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柱塞泵是液壓係統(tǒng)的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工(gōng)作容腔的容積發生變(biàn)化來實現(xiàn)吸油、壓(yā)油。柱塞泵具有額定壓(yā)力高、結構緊湊、效率高和流量調節(jiē)方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓(yā)、大(dà)流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程機械(xiè)和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般(bān)分為(wéi)單柱塞泵、臥式柱塞泵(bèng)、軸向柱塞泵和徑向(xiàng)柱塞泵。
1、單柱(zhù)塞泵(bèng)
結構組成主要有(yǒu)偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞(sāi)與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉(zhuǎn)一(yī)轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉(zhuǎn)一轉排出的油液體積稱(chēng)為排量,排量隻與泵的(de)結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵(bèng)是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並(bìng)列安裝,用(yòng)1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現(xiàn)吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配(pèi)流裝置,而且大多為(wéi)定量泵。煤(méi)礦液壓支架係統(tǒng)中的乳化(huà)液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化(huà)液泵(bèng)用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳化(huà)液,工作原(yuán)理靠曲軸的旋轉帶動(dòng)活塞做(zuò)往複運動,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(zhù)塞的(de)往(wǎng)複運動方向與缸(gāng)體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞(sāi)泵利用與(yǔ)傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容(róng)積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的(de)精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸(zhóu)斜盤式柱塞泵(bèng)分為壓力供油型和(hé)自吸油型兩(liǎng)種。壓力(lì)供油型液壓(yā)泵大(dà)都是采用(yòng)有氣壓的油箱,靠氣壓供油的(de)液壓油箱,在每次啟動(dòng)機器之後(hòu),必須等液壓油箱達到使用氣壓(yā)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(huì)對液(yè)壓泵內的(de)滑靴(xuē)造成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板(bǎn)的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞(sāi)泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向(xiàng)柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的(de)軸配流徑向柱(zhù)塞泵克服(fú)了閥配流徑向柱塞泵的不(bú)足。由於徑(jìng)向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向(xiàng)柱塞泵比軸(zhóu)向(xiàng)柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量(liàng)行程短泵的變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心(xīn)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(yóu)控製閥進行控(kòng)製。故該泵(bèng)的響應速度快。徑(jìng)向結構設計克服了如軸(zhóu)向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其(qí)抗衝擊能(néng)力大幅度提高。
6、液壓式(shì)
液壓(yā)柱(zhù)塞泵靠氣壓供油的液(yè)壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直(zhí)軸斜盤式柱塞(sāi)泵(bèng)分為(wéi)壓力供油型的自吸(xī)油型兩種。壓力供油(yóu)型液壓泵大都(dōu)采用有氣壓的油(yóu)箱,也有液壓泵本(běn)身帶(dài)有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸(xī)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(xìng)的結構形式的軸向柱塞泵和徑(jìng)向柱塞泵;由於徑向(xiàng)柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高(gāo)的高效泵,隨(suí)著(zhe)國產化(huà)的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域(yù)的重要組成(chéng)部分;徑向柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱(zhù)塞泵。徑向柱(zhù)塞泵(bèng)工作原理: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(zǐ),定子不(bú)受其它橫向作用力。轉子裝在(zài)配流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二(èr)個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依(yī)靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用(yòng),柱塞將作往複運動,它的行程為定於(yú)偏心距的2倍。定子的偏心距(jù)可由泵(bèng)體(tǐ)上的徑向位(wèi)置相對的兩個柱塞(sāi)來(lái)調節。油液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由(yóu)配流(liú)軸上吸油口控製,泵(bèng)體內產生(shēng)的液壓(yā)力被靜壓平衡的表麵所(suǒ)吸收。摩擦副的靜壓平衡(héng)采取了(le)過平(píng)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支(zhī)承作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸(zhóu)向柱塞泵是利用與傳動軸平(píng)行的柱塞在柱塞孔內往複運動所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都是圓形(xíng)零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三(sān)、工作階段
工作時,在(zài)噴(pēn)油泵凸輪軸上的(de)凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作(zuò)用(yòng)下,迫使柱塞作上、下往複運動(dòng),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,得出下列結論
① 柱塞(sāi)往複(fù)運動(dòng)總行程L是不變的,由凸(tū)輪的升程決定。
② 柱塞每循環的(de)供油量(liàng)大(dà)小(xiǎo)取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是(shì)可變的。
③ 供油開始時刻(kè)不隨供(gòng)油行程的變(biàn)化(huà)而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而(ér)改變供油量。
四、 國產係列柱塞式(shì)噴油泵(bèng)國產係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油機單(dān)缸(gāng)功(gōng)率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結(jié)構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若(ruò)幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿(mǎn)足各種柴油機的需要。國產係列噴(pēn)油泵的工作(zuò)原理和(hé)結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油(yóu)泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成(chéng):分泵、油(yóu)量調節(jiē)機構、傳動機構和泵體
