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柱塞泵(bèng)是液壓係統的(de)一(yī)個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的容積發生(shēng)變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構緊湊、效率高和流量調節方便等(děng)優點。
柱(zhù)塞泵被廣泛(fàn)應用於高壓、大流量和流量需要調節的場(chǎng)合,諸如液壓機、工程機械和船舶中(zhōng)。
機(jī)械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞(sāi)泵。
1、單柱(zhù)塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈(dàn)簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體(tǐ)孔之間(jiān)形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次(cì),向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉(zhuǎn)排出的油液體(tǐ)積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥(wò)式柱塞(sāi)泵(bèng)
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個(gè)或6個)並列安裝,用1根(gēn)曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸(zhóu)直(zhí)接推動(dòng)柱(zhù)塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也都(dōu)采用閥式配流裝置,而且大多為定(dìng)量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵(bèng)用(yòng)於(yú)采煤工作麵,為液壓支架提供(gòng)乳化液,工作原理靠(kào)曲軸(zhóu)的旋轉帶動活塞做往(wǎng)複運動,實現吸(xī)液和排(pái)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(gāng)體(tǐ)中心軸(zhóu)平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸(zhóu)平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(zhù)塞和柱塞孔都是(shì)圓形零件,可以達(dá)到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜(xié)盤式柱塞泵分(fèn)為壓力供油型和自吸油型(xíng)兩種。壓力供(gòng)油型液壓泵大都是采用(yòng)有氣壓的(de)油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱(xiāng)達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油(yóu)箱的氣壓(yā)不足(zú)時(shí)就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉(lā)脫現象,會造成(chéng)泵體內回程板與壓板的非(fēi)正常磨損(sǔn)。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱(zhù)塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發(fā)展的軸配流徑向(xiàng)柱塞泵克服了閥配流徑向柱(zhù)塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點(diǎn),固定了軸配流徑向柱塞泵(bèng)比軸向(xiàng)柱塞泵耐衝擊、壽命(mìng)長、控製精度高(gāo)。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 偏心距為 5—9mm(根據(jù)排量大小不同),變量行(háng)程很短。且變量機構設計為高壓(yā)操(cāo)縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度(dù)快。徑向結構設計克服了如軸向(xiàng)柱塞泵滑(huá)靴偏磨的問(wèn)題。使其抗衝擊能力大幅度提(tí)高(gāo)。
6、液壓式
液壓柱塞泵(bèng)靠氣壓供油的(de)液壓油箱,在每次啟動機器後,必須(xū)等液壓油箱達到使用氣壓(yā)後,才(cái)能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵(bèng)分為壓(yā)力供油型的自吸油型(xíng)兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有(yǒu)氣壓的油箱,也有液(yè)壓泵本身帶有補油分(fèn)泵向液壓泵進(jìn)油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自(zì)吸油能力很(hěn)強,無需外力供油。
二(èr)、結構形式(shì)
柱塞(sāi)泵分為兩種有代表性的(de)結構形式的軸向柱塞(sāi)泵和徑向柱塞泵(bèng);由於徑向(xiàng)柱塞泵屬於一(yī)種新型的(de)技術含量(liàng)比較(jiào)高的高效(xiào)泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱(zhù)塞泵應用領域的重(chóng)要組(zǔ)成部分;徑向柱塞泵是活(huó)塞或柱塞的往複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(jǔ)由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它(tā)橫向作用力(lì)。轉(zhuǎn)子裝在配流軸上。位於轉子(zǐ)中的徑(jìng)向(xiàng)布置的柱塞(sāi),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(suǒ)定。二個(gè)保持環將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(dìng)於內表麵上。當轉子轉動(dòng)時,由於定(dìng)於(yú)的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行(háng)程為定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由(yóu)泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調(diào)節。油(yóu)液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸(zhóu)上(shàng)吸油口控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平衡(héng)的表麵(miàn)所吸收。摩擦副的靜壓(yā)平衡采取了過平(píng)衡壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅(qū)動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力(lì)的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳(chuán)動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的(de)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(yuán)形零件,加(jiā)工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下(xià),迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成(chéng)泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通(tōng)過(guò)上述(shù)討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取(qǔ)決於供油行程,供油行程不受凸輪(lún)軸(zhóu)控製是可變的。
③ 供油(yóu)開始時(shí)刻不隨供油行(háng)程的變化而變化。
④ 轉動柱(zhù)塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱(zhù)塞式噴油泵(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缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式(shì)為基(jī)礎,再分別配以不同尺寸的柱塞(sāi)直(zhí)徑,組成若幹種在一個工作循環(huán)內供油量不(bú)等的噴油泵,以滿足各種柴油機(jī)的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型(xíng)式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的(de)構造和工作原理。柱塞(sāi)泵由四大部(bù)分組成:分泵、油(yóu)量調節機構、傳(chuán)動機構和泵體(tǐ)
