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柱塞泵是液(yè)壓係統(tǒng)的一個重要裝置。它依(yī)靠柱塞在缸體中往複運(yùn)動,使密封工作容腔的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、效率(lǜ)高(gāo)和流量調節方便等優點(diǎn)。
柱塞泵被廣泛(fàn)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(jī)械和船舶中(zhōng)。
機(jī)械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵(bèng)、軸(zhóu)向柱(zhù)塞泵和徑向柱塞泵。
1、單(dān)柱塞泵
結(jié)構組成主(zhǔ)要有偏心輪、柱塞、彈(dàn)簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞(sāi)上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油(yóu)液體積稱為排量,排量隻(zhī)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根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸直接(jiē)推動柱塞做往複運動(dòng),實現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥(fá)式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式(shì)柱(zhù)塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提(tí)供乳化液,工(gōng)作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動(dòng),實現吸液和排液。
3、軸向式(shì)
軸向柱塞泵(英文(wén)名:Piston pump)是活塞(sāi)或柱塞的往複運動方向與缸體中(zhōng)心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞(sāi)泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往(wǎng)複運(yùn)動所產生的容積變化來(lái)進行工作的。由(yóu)於柱塞和柱塞孔都是圓形(xíng)零件,可以達到很高(gāo)的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式(shì)
直軸斜盤式柱塞泵分為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,靠氣壓供油的(de)液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵(bèng)內的滑靴造成拉脫現象,會造(zào)成泵體內回程板與壓板(bǎn)的非正常磨損。
5、徑向(xiàng)式
徑向柱塞(sāi)泵可分(fèn)為閥配流與軸配流兩大(dà)類。閥配流徑向(xiàng)柱塞泵存在故障率高、效率(lǜ)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(fá)配流徑(jìng)向柱塞泵的(de)不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度(dù)高。變量行(háng)程短泵的變量是在變量柱塞和限(xiàn)位(wèi)柱塞作用下,改變定子的偏心距實現的,而定於(yú)的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行(háng)程很(hěn)短。且變量(liàng)機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計(jì)克服了(le)如軸向柱(zhù)塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓(yā)式
液壓柱塞泵靠氣壓(yā)供(gòng)油的(de)液壓油箱,在每次啟(qǐ)動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式(shì)柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力(lì)供油型液壓泵大都采用有氣壓(yā)的油箱,也(yě)有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵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(xíng)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柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的(de)技術含量比較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分(fèn);徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複(fù)運動方向與驅動軸(zhóu)垂直的柱塞泵。徑向(xiàng)柱(zhù)塞泵工作原(yuán)理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不(bú)受其它橫向作用力。轉子裝在配流(liú)軸上。位於轉子中的徑向布置的(de)柱塞,通過靜壓平衡(héng)的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過(guò)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(lì)和液壓力(lì)壓在定於內表(biǎo)麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將(jiāng)作(zuò)往複運動,它的行程(chéng)為定於偏心距的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流道(dào),並由配流軸上吸油口控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平衡的表麵所(suǒ)吸(xī)收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力(lì)補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起(qǐ)支承作用,不受其他外力的作用。液壓(yā)係統中(zhōng):軸向柱塞泵(bèng)是利用(yòng)與傳動軸(zhóu)平行(háng)的柱塞在柱塞(sāi)孔內(nèi)往複(fù)運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵(bèng)的柱塞和(hé)柱塞(sāi)孔都是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在(zài)噴油泵凸輪軸上的凸輪(lún)與柱塞(sāi)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,泵油過程可分為以下三個階段。結論(lùn):通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞(sāi)往複運動總行程L是不變的(de),由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於供油行(háng)程,供(gòng)油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行(háng)程的變化而變(biàn)化。
④ 轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變(biàn)供油量。
