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柱塞泵是液壓(yā)係統的(de)一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作(zuò)容腔的容積發生(shēng)變(biàn)化來實(shí)現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛(fàn)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。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞(sāi)泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑(jìng)向柱塞泵。
1、單柱塞泵(bèng)
結構組成主要有偏心輪、柱塞、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。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下(xià)往複運動(dòng)一次(cì),向下運動吸油,向上運(yùn)動排油(yóu)。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(cān)數(shù)有關。
2、臥式柱(zhù)塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列(liè)安裝(zhuāng),用1根曲(qǔ)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、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝(zhuāng)置,而且大多為定量泵。煤(méi)礦液壓支架係(xì)統中的乳化(huà)液泵一般都是臥式柱塞泵(bèng)。乳化液泵用於采煤工作麵,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(zuò)往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱(zhù)塞的往(wǎng)複運動方向與(yǔ)缸體中(zhōng)心軸(zhóu)平行的柱塞泵(bèng)。軸向柱塞泵利用與(yǔ)傳動軸平行的柱塞在柱塞孔(kǒng)內往複運動所產生的容積變化來(lái)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(jīng)度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸(zhóu)斜盤式(shì)柱塞(sāi)泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液(yè)壓泵大(dà)都是采用有氣(qì)壓的油箱,靠(kào)氣(qì)壓供油的(de)液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓(yā)油箱達到使用氣壓後,才能操作機械(xiè)。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動(dòng)機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉(lā)脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非(fēi)正(zhèng)常磨損。
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(jìng)向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克(kè)服(fú)了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固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。變量行程短(duǎn)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(dìng)於的(de)更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且(qiě)變量(liàng)機構設計為高壓操縱(zòng),由控製閥進行控製。故(gù)該(gāi)泵的響應速度快。徑向結(jié)構設計克服了如軸向柱塞泵(bèng)滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱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(qì)壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱(zhù)塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油(yóu)型液壓泵大都采用有氣壓(yā)的油箱,也有液壓泵本身帶有(yǒu)補油分(fèn)泵向液壓泵(bèng)進油口提供壓力油的。自吸油型(xíng)液(yè)壓泵的自吸油能力很強,無需外力供(gòng)油。
二、結構形式(shì)
柱塞泵分為兩種有代(dài)表性的結構形式(shì)的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高的高效泵,隨著國產(chǎn)化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成(chéng)為柱塞泵應用領域的重要組(zǔ)成部分;徑向(xiàng)柱塞(sāi)泵是活塞(sāi)或(huò)柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的(de)柱(zhù)塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器(qì) 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不(bú)受其它橫(héng)向作用力。轉子裝在配流軸上(shàng)。位於轉子中的徑向布置的(de)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(kǎ)簧鎖定。二個保持環將滑(huá)靴(xuē)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(zǐ)轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往複運動,它(tā)的行程為(wéi)定於偏心距(jù)的2倍(bèi)。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞(sāi)來調節。油(yóu)液的(de)進出通過泵體(tǐ)和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內(nèi)產生(shēng)的液壓力被(bèi)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(fǎ),形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用(yòng),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(yùn)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零件,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(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三個(gè)階段。結論:通過上述討論(lùn),得出下列結論
① 柱塞往複運(yùn)動(dòng)總行程L是不(bú)變(biàn)的,由(yóu)凸輪的升程決定。
② 柱塞(sāi)每循環的供油量大小取決於供油行程(chéng),供油行程不受凸輪軸控(kòng)製是可變的。
③ 供油開始時刻不(bú)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(gòng)油量。
