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柱塞泵(bèng)是液壓係(xì)統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的(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(còu)、效率高和流量(liàng)調節方(fāng)便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、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(xiè)分類:
柱(zhù)塞泵一(yī)般(bān)分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有(yǒu)偏心輪、柱塞、彈簧、缸(gāng)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(xuán)轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每(měi)轉一轉排出的(de)油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱(zhù)塞泵(bèng)是由幾個柱塞(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(yóu)偏心軸直接推動(dòng)柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也(yě)都采用閥式配流裝置(zhì),而且大多為定量泵。煤礦液壓支(zhī)架係統中(zhōng)的乳化液泵(bèng)一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采(cǎi)煤工作(zuò)麵,為液壓支架提供乳化液,工(gōng)作原(yuán)理靠曲軸的(de)旋轉帶動活塞(sāi)做往複運動,實現吸液和(hé)排液。
3、軸向(xiàng)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(zhóu)平行(háng)的柱塞泵(bèng)。軸向柱塞泵利(lì)用與傳(chuán)動軸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。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的精度(dù)配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩(liǎng)種。壓(yā)力供油型液(yè)壓泵大都是采用(yòng)有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓(yā)油(yóu)箱,在每次(cì)啟動機器之後,必須(xū)等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果(guǒ)液壓(yā)油箱的氣壓不足時就啟動(dòng)機器,會對(duì)液壓泵內的(de)滑靴造成拉脫現象,會造成(chéng)泵體內回程板與壓(yā)板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效(xiào)率低等缺點。國際上(shàng)70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵(bèng)克(kè)服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於(yú)徑向泵(bèng)結(jié)構上的特點,固定了軸配流徑(jìng)向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精(jīng)度高。變(biàn)量行程短泵的變量是在(zài)變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心(xīn)距實(shí)現的,而定於的更大(dà) 偏心距為 5—9mm(根據排量大(dà)小不同),變量(liàng)行程很短。且變量機構設計為(wéi)高壓操縱,由控(kòng)製(zhì)閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其(qí)抗衝擊(jī)能力大幅度提高(gāo)。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後(hòu),才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自(zì)吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的(de)油箱,也有液壓泵本身(shēn)帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油(yóu)型液壓泵(bèng)的自吸(xī)油能力(lì)很(hěn)強,無需外力供(gòng)油。
二、結構形式
柱塞(sāi)泵分為兩種有代表性的結構形式的軸向柱(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量比(bǐ)較高的高效泵,隨著(zhe)國產化的不斷加快(kuài),徑向(xiàng)柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或(huò)柱(zhù)塞的往複運動方向與(yǔ)驅動軸(zhóu)垂直的柱塞泵(bèng)。徑向柱(zhù)塞(sāi)泵工作原理:驅動扭矩由(yóu)驅動(dòng)軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受(shòu)其它橫(héng)向作用力。轉子裝在配流軸上。位(wèi)於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓(yā)平衡的滑靴緊貼(tiē)著偏心行程(chéng)定子。柱塞與滑靴球鉸相連,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,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動(dòng)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。定子的偏心距可由泵體上(shàng)的徑(jìng)向位置相對的兩個柱塞來(lái)調節。油液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內產生的液壓(yā)力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦(cā)副的靜壓平(píng)衡(héng)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(zhóu)的軸承隻起支承作用(yòng),不受其他(tā)外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞(sāi)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(sāi)泵的(de)柱塞和柱塞(sāi)孔都是圓形零件,加工時可(kě)以達到很高的精度配合;
三、工作(zuò)階段
工(gōng)作(zuò)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、下往複運動,從而完成泵油任務,泵(bèng)油過程可分為以下三個階(jiē)段。結(jié)論:通過上述討論,得出下(xià)列結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由(yóu)凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於供(gòng)油(yóu)行程,供油(yóu)行程不受凸輪軸控製是(shì)可變的。
③ 供油開始(shǐ)時刻不隨(suí)供油行程的變化而(ér)變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻(kè),從而(ér)改變供油量。
四、 國產係(xì)列柱塞式噴油泵國產係(xì)列柱(zhù)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(duì)供油量的要(yào)求不同,以柱塞行程(chéng),泵缸中心(xīn)距和結構型(xíng)式為基礎,再分(fèn)別配以不同尺(chǐ)寸的柱塞直徑(jìng),組成若幹種在一個(gè)工作(zuò)循環內供油量不等的噴(pēn)油泵,以(yǐ)滿足各種柴油機(jī)的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基(jī)本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工(gōng)作原(yuán)理。柱塞泵由四大部(bù)分組成:分泵、油量調節(jiē)機構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製,液晶(jīng)屏顯示,可與(yǔ)電腦進行通訊(xùn),具(jù)有工作(zuò)壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛(fàn)用於生化、醫藥、化工、環保等行業(yè),滿足以上(shàng)行業(yè)需要連續恒壓、恒流輸送(sòng)液體的要求。
