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柱塞泵是液(yè)壓係統的一個重要裝置。它依靠(kào)柱塞在缸體中(zhōng)往複運動,使密(mì)封工作容腔的容積發生變化來實現吸(xī)油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便(biàn)等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流(liú)量(liàng)和流量需要(yào)調節的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向(xiàng)柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞(sāi)、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心(xīn)輪旋轉一(yī)轉,柱塞上(shàng)下往複運動一次,向下(xià)運動吸油(yóu),向上運(yùn)動排(pái)油。泵每轉一轉排出的油液體積稱(chēng)為排(pái)量,排量隻與(yǔ)泵的結構參數有關。
2、臥(wò)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推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液(yè)壓(yā)泵。它們也都采用閥式配(pèi)流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化(huà)液泵(bèng)一般都(dōu)是臥式柱塞泵。乳化液(yè)泵用於采煤工作麵,為(wéi)液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的(de)旋轉帶(dài)動活塞做(zuò)往複運動,實現吸(xī)液和排液。
3、軸向(xiàng)式
軸向柱塞(sāi)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平行的(de)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往複運動所(suǒ)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(jiàn),可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤(pán)式柱(zhù)塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩(liǎng)種。壓力供(gòng)油型液壓泵(bèng)大都(dōu)是采用(yòng)有氣壓的油箱,靠(kào)氣壓供油(yóu)的(de)液壓油箱,在(zài)每次啟動(dòng)機器之後,必須(xū)等液壓油箱達到使用氣(qì)壓後,才能操作(zuò)機械(xiè)。如(rú)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(xuē)造(zào)成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式(shì)
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸(zhóu)配流兩大類。閥配流徑(jìng)向柱(zhù)塞泵(bèng)存在故障率(lǜ)高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配流(liú)徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足(zú)。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸(zhóu)配流徑(jìng)向柱塞泵比(bǐ)軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精(jīng)度高。變量(liàng)行程短泵的變量是在變量柱塞和限位柱(zhù)塞作用下,改變定子的偏心距實現(xiàn)的,而定於的更(gèng)大 偏心距為 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,由控製閥進行控製(zhì)。故該泵的響應(yīng)速度快。徑(jìng)向結構設計克服了如軸向柱(zhù)塞泵(bèng)滑靴偏磨的問題。使其抗(kàng)衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油(yóu)的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等(děng)液壓油箱達到使用(yòng)氣壓(yā)後,才能操(cāo)作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩(liǎng)種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣(qì)壓的油(yóu)箱,也有液(yè)壓泵本身帶有補油分(fèn)泵向(xiàng)液壓(yā)泵進油口提供壓力油的。自吸(xī)油型液壓泵的自吸(xī)油能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種(zhǒng)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(shǔ)於一種新型的技術含(hán)量(liàng)比(bǐ)較高的高(gāo)效(xiào)泵,隨著國產化的不斷加快(kuài),徑向柱塞泵必(bì)然會成為(wéi)柱塞泵應用領域的重要(yào)組成部分(fèn);徑向柱(zhù)塞泵(bèng)是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸(zhóu)垂直的柱塞泵。徑向柱(zhù)塞泵工作(zuò)原理(lǐ):驅(qū)動扭矩由驅(qū)動軸 通過十字聯(lián)軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫(héng)向作用力。轉子裝在(zài)配流軸上。位於轉子中(zhōng)的徑向布置的柱塞,通(tōng)過(guò)靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程(chéng)定(dìng)子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖(suǒ)定。二個保(bǎo)持環將滑靴(xuē)卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力(lì)壓在定於內表麵上(shàng)。當轉子轉動時,由於(yú)定於的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於(yú)偏(piān)心距的2倍。定子的偏心距可(kě)由(yóu)泵(bèng)體上的(de)徑(jìng)向位置相對的兩個柱(zhù)塞來調節。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,泵體內產生的(de)液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力(lì)補償方法(fǎ),形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不(bú)受其他(tā)外力的作用。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(fù)運動所產生的容積變化來進行工(gōng)作的。由於(yú)柱(zhù)塞泵的柱塞和柱(zhù)塞孔(kǒng)都是圓形零件,加工時可以達到(dào)很高的精度配合;
三、工(gōng)作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸(tū)輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運(yùn)動,從而完成泵油任務,泵(bèng)油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論(lùn),得出下列(liè)結論
① 柱塞往複運(yùn)動總行(háng)程L是不變的,由凸輪的(de)升程決定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於供油(yóu)行程,供油(yóu)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程(chéng)的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變(biàn)供油終了時(shí)刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴(pēn)油泵國產係列(liè)柱塞泵(bèng)主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列(liè)化是根據(jù)柴油機單缸功率範圍對供油量的要求不同(tóng),以柱塞行(háng)程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各(gè)種柴油機的需要。國產(chǎn)係列(liè)噴油泵的(de)工作原(yuán)理和結構型式基本相同,以A型泵(bèng)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(fèn)組成:分泵、油量調節機構、傳(chuán)動(dòng)機構和泵體
