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柱塞泵是液壓係統的一個(gè)重要(yào)裝置。它依靠柱塞(sāi)在(zài)缸體中往複運動,使密封工作容腔的容(róng)積發生變化來實現(xiàn)吸油(yóu)、壓油(yóu)。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流(liú)量調節方(fāng)便等優點(diǎn)。
柱塞泵被廣(guǎng)泛(fàn)應用於高壓、大流量和流量(liàng)需要調節的(de)場合(hé),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塞泵、臥式柱塞(sāi)泵、軸向(xiàng)柱(zhù)塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱(zhù)塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈(dàn)簧、缸體(tǐ)、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心(xīn)輪旋轉一(yī)轉,柱塞上下往複(fù)運動一次,向下運動吸(xī)油,向上運動(dòng)排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑(huá)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(pèi)流裝置,而(ér)且大(dà)多為定量泵。煤礦液壓支(zhī)架(jià)係統中的乳化液泵一般(bān)都是臥式柱塞泵(bèng)。乳化液(yè)泵用於采煤工(gōng)作麵,為液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複(fù)運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是(shì)活塞或柱塞的往(wǎng)複運動方向與(yǔ)缸體(tǐ)中心軸平(píng)行的柱(zhù)塞泵。軸(zhóu)向(xiàng)柱塞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(róng)積變化來進行(háng)工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以(yǐ)達到很(hěn)高(gāo)的精度(dù)配合,因(yīn)此容(róng)積效率高。
4、直軸斜盤式
直(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為(wéi)壓力供油型和自吸油(yóu)型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓(yā)泵大都是采用有氣壓的油(yóu)箱,靠氣壓(yā)供油的液壓油箱(xiāng),在每次啟動機器之(zhī)後,必須等液壓油(yóu)箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴(xuē)造成拉脫(tuō)現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩(liǎng)大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低(dī)等缺點。國際上70、80年(nián)代發展(zhǎn)的軸配(pèi)流(liú)徑向柱塞泵克服了閥配流徑(jìng)向(xiàng)柱(zhù)塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向(xiàng)柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命(mìng)長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和(hé)限(xiàn)位柱塞作用下,改變定子的偏心距實(shí)現的,而定於的更大(dà) 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短(duǎn)。且變量機構(gòu)設(shè)計為高(gāo)壓操縱,由控製閥進行控製(zhì)。故(gù)該泵的響應速度快。徑(jìng)向(xiàng)結構設計克服了如軸向柱塞泵滑(huá)靴偏磨的問題(tí)。使其(qí)抗衝擊能力大幅度(dù)提高(gāo)。
6、液壓(yā)式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱(xiāng),在每次啟(qǐ)動機器後,必(bì)須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械(xiè)。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力供油型(xíng)液壓泵大(dà)都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本(běn)身帶有補油分(fèn)泵向液壓(yā)泵進油口(kǒu)提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有代表性的結構形式(shì)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,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會(huì)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(zhù)塞的往複(fù)運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十(shí)字聯(lián)軸器(qì) 傳遞(dì)給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它(tā)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(sāi),通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子(zǐ)。柱塞與滑靴(xuē)球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將(jiāng)滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定於(yú)內表麵上。當轉子轉動時,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(jù)可由泵體上的(de)徑向位置相(xiàng)對的兩個柱塞來調節。油液的進(jìn)出通過泵體和配流軸上的流道,並由配(pèi)流軸上吸油口控製,泵體內產生的液(yè)壓力(lì)被(bèi)靜(jìng)壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償(cháng)方法,形成了開環(huán)控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作(zuò)用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利(lì)用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔(kǒng)內往複運動所產生的容積(jī)變化來進行工作的。由於柱(zhù)塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓(yuán)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(zuò)時(shí),在噴油(yóu)泵(bèng)凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使(shǐ)柱塞作(zuò)上、下往複運動,從(cóng)而完(wán)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,得出下列(liè)結論
① 柱(zhù)塞(sāi)往複運動總行程(chéng)L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞(sāi)每循環的供油量大小取決於(yú)供油行程,供(gòng)油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨(suí)供油行程(chéng)的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四(sì)、 國產係列柱塞式噴油泵(bèng)國產係列柱塞泵主(zhǔ)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供油(yóu)量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結(jié)構型式為基礎,再分(fèn)別配以不同尺寸的柱(zhù)塞直徑,組成若幹種在一個工作(zuò)循環內供(gòng)油量不等的噴油(yóu)泵,以滿足各種柴油機的(de)需要。國產係列噴油泵的(de)工(gōng)作(zuò)原理和結構型式基(jī)本相同,以A型泵為例(lì)介紹柱塞式噴油泵的構造和工(gōng)作(zuò)原理。柱塞泵由四(sì)大部分(fèn)組成:分泵、油(yóu)量調節機構、傳動機構和泵體
