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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝(zhuāng)置。它依靠柱塞(sāi)在缸體中往複運動,使密封工(gōng)作(zuò)容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額(é)定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等(děng)優點。
柱塞(sāi)泵被廣泛應用於高壓(yā)、大流量和流量需要(yào)調節的場合,諸如液壓機(jī)、工(gōng)程機械和船舶(bó)中。
機械分類:
柱塞泵(bèng)一般分為單柱塞泵(bèng)、臥式柱塞泵、軸向柱(zhù)塞泵和徑向(xiàng)柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心(xīn)輪、柱(zhù)塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與(yǔ)缸體(tǐ)孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱(zhù)塞上(shàng)下往複運動一次,向下運動(dòng)吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排(pái)出的油液體積稱為排量(liàng),排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式(shì)柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根(gēn)曲軸通(tōng)過連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體(tǐ)的液(yè)壓泵。它們也都采(cǎi)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(dōu)是臥(wò)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(yè),工(gōng)作原理靠曲(qǔ)軸的旋轉帶動活塞做往複運動,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(huò)柱(zhù)塞的往複運動方向與缸體(tǐ)中心軸(zhóu)平行(háng)的柱塞泵。軸向柱塞(sāi)泵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(jī)變化來進行(háng)工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達(dá)到很高的精(jīng)度配合,因此容積效率高(gāo)。
4、直軸斜盤(pán)式
直軸斜(xié)盤式柱塞泵分為壓力供油型(xíng)和自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型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(qì)之後,必須等液壓油箱達到使(shǐ)用氣壓(yā)後,才能操(cāo)作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動(dòng)機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵(bèng)體內回程板(bǎn)與壓板的非正常磨(mó)損。
5、徑向式(shì)
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(sāi)泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配(pèi)流徑向柱塞泵的不足。由於徑(jìng)向泵(bèng)結構上(shàng)的特點,固定了軸配流徑向柱塞(sāi)泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行(háng)程短泵的變量是在變量柱(zhù)塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏(piān)心距實現的,而定於的更大(dà) 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同(tóng)),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控(kòng)製(zhì)。故該泵(bèng)的響應速度快。徑向結(jié)構設計克(kè)服了如軸向柱塞(sāi)泵滑(huá)靴偏磨的問題(tí)。使其抗衝(chōng)擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣(qì)壓供油(yóu)的液壓油箱,在每次啟(qǐ)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(fèn)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油(yóu)箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進(jìn)油口提(tí)供壓(yā)力油的。自吸油型(xíng)液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有(yǒu)代(dài)表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向柱(zhù)塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高的高效泵(bèng),隨著國產化的(de)不斷加快(kuài),徑向柱(zhù)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(sāi)或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭(niǔ)矩由驅動軸 通(tōng)過十字聯軸器 傳遞給(gěi)星形的液壓缸體轉子,定子(zǐ)不受其(qí)它橫(héng)向作用力。轉子裝在配流軸上。位於(yú)轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡(héng)的滑靴緊貼著偏心行程(chéng)定子。柱塞與滑靴球鉸相(xiàng)連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵(miàn)上。當轉子轉動時,由於定於的偏心(xīn)作用,柱塞將作往(wǎng)複運動,它的(de)行程為(wéi)定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位(wèi)置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(de)流道,並由配流軸上吸油(yóu)口控製,泵體(tǐ)內產生的液壓力被(bèi)靜壓(yā)平衡的表麵所吸收。摩(mó)擦副的靜壓平(píng)衡采(cǎi)取了(le)過平(píng)衡壓力(lì)補償方法,形成了開環控製(zhì)。支承驅動軸的軸承隻起支承作(zuò)用,不受其(qí)他外力的作用。液壓係統(tǒng)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所產生(shēng)的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形(xíng)零件,加(jiā)工時可以達到很高的精度配合;
三、工(gōng)作階段
工作(zuò)時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)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,從而完成泵油任務,泵油過(guò)程可分(fèn)為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出(chū)下列結論(lùn)
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪(lún)的升程決定。
② 柱塞每循環的(de)供(gòng)油量大小(xiǎo)取決於供油行(háng)程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行(háng)程的變化(huà)而變(biàn)化。
④ 轉動(dòng)柱塞可改(gǎi)變供油(yóu)終了時刻(kè),從而改變供油量。
四、 國產係列(liè)柱塞式噴油泵國產(chǎn)係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係(xì)列化是(shì)根(gēn)據柴油機單缸功率(lǜ)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(wéi)基礎(chǔ),再分別(bié)配以不(bú)同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環(huán)內供油量不等的噴油泵(bèng),以(yǐ)滿足(zú)各種(zhǒng)柴油機的需(xū)要。國產係列噴油泵的工作原理和(hé)結構型式基本相同,以A型泵為例介紹(shào)柱塞(sāi)式噴油(yóu)泵的構造(zào)和(hé)工(gōng)作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳(chuán)動(dòng)機構和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小(xiǎo)、操作方(fāng)便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿(mǎn)足以(yǐ)上行業需要(yào)連續恒壓、恒流輸送液體的要(yào)求。
