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柱塞泵是液壓係統的一個重(chóng)要裝(zhuāng)置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密(mì)封工作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高、結構緊湊、效(xiào)率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵(bèng)被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節的場(chǎng)合,諸如液壓(yā)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(zhù)塞、彈簧、缸體、兩(liǎng)個(gè)單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上(shàng)下(xià)往複(fù)運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一(yī)轉排出的(de)油(yóu)液體積稱為排(pái)量,排量隻與泵的(de)結(jié)構參數有關。
2、臥式(shì)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(guò)連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸(xī)、排液體的液壓泵。它們也都(dōu)采用閥式配流(liú)裝置,而且大多為定量泵。煤礦液(yè)壓支架係統(tǒng)中的乳(rǔ)化液泵一般都(dōu)是臥式(shì)柱塞泵。乳化液泵用於采煤工(gōng)作麵,為液(yè)壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞(sāi)做往複(fù)運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向(xiàng)柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與(yǔ)缸體中心軸(zhóu)平行的柱塞泵。軸向(xiàng)柱塞泵利用與傳動軸平(píng)行的柱塞在柱塞(sāi)孔內(nèi)往複運動所產生(shēng)的容積變化來進行工作的。由於柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件,可以(yǐ)達到很高的精度(dù)配合,因此(cǐ)容積效率高。
4、直軸(zhóu)斜(xié)盤式
直(zhí)軸斜盤式柱塞泵分(fèn)為壓力供油型和自吸(xī)油(yóu)型兩種。壓力(lì)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(měi)次啟(qǐ)動機器之後,必須等液(yè)壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如(rú)果液壓油箱的氣壓(yā)不(bú)足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成拉脫現象,會造(zào)成泵體內回程板(bǎn)與壓板的非正常磨損(sǔn)。
5、徑向式
徑向柱塞泵可(kě)分為閥(fá)配流與軸配流(liú)兩大類。閥配流徑向柱(zhù)塞泵(bèng)存(cún)在故障率高、效率低(dī)等缺點(diǎn)。國際上70、80年代發展的軸(zhóu)配流徑向柱(zhù)塞泵克服了閥配流徑向(xiàng)柱塞泵的不足。由(yóu)於徑向泵結(jié)構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比(bǐ)軸向柱塞泵(bèng)耐(nài)衝擊、壽命長、控製(zhì)精度(dù)高。變(biàn)量行程短泵的變量是在變量柱(zhù)塞和限位柱(zhù)塞(sāi)作用下,改變定子的偏心(xīn)距實現的(de),而定於的更大 偏心距為(wéi) 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且(qiě)變量(liàng)機(jī)構(gòu)設(shè)計為高(gāo)壓操縱,由(yóu)控製閥進行(háng)控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。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壓油箱,在每(měi)次啟(qǐ)動機器(qì)後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才(cái)能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油(yóu)型的自(zì)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(yǒu)液壓泵本(běn)身帶有補油分泵向液壓泵(bèng)進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力(lì)很強,無需外力供油。
二(èr)、結構形(xíng)式
柱塞泵(bèng)分為兩種有代表性的結構(gòu)形式的軸向柱塞泵(bèng)和徑(jìng)向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量(liàng)比(bǐ)較高的(de)高效泵,隨著(zhe)國產化(huà)的(de)不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為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(wǎng)複運動方(fāng)向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子(zǐ),定子不受其它橫向(xiàng)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(héng)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(zǐ)上。泵轉動時(shí),它依靠離心力和液壓力(lì)壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往(wǎng)複運動,它(tā)的行程(chéng)為定於偏心距的2倍。定子(zǐ)的偏心距可由泵體上的徑向位置(zhì)相(xiàng)對的兩個柱塞來調節。油液的進(jìn)出通過泵體和配流軸上的流道,並由(yóu)配流軸上吸油口控製,泵體內(nèi)產生的(de)液壓力被靜壓平衡的(de)表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過(guò)平衡壓力補償方法,形成了開環控製。支(zhī)承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他(tā)外力的作用。液壓係統中:軸向柱(zhù)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(chǎn)生的容積變化(huà)來進行工作的。由於(yú)柱塞(sāi)泵的柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達(dá)到很高的精度配合;
三、工(gōng)作階(jiē)段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈(dàn)簧(huáng)的作用下,迫使柱塞作(zuò)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階段。結論:通過上述討論,得出下(xià)列結論
① 柱塞(sāi)往複(fù)運動總(zǒng)行程(chéng)L是不變的,由凸輪的升程決(jué)定。
② 柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供(gòng)油行程的變化而變化。
④ 轉動柱塞可(kě)改(gǎi)變供油終了時(shí)刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國產係列(liè)柱塞泵(bèng)主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油機單(dān)缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵(bèng)缸(gāng)中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞(sāi)直徑,組成若幹種在(zài)一個工作循環內供(gòng)油量不等的噴油泵,以(yǐ)滿足各種柴油機的需要(yào)。國產係列噴油泵的(de)工作原理和結構(gòu)型式基本相(xiàng)同,以A型泵為例介紹(shào)柱塞式噴油泵的構造和工作(zuò)原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機(jī)構、傳動機(jī)構和泵體
