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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置(zhì)。它(tā)依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工(gōng)作容腔的(de)容積發生變化來實現(xiàn)吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高(gāo)和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
機(jī)械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向(xiàng)柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱(zhù)塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞(sāi)與缸體孔之間形(xíng)成密閉容積。偏心輪旋(xuán)轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸(xī)油,向上運動排油。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(zhù)塞泵
臥式柱塞(sāi)泵是(shì)由幾個柱(zhù)塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊(kuài)或由偏心軸直接推動柱塞(sāi)做往複運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們(men)也都采用閥(fá)式配流裝置,而且大多為定(dìng)量泵。煤礦(kuàng)液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作(zuò)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)是活塞或柱塞的往複運動方向與缸體中心(xīn)軸平行的柱塞(sāi)泵。軸向柱塞泵利用(yòng)與(yǔ)傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複(fù)運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配合,因(yīn)此(cǐ)容積效率高。
4、直軸斜盤式(shì)
直軸斜盤式(shì)柱(zhù)塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩(liǎng)種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱(xiāng),在每次啟動機器之(zhī)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,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫(tuō)現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損(sǔn)。
5、徑向(xiàng)式(shì)
徑向(xiàng)柱塞泵可分(fèn)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(xiào)率低等缺點(diǎn)。國際上(shàng)70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固(gù)定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量(liàng)行程短(duǎn)泵(bèng)的(de)變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定(dìng)子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小(xiǎo)不同),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進(jìn)行控製(zhì)。故該泵(bèng)的響應速度快。徑向結構(gòu)設(shè)計克服了如軸向柱塞(sāi)泵滑靴偏磨的問題。使其抗(kàng)衝擊能力大幅度提高。
6、液(yè)壓式
液壓柱塞泵靠氣(qì)壓供油的液壓油(yóu)箱,在每次啟動機器後,必須等(děng)液壓油箱達(dá)到使用氣壓後,才能(néng)操作機械。直(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型(xíng)的(de)自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓(yā)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(xī)油能力很強,無需外力供油。
二(èr)、結構(gòu)形式
柱塞泵分為兩種有代(dài)表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向柱(zhù)塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種(zhǒng)新型的技術含量比較高的高效泵,隨著國產化(huà)的不(bú)斷加快,徑向柱塞泵必(bì)然會(huì)成為(wéi)柱塞泵應(yīng)用領(lǐng)域的重要組成部分(fèn);徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動方(fāng)向與驅動軸垂直的(de)柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動(dòng)軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體(tǐ)轉子,定子不受其它橫向作(zuò)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(de)滑靴(xuē)緊貼著偏心(xīn)行程(chéng)定(dìng)子。柱塞與滑靴球鉸相連,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內表麵上。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,由於定於的偏心作用,柱塞(sāi)將(jiāng)作往複運動,它的行程為定於偏心(xīn)距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位(wèi)置相對(duì)的兩(liǎng)個柱(zhù)塞(sāi)來調節。油液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內產(chǎn)生的液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平(píng)衡采取了(le)過平衡壓(yā)力補償(cháng)方法,形成了(le)開環控製。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零(líng)件,加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,迫使(shǐ)柱塞作上、下(xià)往複運動,從而完成泵(bèng)油任務,泵油過程可分為以下三個階(jiē)段。結論:通過上述討論,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(de)升程決定。
② 柱塞每(měi)循環的供(gòng)油量大小取決於供油行程,供(gòng)油行程不受凸(tū)輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱(zhù)塞式噴油泵國(guó)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(jù)和結構型式為基礎,再分別配以不同尺(chǐ)寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工(gōng)作循(xún)環(huán)內供油量不等的噴油泵(bèng),以滿足各種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成(chéng):分泵、油量調(diào)節機構、傳動機構和(hé)泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進(jìn)行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用(yòng)於生化、醫(yī)藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械(xiè)原理概(gài)述
