於柱塞(sāi)泵的柱塞和柱塞孔都是圓形(xíng)零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作時(shí),在噴油泵凸輪軸上的(de)凸輪(lún)與柱塞彈簧的作用(yòng)下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任(rèn)務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過(guò)上述討論(lùn),得出下列結論
① 柱塞往複運(yùn)動總行程(chéng)L是不變的,由凸(tū)輪的(de)升程決定。
② 柱(zhù)塞每循環的供油量大小(xiǎo)取決於供油(yóu)行(háng)程,供油(yóu)行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不(bú)隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改變供油量(liàng)。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列柱塞(sāi)泵主要有(yǒu)A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴(chái)油機(jī)單(dān)缸功率範圍對供油(yóu)量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若(ruò)幹種在(zài)一個工作循環內供油(yóu)量不等的噴油泵,以滿足各(gè)種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作原(yuán)理和結構型式基本(běn)相同,以A型泵為(wéi)例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞(sāi)泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
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(yā)力穩定、脈動小、操作方便等特(tè)點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等(děng)行業,滿足以上行(háng)業需要連續恒壓(yā)、恒(héng)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(zǒng)行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每(měi)循環的供油量大(dà)小取決於(yú)供油行程,供油行程(chéng)不受凸輪(lún)軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供(gòng)油終了時刻,從而改(gǎi)變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸(tū)輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱(zhù)塞作上、下往複運動,從而完(wán)成泵油任務,泵油過程可分為以下兩(liǎng)個階段。
2、進油過(guò)程(chéng)
當凸輪的凸起部分轉過(guò)去(qù)後,在彈(dàn)簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱(chēng)為泵油室)產生真空度,當柱(zhù)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(dòng)到下止(zhǐ)點,進油結束
4、回油過(guò)程
柱塞向上(shàng)供油,當上行到柱(zhù)塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回(huí)油孔相通時,泵(bèng)油室(shì)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(zuò)用下迅速關閉,停止供油(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(zuò)用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以(yǐ)一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上(shàng)有兩(liǎng)個單向閥,並且方(fāng)向相反,柱塞向一個方向運動(dòng)時缸內出現負壓,這時一個單向閥(fá)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排出。這種工作方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用(yòng)
柱塞(sāi)泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換(huàn)銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外(wài)徑修整到統(tǒng)一(yī)尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外(wài)徑(jìng)。
缸(gāng)體安裝銅(tóng)套的三(sān)種方法:
(a)缸體(tǐ)加溫熱裝或銅套低(dī)溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝(zhuāng)配,這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔(kǒng)攻絲,銅套外(wài)徑加工螺(luó)紋,塗樂泰膠(jiāo)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)采用研磨棒(bàng),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(biǎo)麵工(gōng)程(chéng)技術(shù)”,方法如下:
(a)電(diàn)鍍技(jì)術:在(zài)柱塞表麵鍍一層硬鉻(gè);
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍(dù)耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電(diàn)噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵(miàn)熔敷高硬(yìng)度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查(chá)1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常(cháng)。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(guā)傷現象,內齒輪泵間隙是否過(guò)大。對於自吸(xī)油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保(bǎo)持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使(shǐ)用壽命越長。
柱塞泵(bèng)最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證(zhèng)液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓(yā)支承油(yóu)膜厚度,降(jiàng)低柱塞(sāi)泵軸承(chéng)的使用壽命。據液壓泵製(zhì)造廠(chǎng)提供的(de)資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過(guò)此值就需要更換新口。拆(chāi)卸下來的軸承,沒(méi)有專(zhuān)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,就必須更(gèng)換(huàn)。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都(dōu)采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更(gèng)換另一種品牌(pái),應請教對軸(zhóu)承有經驗的人(rén)員查表對換,目的是(shì)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(dōu)是通過溢流閥(fá)來調節(jiē),使其工作(zuò)壓力保(bǎo)持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處(chù)於全速運行反複動(dòng)作,功耗不變。當采用溢流來(lái)調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回(huí)原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率(lǜ)低,若使用創傑節能變頻器(qì)後,溢流閥可定它封閉,通(tōng)過節能(néng)變頻(pín)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(yā)力。實現自動化控製(zhì),從而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的(de)運行能耗,節(jiē)電效果(guǒ)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(chā)人(rén)柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能(néng)在自身(shēn)作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手指(zhǐ)堵住(zhù)柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉(lā)出(chū)柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱(zhù)塞立即縮回原位(wèi),表明柱(zhù)塞副(fù)密封良(liáng)好,否(fǒu)則應更(gèng)換柱塞副。
(4)檢查出油閥(fá)副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象(xiàng),必要時應予以(yǐ)更換。
(5)檢查出油閥副(fù)的(de)配合情況。用手指堵住出(chū)油閥下孔,用另一手(shǒu)指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回原(yuán)位,表明出油閥副密封良好,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為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則(zé)應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製(zhì)套的凹槽(cáo)之間(jiān)的間隙,應為(wéi)0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。