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柱塞泵(bèng)是液壓係統的(de)一個重要裝置。它依(yī)靠柱塞在缸體(tǐ)中往複運動,使密封工作容腔的容積發生變化來(lái)實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調(diào)節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流(liú)量和(hé)流量(liàng)需要調節的場合,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、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵(bèng)
結構組成主要(yào)有(yǒu)偏(piān)心輪、柱塞、彈簧、缸體(tǐ)、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成(chéng)密(mì)閉容積。偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉,柱塞上下(xià)往複運動一次,向下(xià)運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱(chēng)為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥(wò)式柱塞泵
臥式(shì)柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個(gè))並(bìng)列安(ān)裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由(yóu)偏心軸直接推動柱(zhù)塞做往複運動,實(shí)現吸、排液體的液(yè)壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量(liàng)泵。煤礦液壓支架係統中的乳化(huà)液泵一般(bān)都是(shì)臥式柱塞泵(bèng)。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架(jià)提供乳化液,工作原(yuán)理靠曲軸的旋(xuán)轉帶動活塞做(zuò)往複運動,實現吸液和排(pái)液。
3、軸向式(shì)
軸向(xiàng)柱塞泵(英(yīng)文名:Piston pump)是活塞或柱(zhù)塞(sāi)的(de)往複運動方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用(yòng)與傳動軸平行的柱(zhù)塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行工作的(de)。由(yóu)於柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形零(líng)件,可以達到(dào)很高的精度配(pèi)合,因(yīn)此容積效率高(gāo)。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵(bèng)分為(wéi)壓力供油型和自吸油(yóu)型兩種。壓力供油型液(yè)壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油(yóu)箱,在每次啟動機器之後,必須等液(yè)壓油箱達到使用氣壓後(hòu),才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓(yā)不足時(shí)就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可(kě)分為閥配流(liú)與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率(lǜ)高、效率低等缺點。國際上70、80年代(dài)發展的軸配流徑向柱塞泵克服了(le)閥(fá)配流徑向柱塞(sāi)泵的不(bú)足。由於(yú)徑向泵(bèng)結構上的(de)特點,固定(dìng)了(le)軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵(bèng)耐(nài)衝擊(jī)、壽命長、控製精度高。變量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(shí)現的,而定於的更大 偏心(xīn)距為(wéi) 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程(chéng)很短。且變(biàn)量機構設計為高壓操縱,由控製閥進(jìn)行控(kòng)製。故該泵的響應(yīng)速度快。徑向結構設計克(kè)服了如軸向(xiàng)柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液(yè)壓式
液壓(yā)柱塞泵靠(kào)氣壓供油的液壓油箱(xiāng),在每次(cì)啟動機器後,必須等液壓油箱達(dá)到使(shǐ)用氣壓後,才能操作(zuò)機械。直軸斜盤式柱塞泵分(fèn)為壓力供油型的自吸油型兩種(zhǒng)。壓(yā)力供油(yóu)型液壓泵大都采用(yòng)有氣壓(yā)的油箱,也(yě)有液壓泵本身帶有補油分泵向液(yè)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、結構形式
柱塞(sāi)泵分(fèn)為(wéi)兩種(zhǒng)有代表性的結構(gòu)形式的軸向柱塞泵和(hé)徑向柱塞泵;由(yóu)於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高(gāo)的高效泵,隨著國(guó)產化的不斷加快(kuài),徑向柱塞泵必然會成為柱(zhù)塞泵應用領域的重要組成部分;徑向(xiàng)柱塞(sāi)泵是活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(zuò)原理:驅動扭矩由驅(qū)動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的(de)液壓缸體轉(zhuǎn)子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的(de)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(qiú)鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依(yī)靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於(yú)定於的偏心作(zuò)用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑(jìng)向(xiàng)位置相對的兩個柱塞(sāi)來調節。油液的進(jìn)出通過泵體和配流軸(zhóu)上的(de)流道,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吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅動(dòng)軸(zhóu)的軸承隻(zhī)起支(zhī)承作用,不受(shòu)其他外(wài)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的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的(de)柱塞和柱塞(sāi)孔都是圓形零件,加工時可以(yǐ)達到很高的精度(dù)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,迫使柱塞作上(shàng)、下(xià)往(wǎng)複運動,從而完成泵油(yóu)任務,泵油過程可分為以(yǐ)下三個階段。結論:通(tōng)過上述討論(lùn),得(dé)出(chū)下列結論
① 柱塞往複運動總(zǒng)行程L是不變的,由凸輪的升程決(jué)定。
② 柱塞每(měi)循(xún)環(huán)的供油量大小取決於供油行程(chéng),供油行程不(bú)受凸輪軸(zhóu)控製是可(kě)變的。
③ 供油(yóu)開始時刻不(bú)隨(suí)供油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從(cóng)而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列柱(zhù)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(wéi)對供油量的要(yào)求不同,以柱(zhù)塞行程,泵缸中心距和結(jié)構型式為基礎,再分別(bié)配以不同尺寸的柱塞直(zhí)徑,組成若幹(gàn)種在一個工作循環內供油量不等的(de)噴油泵,以滿足各(gè)種柴油機的需要。國產係列噴油(yóu)泵的工作原理和結構(gòu)型式基本相同,以A型(xíng)泵為例介(jiè)紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞(sāi)泵由四大部分組成:分(fèn)泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
