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柱塞泵(bèng)是液壓係統(tǒng)的一個(gè)重要裝置。它依(yī)靠柱(zhù)塞在缸體中往複運(yùn)動,使密封工作容腔的容積(jī)發(fā)生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具(jù)有額(é)定壓力高、結(jié)構緊湊、效(xiào)率高和流量調節方便等(děng)優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要(yào)調節的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱(zhù)塞泵(bèng)、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵(bèng)和徑向(xiàng)柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成(chéng)主要(yào)有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱(zhù)塞與缸體孔之間形成密閉(bì)容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸(xī)油(yóu),向上(shàng)運動排油。泵每(měi)轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參(cān)數有關。
2、臥式柱塞泵
臥(wò)式柱塞(sāi)泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆(gǎn)滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大(dà)多(duō)為定量泵(bèng)。煤(méi)礦液壓支(zhī)架(jià)係統中的乳化液泵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(tí)供(gòng)乳(rǔ)化(huà)液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞(sāi)做往複運動,實(shí)現吸液(yè)和(hé)排液(yè)。
3、軸(zhóu)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(gāng)體中心軸平行的柱(zhù)塞泵。軸(zhóu)向柱(zhù)塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞(sāi)孔內往複運動所產生的容積變化(huà)來進行工作的。由於柱(zhù)塞和柱塞孔都是圓形零件(jiàn),可以達到很高(gāo)的精度配合,因此容積效率(lǜ)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種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大都是(shì)采用有氣壓的(de)油箱,靠氣壓供油的液壓油箱(xiāng),在每(měi)次啟動機器(qì)之後,必(bì)須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱(xiāng)的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內回(huí)程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩(liǎng)大類。閥配流徑向柱塞泵(bèng)存在故障率高、效(xiào)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流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了(le)軸(zhóu)配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊(jī)、壽命(mìng)長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱(zhù)塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實現的,而定於的更(gèng)大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥(fá)進行(háng)控製。故該泵的(de)響(xiǎng)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。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓(yā)柱塞泵靠(kào)氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機(jī)器後,必須等液壓油箱達到使用(yòng)氣(qì)壓後,才能操作機械(xiè)。直軸斜盤(pán)式柱(zhù)塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用(yòng)有氣壓的油箱(xiāng),也有(yǒu)液壓泵本身帶有補油分泵向液壓(yā)泵進油口提供壓力油的。自吸油(yóu)型液壓泵的自吸油能力(lì)很(hěn)強(qiáng),無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有代表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向(xiàng)柱塞泵;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,隨著國產化的不斷(duàn)加快,徑(jìng)向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑(jìng)向柱塞泵是活塞或柱塞的(de)往複運動方向與(yǔ)驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作(zuò)原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字(zì)聯軸器 傳遞(dì)給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子(zǐ)裝在配流軸上。位於轉(zhuǎn)子中的徑向(xiàng)布置的柱塞,通過(guò)靜壓平衡的滑靴緊貼著(zhe)偏心行程定子(zǐ)。柱塞與滑靴球鉸相(xiàng)連,並(bìng)通過(guò)卡簧(huáng)鎖定。二個保(bǎo)持環將滑靴(xuē)卡在行程定子上。泵轉動(dòng)時,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當(dāng)轉子轉動時,由於定(dìng)於的偏心作用,柱塞將作往複運(yùn)動,它的行(háng)程為(wéi)定於偏心距(jù)的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調(diào)節。油液的進出通過泵體(tǐ)和配流軸上的流道,並(bìng)由配(pèi)流軸上吸油口控製,泵體內產(chǎn)生的液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩(mó)擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓(yā)力補償方法(fǎ),形成了開環控製。支(zhī)承驅動軸的軸承隻起支承作用(yòng),不受其他外力的作用。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(yùn)動所(suǒ)產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔(kǒng)都是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵(bèng)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(yùn)動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出(chū)下列結論
① 柱塞往複運動(dòng)總行程L是不(bú)變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環(huán)的(de)供油量大小取(qǔ)決於(yú)供(gòng)油行程,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程的(de)變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了(le)時刻,從而(ér)改變供油量。
