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柱塞泵是液壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的容積發生變化來實現(xiàn)吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊(còu)、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於(yú)高(gāo)壓(yā)、大流量和流量需要調節的(de)場合,諸如液壓機、工程(chéng)機械和船舶中。
機械分類(lèi):
柱塞泵一般(bān)分為單柱塞泵、臥式(shì)柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱(zhù)塞泵(bèng)
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱(zhù)塞上下往複運動一次,向下運動(dòng)吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排出(chū)的油液體積稱為排量,排量隻與(yǔ)泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式(shì)柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安(ān)裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸直(zhí)接推動柱塞做往複運(yùn)動,實現吸、排液體的液壓(yā)泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定(dìng)量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。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(qǔ)軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文(wén)名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動(dòng)方向(xiàng)與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與(yǔ)傳動軸平行的柱塞在柱(zhù)塞孔內往複運動所產生的容積變化(huà)來進行工作的。由於柱(zhù)塞和柱塞孔都是圓形零件,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(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓(yā)泵大都是(shì)采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在(zài)每次啟動機器之後,必須等液(yè)壓油箱達到使用氣壓後,才能(néng)操(cāo)作機械。如果液壓油箱的(de)氣(qì)壓不足時就啟(qǐ)動機器,會對液壓泵內的滑靴造(zào)成拉脫現象,會造成泵體內回(huí)程板與壓板的非正常磨損。
5、徑(jìng)向(xiàng)式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效(xiào)率低等缺點。國際上70、80年代發展(zhǎn)的軸配流徑向柱塞(sāi)泵克服了閥(fá)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(pèi)流徑(jìng)向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長(zhǎng)、控(kòng)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(zǐ)的偏心距實現(xiàn)的,而定於的更大 偏心(xīn)距為(wéi) 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變量機構(gòu)設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應(yīng)速(sù)度快。徑向結(jié)構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴(xuē)偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅(fú)度提高。
6、液壓式
液壓柱(zhù)塞泵靠氣壓供(gòng)油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到(dào)使用氣壓後(hòu),才能操作機(jī)械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸(xī)油型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也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(zì)吸油能(néng)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(gòu)形式(shì)的(de)軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於徑(jìng)向柱塞(sāi)泵屬於一種新型的技術含(hán)量比較高(gāo)的高效泵,隨著國產化(huà)的不斷加(jiā)快,徑向柱(zhù)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(sāi)的往複運(yùn)動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞(sāi)泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸(zhóu)器 傳(chuán)遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力(lì)。轉子裝在(zài)配流軸上。位於轉子中的徑向布(bù)置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼(tiē)著偏心(xīn)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(kǎ)在行程定子上。泵(bèng)轉動時,它依靠(kào)離心力和液壓力壓在(zài)定於內表麵上(shàng)。當(dāng)轉子轉動時,由於定於(yú)的偏心作用,柱塞將作往複運動(dòng),它的(de)行程為定於偏心距的2倍(bèi)。定(dìng)子的偏心(xīn)距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱(zhù)塞來調節。油液的進出(chū)通過泵體(tǐ)和配流軸上的(de)流(liú)道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內產(chǎn)生的(de)液壓力被靜(jìng)壓平衡的表(biǎo)麵所吸(xī)收。摩擦副(fù)的靜(jìng)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(zhóu)的軸承隻起(qǐ)支承作用,不受其他外力的作用。液(yè)壓係統中(zhōng):軸向柱塞泵是利(lì)用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往複運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱(zhù)塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加(jiā)工(gōng)時可以達到(dào)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、下往複運動,從(cóng)而完成泵油任務,泵油過程可(kě)分為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下列結(jié)論
① 柱塞往複(fù)運動總行程L是不(bú)變的,由凸輪的(de)升程決定。
② 柱塞每(měi)循環的供(gòng)油量大小取決於供油行程(chéng),供油行程不受凸(tū)輪軸控製是可變的。
③ 供油(yóu)開始時刻不隨供油行程的變(biàn)化而變化。
④ 轉動(dòng)柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
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(liè)化是(shì)根據柴油機(jī)單(dān)缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行(háng)程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以(yǐ)不(bú)同尺寸的柱塞直徑(jìng),組(zǔ)成若(ruò)幹種(zhǒng)在(zài)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(jī)的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基(jī)本相(xiàng)同,以A型泵為例介紹柱塞(sāi)式噴(pēn)油泵的構造(zào)和工作原理。柱塞泵由四大部(bù)分組成(chéng):分泵、油量(liàng)調節機構、傳動機構和泵體