四、 國產係(xì)列柱塞式噴油泵國產係列(liè)柱塞泵主要(yào)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)供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為(wéi)基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組(zǔ)成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴(pēn)油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作(zuò)原理和結構型式(shì)基本相同,以A型泵為(wéi)例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原(yuán)理。柱塞泵由四(sì)大部(bù)分組成:分泵、油量調節機構、傳動機(jī)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(lì)穩定、脈動小(xiǎo)、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥(yào)、化工、環保等行業,滿(mǎn)足(zú)以上行業需要連續(xù)恒壓(yā)、恒流輸(shū)送液體的要(yào)求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞(sāi)往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱(zhù)塞每循(xún)環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不(bú)受(shòu)凸輪軸控製是可變的。供油開(kāi)始時刻(kè)不(bú)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(bèng)工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從(cóng)而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進(jìn)油過程
當凸輪的凸起部分轉過去(qù)後,在彈簧力的(de)作用下,柱塞向下運動(dòng),柱塞上部(bù)空間(稱為泵油室)產(chǎn)生真(zhēn)空度,當(dāng)柱塞上端麵把柱(zhù)塞套上的(de)進油孔打開後,充(chōng)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(jié)束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒(tǒng)上的回油孔相通(tōng)時,泵油室低壓(yā)油路便與柱塞頭部的(de)中孔和徑向孔及(jí)斜槽(cáo)溝通,油壓驟(zhòu)然下(xià)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(tū)起部分轉過(guò)去後,在彈簧的(de)作用下(xià),柱塞又下行。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(shàng)有兩個單向閥(fá),並且方向相反,柱塞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(xī)入(rù)缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一個單向(xiàng)閥被打開,被吸入缸(gāng)內的液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成(chéng)了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更(gèng)換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞(sāi)杆外徑修整到(dào)統一(yī)尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安(ān)裝銅(tóng)套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅(tóng)套低溫冷凍擠(jǐ)壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這(zhè)咱方法(fǎ)要求銅外套外徑表麵(miàn)有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺(luó)紋,塗樂泰膠後(hòu),旋入裝配。
熔燒結(jié)合方式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手(shǒu)工或機械方法研磨修複缸孔(kǒng);
(b)采用坐標鏜床,重新(xīn)鏜(táng)缸體(tǐ)孔;
(c)采用鉸刀修複缸體(tǐ)孔。
采(cǎi)用“表麵工程技(jì)術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層(céng)硬鉻;
(b)電刷鍍技(jì)術(shù):在柱塞表(biǎo)麵刷鍍耐磨(mó)材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳(tàn)馬氏體(tǐ)耐磨(mó)材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉(fěn)末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵(bèng),使用3000h後(hòu),操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次(cì),檢查液壓泵運(yùn)轉聲響(xiǎng)是否正常(cháng)。如發現液壓缸速度下降或(huò)悶車時,就(jiù)應該對補油泵解體檢查,檢(jiǎn)查葉輪邊沿是否有(yǒu)刮傷現象(xiàng),內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱(xiāng)內的油液不得低於油標下(xià)限,要(yào)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(mìng)越長。
柱塞泵最重要的部(bù)件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵(bèng)內部三對磨擦副(fù)的(de)正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料(liào),軸承的(de)平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換(huàn)新口(kǒu)。拆卸(xiè)下來的軸承,沒有專業檢測儀器(qì)是無(wú)法檢測出軸承的遊(yóu)隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵(miàn)有劃痕或變色,就必須(xū)更換(huàn)。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(zhóu)承,購買原廠(chǎng)家,原規格的產品,如果更換另一(yī)種品牌,應請(qǐng)教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是(shì)保持軸承的精(jīng)度等級和載荷容量。
當實際(jì)壓力大於需要壓力時(shí),都是通過溢流閥(fá)來調節,使其工(gōng)作壓力保持穩定讓溢流閥施(shī)放超出部(bù)分。而電機一直(zhí)處(chù)於全速運(yùn)行反複動作,功耗不變。當采用溢流來(lái)調節壓力和流(liú)量時(shí),有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存(cún)在無用功率,工作效率低,若(ruò)使用創傑節能變頻器後,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(wěn)定,自動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更(gèng)大(dà) 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)檢查柱塞有無(wú)傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合(hé)情況。將柱塞端頭(tóu)插人柱塞套內,傾斜約60°,若(ruò)柱塞(sāi)能(néng)在自身作用下緩(huǎn)慢地下滑為配(pèi)合良好(hǎo)。
(3)檢(jiǎn)查柱塞(sāi)副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住(zhù)柱塞頂(dǐng)端(duān)和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到(dào)有較(jiào)大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原(yuán)位,表明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出(chū)油閥副減壓(yā)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。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出(chū)油閥(fá)輕(qīng)輕向下壓,當手指離開出(chū)油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否(fǒu)則應更換(huàn)出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為(wéi)0~0.03mm,如超過(guò)0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹(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。