四、 國產係列柱(zhù)塞式噴油泵國產係列柱塞泵(bèng)主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等(děng)係(xì)列。係列化是根據柴油(yóu)機單缸(gāng)功率範(fàn)圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中(zhōng)心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直(zhí)徑,組成若(ruò)幹種在一個工作(zuò)循(xún)環內供油量不等的噴(pēn)油泵,以滿足各種柴(chái)油機的需要。國產係列噴油(yóu)泵的(de)工作(zuò)原理和結構型式基本相同(tóng),以A型泵為例介紹柱塞式噴(pēn)油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調(diào)節機構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力(lì)穩定、脈動(dòng)小、操(cāo)作方便(biàn)等特(tè)點。廣泛用於(yú)生化、醫(yī)藥、化工、環保等行業,滿足以(yǐ)上行(háng)業需(xū)要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原(yuán)理概(gài)述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的,由凸(tū)輪的升程決定。柱塞每(měi)循環的供油量(liàng)大小取決於供油行程,供(gòng)油行程不受凸輪軸(zhóu)控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的(de)變化而變化。轉(zhuǎn)動柱塞可改變(biàn)供油終了時刻,從(cóng)而(ér)改變供(gòng)油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞(sāi)彈簧的(de)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
當凸輪的凸(tū)起部分轉過去後,在彈簧力的作用(yòng)下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產(chǎn)生真空度(dù),當柱塞上(shàng)端麵把柱(zhù)塞套上的進油孔打開後,充滿在(zài)油泵上(shàng)體油道內(nèi)的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到(dào)下止點,進油結束
4、回油過(guò)程
柱塞向上供油,當上行(háng)到柱塞上的斜槽(停供邊)與(yǔ)套筒上的回油孔(kǒng)相(xiàng)通時,泵油室低壓油路(lù)便與柱塞頭部的中孔和徑向(xiàng)孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用(yòng)下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還(hái)要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧(huáng)的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個(gè)循環(huán)。柱塞泵以一個(gè)柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩(liǎng)個單向閥,並且方向相反,柱(zhù)塞向一個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開(kāi)液體被吸入缸(gāng)內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一個單(dān)向(xiàng)閥(fá)被打開,被吸入缸(gāng)內的液體被排出。這種工作方(fāng)式連續運(yùn)動(dòng)後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采(cǎi)用(yòng)更換銅套的(de)方法安裝。首(shǒu)先把一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再用1000#以上(shàng)的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷(lěng)凍擠(jǐ)壓,過(guò)盈(yíng)裝配;
(b)采(cǎi)有樂泰膠(jiāo)粘(zhān)著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體(tǐ)與銅(tóng)套,安裝方(fāng)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(kǒng)。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在(zài)柱塞表麵鍍(dù)一(yī)層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱(zhù)塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴(pēn)塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗(tú)高碳馬氏體耐磨材(cái)料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用(yòng)補油(yóu)泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每(měi)日需對柱塞泵檢查1-2次(cì),檢查液壓(yā)泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉(yè)輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於(yú)自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保持足夠數(shù)量的液壓油。液(yè)壓油的清潔度越高,液壓泵(bèng)的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸(zhóu)承,如果軸承(chéng)出現遊隙,則不能(néng)保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也(yě)會破壞各磨擦(cā)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,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換(huàn)新口。拆卸(xiè)下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用目測,如發(fā)現滾柱表麵(miàn)有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文(wén)字母和型號,柱塞(sāi)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表對換,目的是保持軸承的精度(dù)等級和載荷容量。
當(dāng)實際壓力大於(yú)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(shī)放超出部(bù)分。而電機一直處於全(quán)速運行反複動作,功耗不變。當采用(yòng)溢(yì)流來調節壓力和流量時(shí),有部分的餘(yú)量溢流回原係統,從而(ér)造成柱塞泵存在無用功(gōng)率,工作效率低,若使用創傑節能變頻器後(hòu),溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工作(zuò)壓力的穩定,自動追蹤設(shè)備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這種調節方(fāng)式更大 優點就是(shì)能降低柱塞(sāi)泵(bèng)的運行能耗,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(yīng)更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插(chā)人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢(màn)地下滑為配合良好。
(3)檢查(chá)柱(zhù)塞副(fù)的密封性。用手握(wò)住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂(dǐng)端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力(lì),放鬆柱塞立即縮回原位(wèi),表明柱塞副密封良好,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(hén)現象(xiàng),必要時應予以更換。
(5)檢(jiǎn)查出油閥副的配合情況(kuàng)。用手指堵住出油閥下孔(kǒng),用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上(shàng)端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良(liáng)好,否則應更換出油閥副。
(6)檢(jiǎn)查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準(zhǔn)間隙為(wéi)0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更(gèng)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(kòng)製套。