為(wéi)微處理(lǐ)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、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行(háng)業,滿足以上行(háng)業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要(yào)求。
1、機械(xiè)原理概(gài)述
柱塞泵柱塞(sāi)往複運動總行(háng)程(chéng)L是不(bú)變的,由凸輪的升(shēng)程決(jué)定。柱塞每(měi)循環的供油(yóu)量(liàng)大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油開始時(shí)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(shí)刻,從而改變供油(yóu)量。柱塞(sāi)泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的(de)作用下,迫使柱塞作上、下往複(fù)運動(dòng),從而(ér)完(wán)成泵(bèng)油任務(wù),泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸(tū)輪的(de)凸起部分(fèn)轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空(kōng)度,當柱塞上(shàng)端麵把柱(zhù)塞套上的進油孔打開(kāi)後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入(rù)泵油室,柱塞運動到下止點,進(jìn)油結束
4、回油過(guò)程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜(xié)槽(停供(gòng)邊(biān))與套筒上的回油(yóu)孔相通時,泵(bèng)油(yóu)室低壓油路(lù)便與柱塞頭部的(de)中(zhōng)孔和徑向孔及斜槽溝通,油(yóu)壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下(xià)迅速關閉,停止供油。此後柱(zhù)塞還要上行,當凸輪的凸起部分(fèn)轉過去後,在(zài)彈簧的作用下,柱塞(sāi)又下行。此時便開始了下一個循(xún)環。柱(zhù)塞泵以一個柱(zhù)塞為原理介紹,一個柱塞泵(bèng)上有兩個單(dān)向閥,並且(qiě)方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓,這時(shí)一個單向閥打開液體被吸(xī)入缸內,柱塞向另一個方向(xiàng)運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被(bèi)排出。這種工作方式連續運動後就形成了(le)連續供(gòng)油 。
5、機械使用
柱塞泵缸(gāng)體鑲裝銅套的,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(cùn),再(zài)用1000#以上的砂紙拋光外徑(jìng)。
缸(gāng)體安裝銅套的三種方法:
(a)缸(gāng)體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓(yā),過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外(wài)套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲(sī),銅套外(wài)徑加工(gōng)螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。
熔燒結合方(fāng)式的缸(gāng)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(xiū)複缸孔;
(b)采用坐標鏜床(chuáng),重新鏜(táng)缸體孔;
(c)采(cǎi)用鉸刀修複(fù)缸體孔。
采用“表麵工(gōng)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(cái)料(liào);
(c)熱噴(pēn)塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏(shì)體(tǐ)耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵(miàn)熔敷高硬度(dù)耐磨合金粉末。
五(wǔ)、機械維護
采(cǎi)用補油泵供油的(de)柱塞泵,使用3000h後,操作人員(yuán)每日需(xū)對柱塞泵(bèng)檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就(jiù)應該(gāi)對補(bǔ)油泵解體檢(jiǎn)查,檢查葉輪(lún)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(xíng)柱塞泵,液壓(yā)油箱內的油液不得低於油標下限(xiàn),要保持足夠數量的液(yè)壓油。液壓油的清潔度越(yuè)高,液壓泵的使用(yòng)壽命越長。
柱塞泵最重要的(de)部件是軸承,如果軸承出現遊(yóu)隙,則不能保證液壓(yā)泵內部三對磨(mó)擦副的正常間隙(xì),同時也會破(pò)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。據液壓泵製(zhì)造廠提供的資料,軸承(chéng)的(de)平均使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)為10000h,超過此值就需(xū)要更換(huàn)新口(kǒu)。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的(de)遊隙的,隻(zhī)能采用目測,如發(fā)現滾柱表麵有劃痕或變色(sè),就必(bì)須更換。在更換軸承時,應注意原軸承的(de)英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷(hé)容量(liàng)軸承,購買原(yuán)廠家,原(yuán)規格的產品,如果更換另一(yī)種品牌,應請教(jiāo)對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容量(liàng)。
當實際壓力大於需(xū)要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持穩(wěn)定讓溢流(liú)閥施放超出部分。而電機一(yī)直處於全速運行反複動(dòng)作,功耗不變。當采用溢流來(lái)調節壓力和流量時,有(yǒu)部分(fèn)的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在(zài)無用功率,工作效(xiào)率低,若(ruò)使用創傑節(jiē)能變頻器後,溢流(liú)閥可定它封閉,通(tōng)過節能變(biàn)頻器本身自動調整工作(zuò)壓力,保持工作壓力的穩定(dìng),自動追蹤(zōng)設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能(néng)降低柱塞泵的運行能耗,節(jiē)電效果可(kě)達30%以(yǐ)上。
六(liù)、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕(shí)現(xiàn)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內,傾(qīng)斜約60°,若柱塞能在自身作(zuò)用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱塞副(fù)的密封性。用手握住柱塞(sāi)套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較(jiào)大的(de)吸(xī)力,放鬆柱(zhù)塞(sāi)立即縮回原(yuán)位,表明柱塞副密封良好,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(gèng)換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指(zhǐ)堵住出油閥下(xià)孔,用另一手指將出油(yóu)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(liáng)好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標(biāo)準間隙為0~0.03mm,如超(chāo)過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹(āo)槽之(zhī)間的間隙,應為(wéi)0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。