柱塞泵柱(zhù)塞往複運動總行程L是不變的(de),由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量(liàng)大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可(kě)變的(de)。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時刻,從而改變供油(yóu)量。柱塞泵(bèng)工作(zuò)時,在噴油(yóu)泵凸輪軸上的凸輪與(yǔ)柱塞彈(dàn)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(guò)程可分為以下兩個階段(duàn)。
2、進油過程
當凸輪的(de)凸起(qǐ)部分轉過去後,在彈簧力的作用下(xià),柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油(yóu)室(shì))產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充(chōng)滿在油泵上(shàng)體油道內的柴油經油(yóu)孔進入泵(bèng)油室,柱塞運動到下止點,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(停供邊)與套(tào)筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油(yóu)路便與柱塞頭部的中(zhōng)孔(kǒng)和徑向孔及(jí)斜槽溝通,油壓驟(zhòu)然下降,出油閥在彈簧力(lì)的作(zuò)用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還(hái)要(yào)上行(háng),當凸(tū)輪的凸起部(bù)分轉過去後(hòu),在彈簧的作用下,柱塞又下行(háng)。此(cǐ)時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱(zhù)塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩(liǎng)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(fù)壓,這時一個單向閥打開液體(tǐ)被吸入缸內,柱塞向另(lìng)一個方向運動(dòng)時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被(bèi)吸入缸內的液體被排(pái)出。這種工作方式連續運動後就(jiù)形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換(huàn)銅套的方(fāng)法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到(dào)統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安(ān)裝銅套的三種方(fāng)法(fǎ):
(a)缸體加溫熱裝或銅(tóng)套低溫(wēn)冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著(zhe)裝配,這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝(gōu)槽;
(c)缸孔攻絲(sī),銅套外徑加工(gōng)螺紋,塗樂(lè)泰膠後,旋入(rù)裝配。
熔燒結合方式的缸(gāng)體與(yǔ)銅套,安(ān)裝方法如下:
(a)采用研磨棒(bàng),手工或機(jī)械方(fāng)法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸(gāng)體孔;
(c)采用(yòng)鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,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:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱(rè)噴(pēn)塗或電(diàn)弧(hú)噴塗(tú)或電(diàn)噴塗:噴塗高碳馬氏體(tǐ)耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表(biǎo)麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油(yóu)泵供油的柱(zhù)塞泵,使用3000h後,操作人員每日(rì)需對(duì)柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響(xiǎng)是否正常。如發現液壓(yā)缸速度下降或悶車時,就(jiù)應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現(xiàn)象,內齒輪泵間(jiān)隙是否過(guò)大(dà)。對(duì)於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低(dī)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(yóu)隙,則(zé)不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油(yóu)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,軸承的平(píng)均使用壽命為10000h,超過此值就(jiù)需要更換新口。拆卸下來(lái)的軸承,沒有專業檢測儀器(qì)是無法檢測出軸(zhóu)承的遊隙的(de),隻能采用(yòng)目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色(sè),就必須更換。在更換軸承時,應注(zhù)意原軸承的英文(wén)字母和型號,柱(zhù)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(pǐn),如果更換(huàn)另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目(mù)的是保持軸承的精度等級和載荷(hé)容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力(lì)保持穩定讓溢流閥施放(fàng)超出部分(fèn)。而(ér)電機一直(zhí)處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓(yā)力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造(zào)成柱塞泵存在無用(yòng)功率,工作效率低,若使用創傑節能變(biàn)頻器(qì)後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動(dòng)調整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動(dòng)追蹤設備的壓力(lì)。實現自動化控製,從(cóng)而節(jiē)省能耗。這種(zhǒng)調節方式更大 優點就(jiù)是能(néng)降(jiàng)低柱塞(sāi)泵的運行能耗,節電效(xiào)果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱(zhù)塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套(tào)內,傾斜約60°,若柱塞能在(zài)自身作用下緩(huǎn)慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱(zhù)塞(sāi)副(fù)的密封性。用(yòng)手握住柱塞套,兩個手指(zhǐ)堵住柱塞頂端和側麵的進(jìn)油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞(sāi)立即縮回原位,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象,必要時應予以更換。
(5)檢查出油(yóu)閥副的配合情況。用手(shǒu)指堵住出油(yóu)閥下(xià)孔,用另(lìng)一手指將出油閥輕輕向下壓(yā),當手指離開出油閥上(shàng)端時,它能自動彈回原(yuán)位(wèi),表(biǎo)明出油閥副密封良好,否則(zé)應更換出油閥副。
(6)檢查挺(tǐng)柱體(tǐ)。噴油泵體和挺柱體之間的(de)標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣(yuán)和控製套的凹槽之間的(de)間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控(kòng)製套。