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(dìng)、脈動(dòng)小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保(bǎo)等行業,滿(mǎn)足以(yǐ)上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械(xiè)原理概述(shù)
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸輪(lún)的升程決定。柱(zhù)塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程(chéng)不受凸輪軸控(kòng)製是可變的。供(gòng)油開始時刻不隨供油行(háng)程的變化而變化。轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了時刻,從而(ér)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(zhù)塞彈簧的(de)作用下,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兩個階段。
2、進油過(guò)程
當凸輪的凸起(qǐ)部(bù)分轉過去後(hòu),在彈簧力的(de)作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室(shì))產生真空度,當柱塞上(shàng)端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在(zài)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)與套筒上的回(huí)油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞(sāi)頭部的中(zhōng)孔和徑向孔及(jí)斜槽溝通,油壓驟然下降,出(chū)油閥(fá)在彈簧(huáng)力的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下(xià)行。此(cǐ)時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向(xiàng)運動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸(gāng)內,柱塞向另一個方向運動時,將液(yè)體(tǐ)壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸(gāng)內的液(yè)體被排出。這種工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(tóng)套的,可以采用更換銅套的方法安裝(zhuāng)。首先把一組柱(zhù)塞杆(gǎn)外(wài)徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的砂(shā)紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加(jiā)溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰(tài)膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表(biǎo)麵有溝槽;
(c)缸孔攻(gōng)絲,銅套(tào)外徑(jìng)加工(gōng)螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒(shāo)結合方(fāng)式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研(yán)磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標(biāo)鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵(miàn)工程(chéng)技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱(zhù)塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱(zhù)塞表麵刷鍍(dù)耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗(tú):噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷(fū)高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的(de)柱塞泵,使用3000h後(hòu),操作人員每日需對柱(zhù)塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲(shēng)響是否正常(cháng)。如(rú)發現液(yè)壓缸(gāng)速度下降或悶車時,就應該對補油(yóu)泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不(bú)得低於油標下限,要保持足夠數量的液壓(yā)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(zhèng)液壓泵(bèng)內(nèi)部三(sān)對磨擦副的正常間隙,同(tóng)時也會破壞各磨擦副的靜液壓(yā)支承油膜厚度,降(jiàng)低柱塞泵軸承的使(shǐ)用壽命。據液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(huàn)新口。拆卸下(xià)來的軸承,沒有專業檢測儀器是無(wú)法檢測出軸承的遊(yóu)隙的,隻能采用目測(cè),如(rú)發現滾柱表麵有劃痕或(huò)變色,就(jiù)必須(xū)更(gèng)換。在更換軸承時,應(yīng)注意原軸承的英文字母和型號,柱(zhù)塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,購(gòu)買原廠家,原規格的產品,如果更(gèng)換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持(chí)軸承(chéng)的精度等級和載(zǎi)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,使其工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超(chāo)出部分(fèn)。而電機一直處於(yú)全速運行(háng)反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵(bèng)存在(zài)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,通過節能變頻器本身自動調(diào)整工作壓力,保持(chí)工作壓力的穩定,自動(dòng)追蹤設備的壓力(lì)。實現自動化(huà)控製,從而(ér)節省能耗。這(zhè)種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電(diàn)效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查(chá)柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱(zhù)塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在(zài)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。用手握住柱塞套,兩個手指(zhǐ)堵住柱塞頂端和側(cè)麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆(sōng)柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則應更換柱塞(sāi)副。
(4)檢(jiǎn)查出油閥副減(jiǎn)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(shǒu)指堵住出油閥下孔,用另一(yī)手指將出油閥輕輕向(xiàng)下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回(huí)原位,表(biǎo)明出油閥副(fù)密封良好,否(fǒu)則應更換出油閥(fá)副。
(6)檢查挺柱體(tǐ)。噴油(yóu)泵體和挺(tǐng)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)查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如(rú)超過0.12mm,必須更換控製套。