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柱塞(sāi)泵是液壓(yā)係統的一個重要裝置。它依靠(kào)柱塞在缸(gāng)體中往複運動,使密封工作(zuò)容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力(lì)高、結構緊湊、效率高和流(liú)量調節方便等優點。
柱塞泵(bèng)被廣泛應用於高壓、大(dà)流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程(chéng)機械和船舶(bó)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(jié)構組成(chéng)主要有偏(piān)心輪、柱塞、彈(dàn)簧、缸體、兩個(gè)單向(xiàng)閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪(lún)旋轉一轉(zhuǎn),柱(zhù)塞上下往複運動(dòng)一次,向(xiàng)下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般(bān)為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或(huò)由偏心軸直接推動柱(zhù)塞做往複運(yùn)動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為(wéi)定量泵(bèng)。煤礦液壓(yā)支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳(rǔ)化液泵用於采煤工作(zuò)麵,為液壓支架提供乳化液,工作(zuò)原理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動活塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸(zhóu)向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或(huò)柱塞的往複運動方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱(zhù)塞孔內往(wǎng)複(fù)運動(dòng)所產生的容(róng)積變化(huà)來進行工作的(de)。由於柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形零件,可以達到很高的精度配合,因此(cǐ)容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓(yā)力供油型和自吸油型兩種。壓力供(gòng)油型液壓泵大都(dōu)是采用有氣壓(yā)的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使(shǐ)用氣壓後,才能操作機械。如果液(yè)壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會(huì)對液壓泵內的滑靴造成拉脫(tuō)現象,會造成泵(bèng)體內回程板與壓板的(de)非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流(liú)與軸配(pèi)流兩大類。閥配流徑(jìng)向柱塞泵存在(zài)故障率高、效率低(dī)等缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向(xiàng)柱塞泵的不足。由於徑向泵結(jié)構上的特點(diǎn),固定(dìng)了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵(bèng)耐衝擊、壽命長、控製精度高(gāo)。變量行程短泵的變量是在變(biàn)量柱(zhù)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(根據排量(liàng)大小不同),變量行程很短。且變量(liàng)機構設計為(wéi)高壓操縱,由控製閥進行控製。故(gù)該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了(le)如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使(shǐ)其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞(sāi)泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等(děng)液壓油(yóu)箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞(sāi)泵分為壓力供油型(xíng)的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣(qì)壓的油箱,也有液壓泵本身帶(dài)有補油(yóu)分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓(yā)泵的自吸油(yóu)能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱(zhù)塞泵分為兩(liǎng)種有代表性的結構形式的軸向柱塞泵(bèng)和徑向柱(zhù)塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一(yī)種新型的技術含(hán)量比較高的(de)高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱(zhù)塞泵必然會成為(wéi)柱塞泵應用領域的重要組成部分;徑向柱塞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(gōng)作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十(shí)字聯軸(zhóu)器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其(qí)它橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞(sāi)與滑靴球鉸相連,並通(tōng)過卡簧鎖(suǒ)定。二個保持環將滑靴卡在行(háng)程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和液(yè)壓力壓在定於(yú)內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作(zuò)往複運動,它的行程為定於偏(piān)心距的2倍。定子的偏心距可(kě)由泵體上的徑向位置相對的兩個(gè)柱塞來調節(jiē)。油液的進出通過(guò)泵體和配流軸上的流道,並(bìng)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(xī)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。支承驅動軸的軸承(chéng)隻起支(zhī)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(kǒng)內往複運動所產生的容積變化來進行工作的。由(yóu)於柱(zhù)塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件(jiàn),加工時可以達到(dào)很高的精度(dù)配合;
三、工作階段
工作(zuò)時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上(shàng)的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上(shàng)、下(xià)往複運動,從而完成泵油(yóu)任務,泵油過程(chéng)可分為以下三個階段。結論:通過上述討論,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決(jué)於(yú)供油行程,供油行程不受凸輪(lún)軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨(suí)供油(yóu)行程(chéng)的變化而變化。
④ 轉動柱塞可(kě)改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產(chǎn)係列柱塞式噴油(yóu)泵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(lǜ)範圍對供油(yóu)量(liàng)的要求(qiú)不同,以柱塞行程,泵(bèng)缸中心距和(hé)結構型(xíng)式為基礎,再分別配以(yǐ)不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹(gàn)種在一個工作(zuò)循環內供油(yóu)量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工(gōng)作原理和結(jié)構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵(bèng)的構(gòu)造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳(chuán)動機構和(hé)泵體