1、機械原理概述(shù)
柱塞泵柱塞(sāi)往複運動總行(háng)程L是不變(biàn)的(de),由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供油(yóu)行程,供油行程不受凸輪軸控製是(shì)可變的。供油開始時刻不隨供油(yóu)行(háng)程的(de)變化而變化。轉動柱塞(sāi)可改變(biàn)供油(yóu)終了(le)時刻,從而改變供油量。柱塞(sāi)泵工作時,在(zài)噴油泵凸輪軸上(shàng)的凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用下,迫(pò)使柱塞作上、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、進油過程
當凸輪的凸(tū)起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向(xiàng)下運動,柱(zhù)塞上部空間(稱(chēng)為泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充(chōng)滿在油泵上體油道內(nèi)的(de)柴油經油孔進入泵油室(shì),柱塞運動到下止點,進(jìn)油結束
4、回油過程(chéng)
柱塞向上(shàng)供油,當上行到柱塞上的斜槽(停(tíng)供(gòng)邊)與套筒上(shàng)的回油孔相通時,泵油室(shì)低壓油路便(biàn)與柱塞頭部的(de)中孔和(hé)徑(jìng)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,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去(qù)後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便(biàn)開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原(yuán)理介紹,一個柱塞泵上(shàng)有兩個單(dān)向閥,並且方(fāng)向相(xiàng)反,柱塞向一個方向運動時缸內出(chū)現負壓,這時一個(gè)單向閥打開液體被(bèi)吸入缸(gāng)內(nèi),柱塞向另一個方向(xiàng)運動時,將液體(tǐ)壓縮後另一個單向閥(fá)被(bèi)打開,被吸入缸內的液(yè)體被排出。這種工作方式連續(xù)運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸(gāng)體鑲裝銅套的,可以采用更(gèng)換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修(xiū)整到統一尺寸(cùn),再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸(gāng)體安裝銅套(tào)的三(sān)種方法:
(a)缸體加溫熱(rè)裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈(yíng)裝配;
(b)采有(yǒu)樂泰膠粘(zhān)著裝(zhuāng)配,這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑(jìng)加工螺紋,塗樂泰膠後,旋(xuán)入裝配。
熔燒(shāo)結合方式的缸體與銅套,安裝方法如下(xià):
(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(gāng)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(tú)或電噴塗:噴塗高碳(tàn)馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔(róng)敷:在柱塞表麵熔敷(fū)高(gāo)硬度耐磨合金粉末。
五、機械(xiè)維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用(yòng)3000h後,操作(zuò)人員(yuán)每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵(bèng)運轉聲響(xiǎng)是否正常。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(chá)葉輪邊(biān)沿是否有(yǒu)刮傷(shāng)現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型(xíng)柱塞泵,液(yè)壓油箱(xiāng)內的油液(yè)不得(dé)低於油標(biāo)下限(xiàn),要保持足夠數量的液(yè)壓油。液壓油的清潔度(dù)越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱(zhù)塞(sāi)泵(bèng)最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則(zé)不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨(mó)擦副的靜液(yè)壓支承(chéng)油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用(yòng)壽命。據(jù)液壓(yā)泵(bèng)製造(zào)廠提供的(de)資料,軸承的平均(jun1)使用壽(shòu)命為10000h,超過此值就需要更(gèng)換新口。拆卸下(xià)來的軸承(chéng),沒有專業檢測儀器(qì)是無法(fǎ)檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目(mù)測,如發現滾柱表麵有劃(huá)痕(hén)或變色(sè),就必須更(gèng)換。在更(gèng)換軸(zhóu)承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞(sāi)泵軸承大都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(yī)種品牌,應請教對軸承(chéng)有經驗的人員查表對(duì)換,目的是保持軸承的精度(dù)等級和載荷容量。
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(gōng)作壓力保持穩(wěn)定讓溢流閥施(shī)放超出部分。而電機一直處於全速運行反複(fù)動作,功耗不變。當采用溢流來調節(jiē)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(yòng)功(gōng)率,工作效率低,若(ruò)使用(yòng)創傑節能變頻器後(hòu),溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓(yā)力,保持工作(zuò)壓力(lì)的穩定,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(sāi)泵的運行(háng)能耗,節電效(xiào)果可達30%以上。
六、檢修(xiū)
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更(gèng)換新品。
(2)檢查(chá)柱塞(sāi)副配合情況(kuàng)。將柱塞端(duān)頭插人柱塞套內(nèi),傾斜約60°,若柱塞能在自身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(shǒu)指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即(jí)縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副(fù)。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以(yǐ)更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況(kuàng)。用手指堵住出油閥(fá)下孔,用另一手指將(jiāng)出油閥輕輕向(xiàng)下壓,當手(shǒu)指離開出油閥(fá)上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵(bèng)體(tǐ)和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如(rú)超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套(tào)的凹槽之間的間隙,應(yīng)為(wéi)0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必(bì)須更換控製套。