1、機械原理概述
柱塞(sāi)泵(bèng)柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取(qǔ)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(kāi)始時刻(kè)不隨供油行程的變化而變化(huà)。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時(shí),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(fù)運動,從而完成(chéng)泵(bèng)油任務,泵油過(guò)程(chéng)可分為以下兩個階段。
2、進油過程(chéng)
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞(sāi)上部(bù)空(kōng)間(稱為泵油室(shì))產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上(shàng)的進油孔打開後,充(chōng)滿在油(yóu)泵上體油道內(nèi)的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點(diǎn),進油結(jié)束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上(shàng)行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相(xiàng)通時,泵油(yóu)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。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下(xià),柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一(yī)個柱塞為原理介(jiè)紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞(sāi)向一個方向運動時缸內出現負(fù)壓,這時一個單(dān)向閥(fá)打開液體被吸入(rù)缸(gāng)內,柱塞向另一個方(fāng)向運動時,將液體(tǐ)壓(yā)縮後另一個單向閥(fá)被(bèi)打開,被吸入缸內(nèi)的液體被排出。這種工作方式連續運動(dòng)後就(jiù)形成了連續供油 。
5、機械(xiè)使用
柱塞泵缸體鑲(xiāng)裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先(xiān)把一組柱塞杆外徑修整到統(tǒng)一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋(pāo)光(guāng)外徑(jìng)。
缸體安裝銅套的三種方法(fǎ):
(a)缸體加溫熱(rè)裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方(fāng)法要求銅外套外(wài)徑表麵(miàn)有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰(tài)膠後,旋(xuán)入(rù)裝配。
熔燒(shāo)結合方式的(de)缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方(fāng)法研磨修(xiū)複缸孔;
(b)采用坐標鏜床(chuáng),重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸(jiǎo)刀(dāo)修複缸體孔。
采用“表(biǎo)麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技(jì)術:在柱塞(sāi)表麵鍍(dù)一(yī)層硬鉻(gè);
(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:噴塗高碳馬(mǎ)氏體耐磨材(cái)料;
(d)激(jī)光熔敷:在柱塞表麵熔敷高(gāo)硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵(bèng)供(gòng)油的柱塞泵,使用(yòng)3000h後,操作人(rén)員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液(yè)壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查(chá)葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否(fǒu)過大。對於自吸油型柱塞泵,液(yè)壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓(yā)油的清潔度越高(gāo),液(yè)壓泵的使用(yòng)壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能(néng)保證液壓泵(bèng)內部三對磨擦(cā)副的(de)正常間隙,同時也會(huì)破壞各磨擦副(fù)的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵(bèng)製造廠提供的資料,軸(zhóu)承的平(píng)均使用壽命為10000h,超過此值就需(xū)要更換新口。拆卸下來的軸承(chéng),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(biàn)色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和(hé)型號,柱塞泵軸承(chéng)大都采用大載荷容量(liàng)軸承(chéng),購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應(yīng)請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的(de)精度等級和載荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都(dōu)是通過溢流閥來調(diào)節,使其工作(zuò)壓力保持穩定讓溢流閥(fá)施放超出部分。而電機一直處(chù)於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分的餘量(liàng)溢(yì)流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功(gōng)率(lǜ),工作效(xiào)率低,若使用創傑(jié)節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器(qì)本身自動調整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這(zhè)種調節(jiē)方式更大 優點就是能(néng)降低柱塞(sāi)泵的運行能耗,節電效果可達30%以(yǐ)上(shàng)。
六、檢修
(1)檢(jiǎn)查柱塞有無傷(shāng)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(sāi)套內,傾斜約60°,若柱塞(sāi)能在自(zì)身作用下緩慢地下滑為配(pèi)合良好。
(3)檢查柱塞副的(de)密(mì)封性。用手(shǒu)握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側(cè)麵的進油口。用另一隻手拉出(chū)柱塞,感到有較大的吸(xī)力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則(zé)應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否(fǒu)磨損有台階或(huò)傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查(chá)出(chū)油閥副的配合情況。用手指(zhǐ)堵住出油閥下孔(kǒng),用(yòng)另一手(shǒu)指將(jiāng)出油閥輕輕向下壓,當手指離(lí)開出油閥上端時,它能自動彈回原(yuán)位,表明出油閥副密(mì)封良好(hǎo),否則應更換出油閥副(fù)。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的(de)標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(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,如超過0.12mm,必須更換控製套。