為微處理器(qì)智能控製,液晶屏(píng)顯示(shì),可與電腦(nǎo)進行通訊,具有工作壓力穩定(dìng)、脈動小、操作方便等特(tè)點。廣泛用於生化、醫藥、化工(gōng)、環(huán)保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒(héng)流輸送(sòng)液體的要求。
1、機械原理(lǐ)概述
柱塞(sāi)泵柱塞往複運動總行(háng)程L是不變的,由凸(tū)輪的升程決定。柱塞每循環的(de)供油量大小取決於供(gòng)油行(háng)程,供油行程不(bú)受凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油(yóu)行程的變化而變化。轉動柱塞可(kě)改變供油終了(le)時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸上的凸輪(lún)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,泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱(zhù)塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真(zhēn)空度(dù),當柱塞上(shàng)端麵把柱塞套上的進油孔打(dǎ)開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室(shì),柱塞運(yùn)動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上(shàng)行到柱塞上的斜槽(停(tíng)供邊)與套筒(tǒng)上的回油(yóu)孔(kǒng)相通時,泵油室(shì)低(dī)壓油路便與柱塞頭部的(de)中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟(zhòu)然(rán)下降,出油閥在彈簧力的(de)作(zuò)用下迅速關閉,停(tíng)止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸(tū)起部分轉過去後,在彈簧的作用(yòng)下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以(yǐ)一個(gè)柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單向(xiàng)閥,並且方(fāng)向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單向(xiàng)閥打開液體被吸入缸內,柱(zhù)塞向另一個方向運動時,將(jiāng)液體壓縮(suō)後另一個單向閥被打(dǎ)開,被吸入缸內的液體(tǐ)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(gāng)體鑲裝銅(tóng)套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光(guāng)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凍(dòng)擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,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(jìng)加工螺紋,塗樂泰(tài)膠後,旋入裝配。
熔(róng)燒結合方式(shì)的(de)缸體與銅套,安裝方法如下:
(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(kǒng);
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工(gōng)程技術”,方法如下(xià):
(a)電(diàn)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)熱噴塗(tú)或電弧噴塗或電噴塗:噴塗(tú)高碳馬(mǎ)氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷(fū):在柱塞表麵熔敷高硬(yìng)度耐磨合(hé)金粉末(mò)。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液(yè)壓泵運轉(zhuǎn)聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降(jiàng)或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查(chá)葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪(lún)泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱(xiāng)內的油液不得低(dī)於油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越(yuè)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(xì),則(zé)不能保證液壓泵內部三對磨(mó)擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降(jiàng)低柱塞泵軸(zhóu)承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料(liào),軸承的平均使用(yòng)壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業(yè)檢測儀器是無(wú)法檢測出軸承的遊隙(xì)的,隻(zhī)能采用目測,如發(fā)現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換(huàn)軸承(chéng)時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸(zhóu)承大都采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產(chǎn)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(huàn),目的是保持軸承的精度(dù)等(děng)級和載荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節(jiē),使其工作(zuò)壓力保持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一(yī)直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調(diào)節壓力和流量(liàng)時,有部(bù)分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用(yòng)功率,工作效率低,若使用創(chuàng)傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身(shēn)自動調整工作壓力,保持工(gōng)作壓力的(de)穩定,自動追蹤設備的壓力。實(shí)現自動化控(kòng)製,從而節省能耗(hào)。這種調節方式更大 優點(diǎn)就是能降低柱塞(sāi)泵的(de)運行能耗,節(jiē)電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢(jiǎn)查柱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。將柱塞端頭插人(rén)柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞(sāi)能在自身作用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(liǎng)個手指堵住(zhù)柱塞頂端和側麵的(de)進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的(de)吸力,放鬆柱(zhù)塞立即縮回原位,表明柱(zhù)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(bì)要時應(yīng)予以更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當(dāng)手指離開出油閥上端時,它能(néng)自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否(fǒu)則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之(zhī)間的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和(hé)控(kòng)製套的凹槽之間的(de)間隙,應(yīng)為0.02~0.08mm,如超過(guò)0.12mm,必須更換控製套。