為微處(chù)理器(qì)智能(néng)控製,液晶屏顯示(shì),可與電腦進行通訊,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(yī)藥、化工、環保等行業,滿足(zú)以上行業需(xū)要連續恒壓、恒流輸(shū)送液體的要(yào)求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動(dòng)總(zǒng)行程L是(shì)不變的,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,供油行程不受凸輪(lún)軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供(gòng)油行程的變化(huà)而變化。轉動柱塞可改(gǎi)變供油終(zhōng)了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱(zhù)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(xià)兩個階段。
2、進油過程
當凸(tū)輪的凸(tū)起部分轉(zhuǎn)過去後,在(zài)彈簧力的作用(yòng)下,柱(zhù)塞向下(xià)運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端(duān)麵把柱塞(sāi)套上的進油孔打開後,充滿在(zài)油泵上體油道(dào)內的柴油經(jīng)油孔進入泵(bèng)油室,柱塞運動到下(xià)止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜(xié)槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低(dī)壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油(yóu)壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速(sù)關閉,停止供油。此(cǐ)後柱塞還要上行,當凸輪的凸起(qǐ)部分(fèn)轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了(le)下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一(yī)個柱塞泵(bèng)上有兩個單向閥,並(bìng)且方向相反,柱塞向一個(gè)方向運動時缸內出現負壓,這時一個單向閥(fá)打(dǎ)開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後(hòu)另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成了連續供(gòng)油 。
5、機械使(shǐ)用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,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一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸(gāng)體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱(rè)裝(zhuāng)或銅(tóng)套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂(lè)泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外(wài)徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與(yǔ)銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采(cǎi)用“表(biǎo)麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在(zài)柱(zhù)塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗(tú)或電噴塗:噴(pēn)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金粉末。
五(wǔ)、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(xū)對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運(yùn)轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就(jiù)應該對補油泵(bèng)解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間(jiān)隙是否過大。對於自吸油(yóu)型柱(zhù)塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保持足夠(gòu)數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的(de)使用壽命(mìng)越長。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則(zé)不能保證(zhèng)液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同(tóng)時也會(huì)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,軸(zhóu)承的平均使用壽命為(wéi)10000h,超過此值就(jiù)需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法(fǎ)檢測出軸承的遊隙的(de),隻能采用目(mù)測,如發(fā)現滾柱表麵(miàn)有劃痕或(huò)變色,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(xíng)號,柱塞泵(bèng)軸承大都采用大(dà)載荷容量軸承(chéng),購買原廠(chǎng)家,原規(guī)格的產品,如果更換另一種品牌,應請(qǐng)教對軸承有經驗(yàn)的人員查(chá)表(biǎo)對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實際(jì)壓力大於需要壓力時,都(dōu)是通過溢流閥來調節,使其工作壓力(lì)保持(chí)穩定讓溢流閥施放超出部(bù)分。而電機一直處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(yǒu)部分的餘量溢流(liú)回原係(xì)統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用(yòng)創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本(běn)身(shēn)自動調整工作壓力,保(bǎo)持工(gōng)作壓力(lì)的穩定,自動追蹤設備的壓力。實現自(zì)動化控製(zhì),從而節(jiē)省(shěng)能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能(néng)耗(hào),節電效(xiào)果可達30%以上。
六、檢修(xiū)
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要(yào)時應更換新品。
(2)檢查柱塞(sāi)副配(pèi)合情(qíng)況。將柱塞端頭插人柱塞套內,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)檢查柱塞副的密封(fēng)性。用手握住柱塞套(tào),兩個手指(zhǐ)堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手(shǒu)拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良(liáng)好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查(chá)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(yǔ)以(yǐ)更換(huàn)。
(5)檢查出油(yóu)閥副的(de)配合(hé)情況。用手指堵住出油閥下孔(kǒng),用另一手指將出油閥輕(qīng)輕向下壓,當手指離開出油閥(fá)上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封(fēng)良好,否則應(yīng)更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體(tǐ)。噴油泵體和挺(tǐng)柱體之間的標準間隙(xì)為0~0.03mm,如超(chāo)過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢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。