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柱塞泵是液壓係統的一個重要(yào)裝置。它(tā)依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工作容腔的容積(jī)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、效率高和流量調(diào)節方便等優(yōu)點(diǎn)。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節(jiē)的場合,諸如液(yè)壓(yā)機(jī)、工程機械和船(chuán)舶中。
機械分類:
柱塞泵一(yī)般(bān)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(zhù)塞泵
結構組成主要有(yǒu)偏心輪、柱塞、彈(dàn)簧、缸體、兩個單向閥。柱(zhù)塞(sāi)與缸體(tǐ)孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一(yī)轉(zhuǎn),柱塞上下往複運動一(yī)次,向下運動(dòng)吸油,向上運動(dòng)排(pái)油。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數有(yǒu)關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱(zhù)塞(sāi)(一般為3個或(huò)6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊(kuài)或由偏心軸直接(jiē)推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液(yè)壓泵。它們也都采用閥式(shì)配流裝(zhuāng)置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞(sāi)泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的(de)旋(xuán)轉帶動活塞做往複運(yùn)動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動(dòng)方向與缸體(tǐ)中心軸平行的柱塞泵(bèng)。軸向(xiàng)柱塞泵利用與傳動軸平行(háng)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。由於柱塞和柱(zhù)塞孔都是圓形零件,可(kě)以達到很高的精度配合,因(yīn)此容積效率高。
4、直軸斜盤式(shì)
直軸(zhóu)斜(xié)盤式(shì)柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油(yóu)箱,靠氣壓供油的液壓油箱(xiāng),在每次啟動機器之後,必(bì)須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油(yóu)箱的氣壓不足時就啟動機器,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
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸(zhóu)配流兩大類。閥(fá)配流徑向柱塞泵存在(zài)故障(zhàng)率高、效率低等缺點(diǎn)。國際上70、80年代發展(zhǎn)的軸配流徑向柱塞泵克服(fú)了閥配流徑向柱塞泵的(de)不(bú)足。由於(yú)徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵(bèng)比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的(de)變量是在變(biàn)量柱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(根據排量大小不同),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度(dù)快。徑向結構設計克服了如軸向(xiàng)柱塞泵滑靴偏磨(mó)的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高(gāo)。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓(yā)後,才(cái)能操作機械。直軸斜(xié)盤式柱塞泵分為壓力供(gòng)油型(xíng)的自吸油型兩種。壓力供(gòng)油型液壓(yā)泵大都采用有氣壓的油箱,也有液(yè)壓泵本身帶有(yǒu)補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓(yā)泵的自吸油能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞(sāi)泵分為兩種有(yǒu)代表性的結構形式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(xíng)的技術含量比較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向(xiàng)柱(zhù)塞泵必然會成為柱塞泵應用領域(yù)的重要(yào)組成部分(fèn);徑向(xiàng)柱塞泵是活(huó)塞或柱塞(sāi)的往複運動(dòng)方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(xīng)形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位於(yú)轉子中的(de)徑向布置的柱塞,通(tōng)過靜壓平衡的滑靴緊(jǐn)貼著偏心(xīn)行程定子(zǐ)。柱塞與滑靴球鉸相連(lián),並通過卡簧鎖定。二個(gè)保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表(biǎo)麵上。當轉(zhuǎn)子轉動時,由於定於的偏心作(zuò)用(yòng),柱塞將作往複(fù)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)向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵(bèng)體內產生的(de)液壓力被靜壓平衡的表(biǎo)麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了(le)過平衡壓力補償方法,形成(chéng)了開環控(kòng)製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其(qí)他外力的(de)作用。液壓係統中:軸向(xiàng)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(suǒ)產生的容積變化來進(jìn)行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓(yuán)形零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階(jiē)段
工作時,在噴油泵(bèng)凸輪軸上的凸輪與柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫(pò)使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油(yóu)過程可分為(wéi)以下三個階段。結(jié)論:通過上述討論,得出(chū)下(xià)列(liè)結論
① 柱塞(sāi)往複運動總行程L是不變的,由凸輪(lún)的升程決(jué)定。
② 柱塞(sāi)每循環的供油量大小(xiǎo)取決於供油行(háng)程,供油行程不受凸(tū)輪軸控製是可變的。
③ 供油開始(shǐ)時刻不隨供油行程的變化(huà)而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產(chǎn)係列柱塞式噴油泵國(guó)產係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和(hé)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係(xì)列。係列化是根據柴油機單缸功率範圍對供油量(liàng)的要求(qiú)不同,以柱塞行程(chéng),泵缸中(zhōng)心距和結(jié)構型式為基礎,再分別(bié)配以不同尺寸(cùn)的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油(yóu)泵,以滿足各種柴油(yóu)機的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型(xíng)式基本相同,以A型泵為例介紹(shào)柱(zhù)塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成(chéng):分泵、油量調(diào)節機構、傳動機構(gòu)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(xùn),具有(yǒu)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、環保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送(sòng)液(yè)體(tǐ)的要求。
