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柱塞泵是液壓係統的一個重(chóng)要裝(zhuāng)置(zhì)。它(tā)依靠柱塞在缸體中往複(fù)運動,使密封工作容腔的容積發生變化(huà)來(lái)實(shí)現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構緊湊、效率高和流量調(diào)節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節的場合(hé),諸如液壓機、工程機械和船(chuán)舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵(bèng)和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結(jié)構組成主(zhǔ)要(yào)有偏(piān)心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單(dān)向閥(fá)。柱塞與缸體孔之間(jiān)形成密閉容積。偏心(xīn)輪旋轉一(yī)轉,柱塞上下往複運動一次,向(xiàng)下運(yùn)動吸(xī)油,向上運動(dòng)排油(yóu)。泵(bèng)每轉一轉排出的油液體積稱為排量,排量隻與(yǔ)泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾(jǐ)個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用(yòng)1根曲(qǔ)軸通(tōng)過連杆滑塊或由偏心軸直接(jiē)推動柱塞做(zuò)往(wǎng)複運動,實現吸、排液體的液壓泵(bèng)。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵(bèng)。煤礦液壓支架係統(tǒng)中的乳化液泵一(yī)般都是臥式柱塞泵。乳化(huà)液泵用(yòng)於采煤工作麵,為液壓(yā)支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運(yùn)動,實現(xiàn)吸液和排液。
3、軸向式
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體中心軸(zhóu)平行的柱塞泵。軸(zhóu)向(xiàng)柱塞泵利用與傳(chuán)動軸平行的柱塞(sāi)在柱塞孔內往複運動所(suǒ)產生的容積變化來進行工作的。由於(yú)柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高(gāo)的精度配合,因此容(róng)積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜(xié)盤式柱塞泵(bèng)分為(wéi)壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣(qì)壓供油的液壓油箱,在每(měi)次啟動機器之後(hòu),必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的(de)氣壓不足時(shí)就啟動(dòng)機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現(xiàn)象,會造(zào)成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向(xiàng)式
徑向(xiàng)柱(zhù)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(zài)故障率高、效率(lǜ)低等缺點。國際(jì)上70、80年代發展的軸配流徑向(xiàng)柱塞泵克服了閥配流(liú)徑向柱(zhù)塞(sāi)泵的(de)不足。由於徑向泵結構上的特點,固(gù)定了軸配流徑(jìng)向柱塞泵比(bǐ)軸向柱(zhù)塞泵耐衝擊、壽命長、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(sāi)作用下,改變定子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根(gēn)據排量(liàng)大小不同),變量行(háng)程很短。且變(biàn)量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的(de)響應速(sù)度快(kuài)。徑向結(jié)構(gòu)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(dù)提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟(qǐ)動機器後,必(bì)須等液壓(yā)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(fèn)為壓力(lì)供油型(xíng)的自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型(xíng)液壓泵大都采用有氣壓(yā)的油箱,也有液壓泵(bèng)本身(shēn)帶有(yǒu)補油分泵向液壓泵(bèng)進油口提供壓力油的。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(yǒu)代表性的結構形式的軸向柱塞泵(bèng)和徑向柱(zhù)塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型(xíng)的技術含量比較高(gāo)的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必(bì)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柱塞的往複運動方(fāng)向與驅動(dòng)軸垂直的(de)柱(zhù)塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸(zhóu) 通過十字聯軸器 傳遞(dì)給星(xīng)形的液壓缸體轉子,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(tōng)過靜壓(yā)平衡的滑(huá)靴緊貼著偏心行程定子。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。泵轉動時,它依(yī)靠離心力和液(yè)壓(yā)力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作(zuò)往複運動,它的行程為定於偏(piān)心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向(xiàng)位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進(jìn)出通過泵體和配流(liú)軸上的流道,並由配流軸上吸油口控(kòng)製,泵(bèng)體內產生的液壓(yā)力(lì)被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采(cǎi)取了過平衡壓力(lì)補償方法,形成了開環控製(zhì)。支承驅動軸的(de)軸承隻起支承作用,不受其他外(wài)力的(de)作用。液壓係統中(zhōng):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動所產生(shēng)的容(róng)積變化來進行工作的(de)。由於柱塞泵的柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件,加工(gōng)時可以達到很高的精度配(pèi)合;