為(wéi)微處理器智能控製,液晶屏顯示(shì),可與(yǔ)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(huán)保等行業,滿足以上行業(yè)需(xū)要連(lián)續恒壓(yā)、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述(shù)
柱塞泵柱塞往複運(yùn)動(dòng)總行程L是不變的,由凸輪的(de)升程決定。柱塞每循環的(de)供油量大小取決於供油行程(chéng),供油行程(chéng)不受(shòu)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(huà)。轉動柱塞可改變供(gòng)油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在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(zuò)上、下往(wǎng)複運動,從而完(wán)成泵油任務(wù),泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸(tū)輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的(de)作用下,柱塞向下運動,柱塞上(shàng)部(bù)空間(稱為泵油室(shì))產生真(zhēn)空度,當柱塞上(shàng)端麵(miàn)把柱塞套上的進油(yóu)孔打(dǎ)開後(hòu),充滿(mǎn)在(zài)油泵(bèng)上體油道內的柴油(yóu)經油孔進入泵油室(shì),柱塞運動(dòng)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)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜(xié)槽(cáo)溝通,油壓驟然下降(jiàng),出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停(tíng)止供(gòng)油。此後柱塞還要上(shàng)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(shǐ)了下一(yī)個循環。柱塞泵以(yǐ)一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個(gè)單向閥,並(bìng)且方向相反,柱(zhù)塞向一個方(fāng)向運動時缸內出現負壓,這時一個單(dān)向閥打開液體被吸入缸內(nèi),柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被(bèi)打開(kāi),被(bèi)吸入缸內的液體被排出。這種工作(zuò)方式連續運動後就形成了(le)連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲(xiāng)裝銅套的,可以采用更換銅套的方(fāng)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(zhǐ)拋光外徑。
缸體安裝銅套(tào)的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅(tóng)套(tào)低溫(wēn)冷凍擠壓,過盈裝(zhuāng)配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅(tóng)外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅(tóng)套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後(hòu),旋入(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,手工或機械方法(fǎ)研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜(táng)缸體孔;
(c)采用鉸(jiǎo)刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱(zhù)塞表麵(miàn)鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴(pēn)塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激(jī)光(guāng)熔敷:在柱塞表麵熔敷(fū)高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維護(hù)
采(cǎi)用補油泵供油的柱塞泵(bèng),使用3000h後,操作人員每(měi)日需對柱塞泵(bèng)檢(jiǎn)查1-2次,檢查液壓泵(bèng)運轉聲響是否正常。如發(fā)現液壓缸速度下降或悶車時,就(jiù)應該(gāi)對補油泵解體檢查,檢查葉輪(lún)邊(biān)沿(yán)是否有刮傷(shāng)現象,內齒(chǐ)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(biāo)下限(xiàn),要保持足夠(gòu)數量的液壓油。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(zé)不能保證液壓泵內部(bù)三對磨擦(cā)副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液(yè)壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓(yā)泵製造廠提供的資料,軸承(chéng)的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸(zhóu)承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采(cǎi)用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承(chéng)時,應注意原軸承(chéng)的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采(cǎi)用大載(zǎi)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(chéng)有經驗的人員查表對換,目的(de)是保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實(shí)際壓力大於需要壓力(lì)時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保(bǎo)持穩定讓(ràng)溢流閥施放超出部分。而電機(jī)一直處於全速運行反複動作,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(yì)流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用(yòng)創傑節能變(biàn)頻器後,溢流閥(fá)可定它(tā)封閉,通過節能變頻器本身自動(dòng)調整工作(zuò)壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的(de)壓(yā)力。實現自動化控(kòng)製,從而節省能耗。這種調節方式(shì)更大 優點就是能降低柱(zhù)塞(sāi)泵的(de)運(yùn)行能耗,節電效果可(kě)達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時(shí)應更換新(xīn)品。
(2)檢查柱塞副配(pèi)合情況。將(jiāng)柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱(zhù)塞能在自身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查(chá)柱塞(sāi)副的密封性。用手(shǒu)握住柱塞(sāi)套,兩個(gè)手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用(yòng)另(lìng)一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原(yuán)位,表明柱塞(sāi)副密封良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓(yā)環帶是否磨損有台(tái)階或傷(shāng)痕現象,必(bì)要時應予以更換。
(5)檢(jiǎn)查出油閥副的配合(hé)情況。用手指堵住出油閥下孔,用另(lìng)一手(shǒu)指將出油閥輕輕向下壓,當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(liáng)好,否則應更(gèng)換出油閥副。
(6)檢查挺(tǐng)柱體(tǐ)。噴油泵(bèng)體和挺柱體之間的標準間隙(xì)為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換(huàn)零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹槽(cáo)之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超(chāo)過0.12mm,必須更換(huàn)控製套。