1、機械原理概(gài)述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是(shì)不變的,由凸輪的升程決定。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(zhì)是可變的。供油(yóu)開始時刻不(bú)隨供油(yóu)行程(chéng)的變化而變化(huà)。轉動柱塞可(kě)改變供油終了時刻,從而改變供(gòng)油量。柱塞泵工作時,在噴油(yóu)泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下(xià),迫使柱塞作上、下往複(fù)運動,從而完成泵(bèng)油任(rèn)務(wù),泵油過程可分為以下(xià)兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分(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(jiān)(稱為泵(bèng)油室)產生(shēng)真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的(de)柴油經油孔進(jìn)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(sāi)上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔(kǒng)相通時,泵油室低壓油路便(biàn)與柱塞頭部的(de)中孔和徑向(xiàng)孔及斜槽(cáo)溝通,油(yóu)壓驟然下降,出油(yóu)閥在彈簧力的作用下迅速(sù)關閉,停止(zhǐ)供油。此後柱塞還要(yào)上行,當凸輪的凸起部(bù)分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環(huán)。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞(sāi)泵上有兩個單向閥,並(bìng)且方向相(xiàng)反,柱塞(sāi)向一個方向運動時缸內出現負壓(yā),這時一個單向閥(fá)打開液體被(bèi)吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液(yè)體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液(yè)體被排出。這種工作方式連(lián)續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱(zhù)塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采(cǎi)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),再用1000#以上的砂紙拋光外徑(jìng)。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱(rè)裝或銅(tóng)套(tào)低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采(cǎi)有(yǒu)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(tào)外徑加工螺紋(wén),塗樂泰膠後,旋(xuán)入裝配。
熔(róng)燒結合(hé)方式的缸體與銅套(tào),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。
采用“表麵工程技術”,方法(fǎ)如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術(shù):在柱(zhù)塞表麵刷鍍耐磨材料(liào);
(c)熱噴塗(tú)或電(diàn)弧噴塗或電(diàn)噴塗:噴塗高(gāo)碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨(mó)合金(jīn)粉末。
五、機械維護
采用補油泵供(gòng)油的柱塞泵,使(shǐ)用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次(cì),檢查(chá)液壓泵運轉聲響是否正常。如(rú)發現液壓缸速度下(xià)降或悶車時,就應該對補油(yóu)泵解體檢查,檢(jiǎn)查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪(lún)泵間隙(xì)是否(fǒu)過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油(yóu)標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽(shòu)命越長。
柱塞(sāi)泵最重要的(de)部件是軸承,如(rú)果軸承出現遊(yóu)隙,則不能保證液壓泵(bèng)內部三對磨擦副的正常間隙(xì),同時也會破壞各磨擦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(yè)壓泵製造廠提供的資料,軸(zhóu)承的(de)平(píng)均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專(zhuān)業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊(yóu)隙的,隻能采用目測(cè),如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更(gèng)換軸(zhóu)承時,應注意原軸承的英文字(zì)母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量(liàng)軸承,購買原廠家,原規(guī)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(yuán)查表對換(huàn),目的(de)是保持軸承的精度等級和載荷容量(liàng)。
當實際壓力大於需要(yào)壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持(chí)穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機(jī)一直處於全速運行(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(yì)流回原係統,從而造成柱(zhù)塞泵存在無用功率,工作效率低,若(ruò)使用創傑節能變頻器後,溢流(liú)閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保(bǎo)持工作壓力的穩定,自動追蹤設備的壓(yā)力。實現(xiàn)自動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵(bèng)的(de)運(yùn)行(háng)能(néng)耗,節電效果可達30%以上。
六(liù)、檢修
(1)檢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(qíng)況。將柱塞(sāi)端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能(néng)在自身作(zuò)用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢(jiǎn)查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手(shǒu)指堵(dǔ)住柱塞頂端和側麵的進油口。用另(lìng)一隻手拉出(chū)柱(zhù)塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞(sāi)立(lì)即縮回(huí)原位,表明柱塞副密封(fēng)良好,否則應更換柱塞(sāi)副。
(4)檢查出油閥(fá)副減壓環(huán)帶(dài)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(yòng)手指堵(dǔ)住(zhù)出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕(qīng)向下壓,當手(shǒu)指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密(mì)封良好(hǎo),否則應更換(huàn)出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的(de)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(zhì)套(tào)的(de)凹槽(cáo)之間(jiān)的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更(gèng)換控製套。