為微處理器智能控製(zhì),液晶屏顯示,可(kě)與電腦(nǎo)進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等(děng)特點。廣泛用於生化、醫藥、化工(gōng)、環保等行業,滿足以(yǐ)上行業需要連(lián)續恒壓、恒流輸送液體的要求(qiú)。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞(sāi)每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受(shòu)凸(tū)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(zhōng)了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在(zài)噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵(bèng)油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程(chéng)
當凸輪的凸起(qǐ)部分轉過去後(hòu),在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱(zhù)塞上部空間(稱為(wéi)泵(bèng)油室)產生真空度,當(dāng)柱塞上端(duān)麵把柱塞套上的進油(yóu)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(zhǐ)點,進油結束
4、回油過(guò)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(yóu)孔相通時,泵油室低壓(yā)油路便與柱塞(sāi)頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通(tōng),油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞(sāi)還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行(háng)。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原(yuán)理介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方(fāng)向相反,柱塞向(xiàng)一個方向運動時缸內(nèi)出現負壓,這時(shí)一個單(dān)向閥打開液體被吸入缸內,柱塞(sāi)向另一個方向運動時,將液體壓(yā)縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸(gāng)內的(de)液(yè)體被排(pái)出。這種工作(zuò)方式(shì)連續(xù)運動後就形成了連續供油 。
5、機(jī)械使用(yòng)
柱塞泵缸體鑲(xiāng)裝銅(tóng)套(tào)的(de),可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞(sāi)杆外徑(jìng)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(dī)溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方(fāng)法要求銅外套(tào)外徑表麵有溝(gōu)槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠(jiāo)後,旋入(rù)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,手工或(huò)機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜(táng)缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體(tǐ)孔。
采用“表麵工程技術(shù)”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層(céng)硬(yìng)鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞(sāi)表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電(diàn)噴塗:噴塗高碳(tàn)馬氏體耐磨材(cái)料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷(fū)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(sāi)泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢(jiǎn)查液(yè)壓泵運轉聲響是否正常。如(rú)發現液壓缸速(sù)度下降或悶車(chē)時(shí),就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間(jiān)隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下(xià)限,要保(bǎo)持足夠(gòu)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,同時也會破(pò)壞各磨(mó)擦副的靜液壓支(zhī)承油膜(mó)厚度,降低柱塞泵軸承的(de)使用壽命(mìng)。據液壓泵製造(zào)廠提供的資料,軸承(chéng)的平均使(shǐ)用壽命為10000h,超過此值就需(xū)要更換新口。拆卸下來(lái)的軸承,沒有專業檢測儀器是無法(fǎ)檢(jiǎn)測出軸承的(de)遊隙的,隻能采用目測,如(rú)發現滾柱表麵有劃痕(hén)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和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,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(chá)表(biǎo)對換,目的是保持軸承的精(jīng)度等級和載荷容量。
當實際壓(yā)力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保(bǎo)持(chí)穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直(zhí)處於全速運行(háng)反複動作,功耗不變。當采(cǎi)用溢流來調節壓(yā)力和流量時,有部分的餘量溢流回原(yuán)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(jié)節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器(qì)本身(shēn)自動調(diào)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。這種調節方式更大 優點就(jiù)是(shì)能降低柱(zhù)塞泵的運(yùn)行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞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)情況(kuàng)。將(jiāng)柱(zhù)塞端頭(tóu)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(liáng)好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握(wò)住柱(zhù)塞套,兩個手(shǒu)指堵住柱塞頂端(duān)和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱(zhù)塞,感到有較大(dà)的吸力(lì),放鬆柱塞立即(jí)縮回原位(wèi),表明(míng)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(xiàn)象,必(bì)要時應予以更換。
(5)檢(jiǎn)查出油閥(fá)副的配合情況。用手指(zhǐ)堵住出油閥下孔,用(yòng)另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥(fá)副密封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱(zhù)體(tǐ)。噴(pēn)油泵體(tǐ)和挺柱體之間的標準間隙為(wéi)0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零(líng)件。
(7)檢查柱塞凸緣和(hé)控(kòng)製套的凹(āo)槽(cáo)之間(jiān)的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製(zhì)套。