為微處理器智(zhì)能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通(tōng)訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足(zú)以上行業需要(yào)連續恒壓(yā)、恒流輸送液體的要求(qiú)。
1、機械原(yuán)理概述
柱(zhù)塞泵柱(zhù)塞往複運(yùn)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決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了(le)時刻,從而(ér)改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫(pò)使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程(chéng)可分為以下兩個階段。
2、進(jìn)油過(guò)程
當凸輪的凸起部分(fèn)轉過去後,在彈簧力的作用下,柱(zhù)塞向下運動,柱塞(sāi)上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端麵(miàn)把柱塞套上(shàng)的進油孔打(dǎ)開(kāi)後,充滿在油泵(bèng)上體油道內的柴油(yóu)經油孔進入泵油室,柱(zhù)塞運動到下(xià)止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞(sāi)上的斜槽(停供(gòng)邊)與套筒上的回油(yóu)孔相通時,泵油室低(dī)壓油路(lù)便與柱(zhù)塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出(chū)油閥在彈簧力的作用下迅(xùn)速關閉,停止供油。此(cǐ)後柱塞還(hái)要(yào)上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又(yòu)下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個(gè)單向閥,並且(qiě)方向相反,柱塞(sāi)向一個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸(gāng)內,柱(zhù)塞向另一個方向運動時,將液(yè)體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入(rù)缸內的液體被(bèi)排出。這種工作(zuò)方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱(zhù)塞泵缸體鑲裝銅套的(de),可以采用(yòng)更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一尺(chǐ)寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫(wēn)熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配(pèi),這咱方法要求銅外套外徑(jìng)表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,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與銅套,安裝方(fāng)法(fǎ)如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方(fāng)法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體(tǐ)孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程(chéng)技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍(dù)一層(céng)硬鉻(gè);
(b)電刷(shuā)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:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合(hé)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(yuán)每日需對柱塞泵(bèng)檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲(shēng)響是否正常。如發現液壓(yā)缸速度下降或悶車(chē)時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是(shì)否有刮傷現象,內齒輪泵間(jiān)隙(xì)是否過大。對於自吸油型柱塞(sāi)泵(bèng),液壓油箱內的油液不得低於(yú)油標下限,要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)泵最重要的部件是軸承,如果軸承出(chū)現遊隙,則不(bú)能(néng)保證液壓泵(bèng)內部三(sān)對磨(mó)擦副的正(zhèng)常間隙,同(tóng)時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低(dī)柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提(tí)供(gòng)的資料,軸承的平均使(shǐ)用壽命為10000h,超過此值(zhí)就需要(yào)更換新口。拆(chāi)卸下來的(de)軸承,沒有專業(yè)檢測儀器是無法檢測(cè)出軸承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵(miàn)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(mǔ)和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,購(gòu)買原廠家,原規格的產品,如果更換另(lìng)一種品牌,應請教對軸承(chéng)有經驗(yàn)的人員查(chá)表對(duì)換,目的是(shì)保持軸承的(de)精度等級和載荷(hé)容量。
當實際壓力大於需(xū)要壓力(lì)時(shí),都(dōu)是通過溢流閥來調節,使其工(gōng)作壓力保持穩定讓溢流閥(fá)施放超出(chū)部分。而電機(jī)一(yī)直處於全速運行反複動(dòng)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)溢流回原係統,從而(ér)造成柱塞泵存在無用(yòng)功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定(dìng)它(tā)封閉,通過節能變頻器本身(shēn)自動調整工作壓力,保持工(gōng)作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動(dòng)化控製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優點(diǎn)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)檢查柱塞(sāi)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(hé)情(qíng)況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若(ruò)柱塞能在自身作用(yòng)下緩慢地下滑為配(pèi)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(yī)隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞(sāi)立即縮(suō)回原位,表明柱塞副密封良好(hǎo),否(fǒu)則應更換柱(zhù)塞副。
(4)檢查出(chū)油閥副減(jiǎn)壓(yā)環帶是否磨損(sǔn)有台階或傷(shāng)痕現象(xiàng),必要時應予以更換(huàn)。
(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(yī)手指將出(chū)油(yóu)閥輕輕(qīng)向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則(zé)應更換出油閥副。
(6)檢查(chá)挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間(jiān)的(de)標(biāo)準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件(jiàn)。
(7)檢查柱塞凸緣(yuán)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。