為微處理器智(zhì)能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,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(yī)藥、化工、環保等行(háng)業,滿足(zú)以上行業需要連續恒壓、恒(héng)流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程(chéng)L是不變的,由凸輪的升程決定(dìng)。柱塞每循環的供油量大小(xiǎo)取(qǔ)決於供(gòng)油(yóu)行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。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了時刻,從而改變供油量(liàng)。柱塞泵工作時,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、進油過程
當凸輪的凸起(qǐ)部(bù)分轉過去後(hòu),在彈簧力的作用下,柱塞向(xiàng)下運動,柱塞上部(bù)空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上端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(zhù)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(zhù)塞上(shàng)的斜槽(停供邊)與套筒上的回油(yóu)孔相通(tōng)時,泵油室低壓油路便與(yǔ)柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈(dàn)簧力(lì)的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞(sāi)為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個(gè)單向閥,並且方向相反,柱塞向一(yī)個方向(xiàng)運動時缸內出現(xiàn)負壓(yā),這時一個單向閥打(dǎ)開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一個單向(xiàng)閥被打(dǎ)開,被吸入缸內的液體被排(pái)出。這種工(gōng)作方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套(tào)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(dào)統一尺(chǐ)寸,再用1000#以上的砂紙拋(pāo)光外徑。
缸體安裝(zhuāng)銅套的三種方法:
(a)缸體(tǐ)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(fāng)法要求銅外套外徑(jìng)表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅(tóng)套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋(xuán)入(rù)裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方(fāng)法研磨(mó)修複(fù)缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采(cǎi)用鉸(jiǎo)刀修複(fù)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(miàn)鍍一層硬鉻;
(b)電(diàn)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噴塗:噴(pēn)塗高碳馬氏體(tǐ)耐磨材料;
(d)激(jī)光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐(nài)磨合金粉末(mò)。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用(yòng)3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運(yùn)轉聲響是否正常。如發(fā)現液壓缸速度(dù)下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是(shì)否有刮傷(shāng)現象,內齒輪泵(bèng)間隙是否過大。對於自吸油(yóu)型柱塞泵,液(yè)壓油箱內的油液不(bú)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(gāo),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(cháng)間隙,同時也會破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(yè)壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口(kǒu)。拆卸下來的軸(zhóu)承(chéng),沒有專(zhuān)業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊(yóu)隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有(yǒu)劃痕或變色(sè),就必須更換。在(zài)更換軸承時,應(yīng)注(zhù)意原(yuán)軸(zhóu)承的英文字(zì)母和型號,柱塞泵軸承大都采(cǎi)用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品(pǐn),如果更換另(lìng)一種品牌,應請(qǐng)教(jiāo)對軸承有經驗的人員查表對換,目的是(shì)保持軸承的(de)精度等級和載荷容量。
當實際壓力大(dà)於(yú)需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保(bǎo)持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全速運行反(fǎn)複動(dòng)作,功耗不(bú)變。當采用溢(yì)流來調節壓力和流量時,有部分的餘量溢(yì)流回原係統,從而造(zào)成(chéng)柱塞泵存在無用(yòng)功率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢流閥(fá)可定它封閉,通(tōng)過節能變頻器本(běn)身自動調整(zhěng)工(gōng)作壓力,保持工作壓力的穩定,自動(dòng)追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能(néng)耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行(háng)能耗,節(jiē)電效果可達30%以(yǐ)上。
六、檢修
(1)檢(jiǎn)查柱(zhù)塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時(shí)應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞(sāi)端頭插人柱塞套內,傾斜(xié)約60°,若柱塞能在自身作用(yòng)下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手(shǒu)指堵住柱塞頂端和側麵的進油口(kǒu)。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放(fàng)鬆柱塞立即縮回原位,表明柱(zhù)塞(sāi)副密封良(liáng)好,否則(zé)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)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥(fá)下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端(duān)時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則應更換出油(yóu)閥副。
(6)檢查挺柱體。噴(pēn)油泵體(tǐ)和挺柱體之間的標(biāo)準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢(jiǎn)查柱(zhù)塞凸(tū)緣和(hé)控製套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過(guò)0.12mm,必須更換控製套。