四、 國產係列柱塞式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(shì)根據柴油機單缸功率範圍對供(gòng)油量的要求不同,以柱塞(sāi)行程,泵缸中心(xīn)距和結構型式(shì)為基礎,再分別配以不同尺(chǐ)寸的柱塞(sāi)直徑,組成若(ruò)幹種在一個(gè)工作循環內供油(yóu)量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的(de)需要。國產(chǎn)係列噴油泵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(bèng)的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成(chéng):分泵、油量調節機構、傳(chuán)動(dòng)機構和泵體(tǐ)
為(wéi)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)、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化(huà)工、環保等行業,滿足以上(shàng)行業需要連續恒壓、恒流(liú)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(shì)不(bú)變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油(yóu)量大小取決於供油行程(chéng),供油行(háng)程不受凸輪軸控製是可(kě)變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油(yóu)泵凸(tū)輪軸上的凸輪與(yǔ)柱塞(sāi)彈簧的作用下,迫使柱塞作(zuò)上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩(liǎng)個階(jiē)段。
2、進(jìn)油過程
當凸輪的凸起部分轉過去(qù)後,在彈(dàn)簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱(zhù)塞套上的進(jìn)油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油(yóu),當上行到柱塞上的斜(xié)槽(停供邊)與套筒上的回油(yóu)孔相通時,泵油室低壓油路便(biàn)與柱塞(sāi)頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通(tōng),油壓驟然(rán)下(xià)降,出油閥在彈簧力的作用下迅(xùn)速關閉,停止供油。此後柱塞(sāi)還要上行,當(dāng)凸輪的凸起部分轉過去(qù)後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循(xún)環。柱塞泵以(yǐ)一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單(dān)向閥,並且方向相反,柱塞(sāi)向一個方向運動時缸內(nèi)出現負(fù)壓(yā),這時一個單(dān)向閥打開液(yè)體被吸(xī)入缸內,柱(zhù)塞向另一個方向運動時,將液體(tǐ)壓縮後另一個(gè)單向閥(fá)被(bèi)打開,被吸入缸內(nèi)的液體被排出。這(zhè)種工作方(fāng)式連續運(yùn)動後就形成了(le)連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲(xiāng)裝(zhuāng)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一尺寸,再用1000#以(yǐ)上(shàng)的砂(shā)紙拋光外徑。
缸體安裝銅(tóng)套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍(dòng)擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套(tào)外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂(lè)泰(tài)膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝(zhuāng)方法如下:
(a)采(cǎi)用研磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標(biāo)鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修(xiū)複缸體孔。
采(cǎi)用“表麵工程技術(shù)”,方法如下:
(a)電(diàn)鍍技術:在柱塞表麵鍍一層(céng)硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料(liào);
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐(nài)磨合金粉末。
五、機械維(wéi)護
采用補油泵供油的(de)柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次(cì),檢查(chá)液壓泵運轉(zhuǎn)聲(shēng)響是否正常。如(rú)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(fǒu)有刮傷現象(xiàng),內齒(chǐ)輪泵間隙是否過大。對(duì)於自吸油型柱塞泵,液壓油(yóu)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(yuè)高,液壓泵的使用(yòng)壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是(shì)軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦(cā)副的正常間隙,同時也會(huì)破(pò)壞各磨擦副的靜液(yè)壓支承油膜厚度,降低柱塞泵(bèng)軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸(zhóu)承的平均使用壽(shòu)命為(wéi)10000h,超過此值(zhí)就需要更換新(xīn)口。拆卸下(xià)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(rú)發現(xiàn)滾柱表麵有劃(huá)痕或(huò)變色,就必須更(gèng)換(huàn)。在更換軸承時(shí),應注意原軸承的英文字母(mǔ)和(hé)型號,柱塞泵軸(zhóu)承大都采(cǎi)用大載荷(hé)容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的(de)精度等級和載(zǎi)荷容(róng)量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流(liú)閥來(lái)調節(jiē),使其工(gōng)作(zuò)壓力保持穩定讓溢流(liú)閥施放(fàng)超出部分。而(ér)電機(jī)一(yī)直(zhí)處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調(diào)節壓力和流量時,有部(bù)分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器(qì)後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本(běn)身自動調整工作壓力,保持工(gōng)作壓(yā)力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動(dòng)化控製,從而節省能耗(hào)。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢(jiǎn)查柱(zhù)塞有(yǒu)無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換(huàn)新品。
(2)檢查柱(zhù)塞副配(pèi)合情況。將柱塞端頭插人柱塞(sāi)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,兩個手指堵住柱塞頂端和側(cè)麵的進油口。用另一隻手拉出柱(zhù)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痕現象,必要時應予以更換。
(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向下壓,當手指(zhǐ)離開出油閥(fá)上端時,它能自動彈回原位,表明(míng)出油閥(fá)副密封良(liáng)好,否則應(yīng)更換出(chū)油閥(fá)副。
(6)檢查挺柱(zhù)體。噴(pēn)油泵體和挺柱(zhù)體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控(kòng)製套的凹(āo)槽(cáo)之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。