三、工(gōng)作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱(zhù)塞彈簧的(de)作用下,迫使柱塞作上(shàng)、下往複運動(dòng),從而完成泵油任務,泵油過程可(kě)分為(wéi)以下三個階段。結論:通(tōng)過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往(wǎng)複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每(měi)循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受(shòu)凸輪軸控製是可變的(de)。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化(huà)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、 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(liè)化是根據柴(chái)油機單缸功率範圍對(duì)供油量的(de)要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結(jié)構型式為基礎,再分別配以不同(tóng)尺寸的柱塞直徑(jìng),組成若幹種在一個工作循環內(nèi)供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產(chǎn)係列噴油泵(bèng)的工作(zuò)原理和結構型式基本(běn)相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部(bù)分組成:分泵、油量調節機構、傳動機(jī)構和(hé)泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行(háng)通訊,具有工作壓力穩(wěn)定、脈動小(xiǎo)、操作方便等特點。廣泛用於生化(huà)、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業(yè)需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往(wǎng)複(fù)運(yùn)動總行程(chéng)L是不變的,由凸(tū)輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大(dà)小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製(zhì)是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變(biàn)化。轉動柱塞(sāi)可(kě)改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱(zhù)塞泵工作時,在噴油泵(bèng)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(cóng)而完成泵油任務,泵油(yóu)過程可分為以下兩個階段。
2、進油過(guò)程
當凸輪的(de)凸(tū)起(qǐ)部分轉過(guò)去後(hòu),在(zài)彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真(zhēn)空度,當柱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的柴油經油孔進入泵(bèng)油室,柱塞運動到下止點(diǎn),進油結束(shù)
4、回油過程
柱塞向上供(gòng)油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部(bù)的中孔和徑向(xiàng)孔及斜槽溝通,油壓(yā)驟然下(xià)降,出(chū)油閥在彈簧力(lì)的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要上(shàng)行(háng),當凸輪的凸起(qǐ)部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱(zhù)塞又下行。此時便開(kāi)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單向閥,並且方向相反,柱塞向一(yī)個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液(yè)體被吸入缸內,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(gōng)作方式(shì)連續運(yùn)動後就形成了連續供油(yóu) 。
5、機械使(shǐ)用
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徑修整到統一尺寸,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(jiā)溫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,這咱方法要求銅外套(tào)外徑表麵有溝槽(cáo);
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加(jiā)工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔(róng)燒結合方(fāng)式的缸體與銅(tóng)套,安裝方法(fǎ)如下:
(a)采用研(yán)磨棒,手工或機械方法研磨修複(fù)缸孔;
(b)采用坐標(biāo)鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔(kǒng)。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在(zài)柱塞表麵鍍一(yī)層硬鉻;
(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(biǎo)麵熔敷高硬度耐(nài)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1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否(fǒu)正(zhèng)常。如發現液壓缸速度下降(jiàng)或悶車時,就應該對補油泵解體檢查(chá),檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是(shì)否過大。對於自吸油型柱塞泵,液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。液壓油的清潔度越高,液壓泵(bèng)的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同(tóng)時也會破(pò)壞各磨擦副的靜液壓支承油膜(mó)厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超(chāo)過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻(zhī)能(néng)采用目測,如發現滾柱表麵有(yǒu)劃(huá)痕或變色,就(jiù)必須更換。在更換(huàn)軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載(zǎi)荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如(rú)果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載(zǎi)荷容量。
當實際壓力大於(yú)需要壓力時,都是通過(guò)溢流閥來(lái)調(diào)節,使其工作(zuò)壓力保持穩定讓溢流閥(fá)施(shī)放超出部分。而電機一直處於(yú)全速運行反複動作,功耗(hào)不變。當采用溢流來調節壓力和流(liú)量時,有部分(fèn)的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞(sāi)泵存(cún)在無用(yòng)功率,工作效率低,若使用創傑節能(néng)變頻器後,溢流(liú)閥可定它封閉(bì),通過節能變頻器本身自動調整工作壓力(lì),保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化(huà)控製,從而節省能耗。這種調節(jiē)方式更大 優點就是能(néng)降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢(jiǎn)修
(1)檢查柱塞有無傷(shāng)痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情(qíng)況。將柱塞端頭(tóu)插人柱塞(sāi)套內,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(chá)柱塞副的密封性。用手握住柱塞(sāi)套,兩個(gè)手指(zhǐ)堵住柱塞頂端(duān)和側麵(miàn)的進油口(kǒu)。用另一隻手拉出柱塞(sāi),感到有較大的吸力(lì),放鬆柱塞(sāi)立即縮回原位,表明柱塞副(fù)密封良好(hǎo),否則應更換柱塞(sāi)副。
(4)檢查出油閥副減(jiǎn)壓環帶是否磨損有台階或傷(shāng)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(dǔ)住出油閥下孔,用另一手指(zhǐ)將出油閥輕輕向下壓(yā),當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出(chū)油閥副密封良好(hǎo),否則應更(gèng)換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標(biāo)準(zhǔn)間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應(yīng)更(gèng)換(huàn)零件。
(7)檢查柱(zhù)塞凸(tū)緣和控製套(tào)的凹(āo)槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。