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柱塞(sāi)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(yùn)動,使密封工作容腔的容積發(fā)生(shēng)變化來實現吸油、壓油(yóu)。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(diǎn)。
柱塞泵被廣泛應(yīng)用於(yú)高壓、大流量和流量需要調節的場合(hé),諸如液壓機、工程機械和船(chuán)舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸(zhóu)向柱塞(sāi)泵和徑向柱塞(sāi)泵。
1、單柱塞泵
結構(gòu)組成主要有偏心(xīn)輪、柱塞、彈簧、缸(gāng)體、兩個單(dān)向(xiàng)閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏(piān)心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向(xiàng)上(shàng)運(yùn)動排油。泵每轉一轉排出的油液(yè)體積稱為排(pái)量,排(pái)量隻(zhī)與泵的結構參數有關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞(sāi)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(liú)裝置,而且大多為定量(liàng)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(kào)曲軸的旋轉帶動活塞(sāi)做往(wǎng)複運動,實現吸液和排液。
3、軸(zhóu)向式
軸向柱塞(sāi)泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的(de)往複運動方向與缸體中(zhōng)心軸平行的柱塞泵。軸向(xiàng)柱塞泵利用(yòng)與(yǔ)傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化(huà)來進(jìn)行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可(kě)以達到很高的精度配合(hé),因此容積效(xiào)率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞(sāi)泵分為壓力供油型和自(zì)吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣(qì)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用氣壓後,才能操作機械。如果(guǒ)液壓(yā)油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴(xuē)造成拉(lā)脫現象,會造成泵體內回程板與壓(yā)板的非正常(cháng)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(liú)徑向柱塞(sāi)泵(bèng)存在故障率(lǜ)高、效率低等(děng)缺點。國際上70、80年代發展(zhǎn)的軸配流(liú)徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由(yóu)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、控製(zhì)精度高。變量行程短泵的變量是在變(biàn)量柱塞和限位柱(zhù)塞作用下,改變定子的(de)偏心距實現的,而定於的更大(dà) 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變(biàn)量行程很短。且變(biàn)量機構設計為高壓操(cāo)縱,由(yóu)控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑(jìng)向結構設計克服(fú)了如軸向柱塞泵滑靴(xuē)偏磨的問題。使其抗衝擊能(néng)力大幅度提高(gāo)。
6、液壓式
液壓柱(zhù)塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機(jī)器後,必須(xū)等液壓油箱達到使用氣壓後,才能(néng)操(cāo)作機(jī)械。直軸斜(xié)盤式柱塞泵分為壓力供(gòng)油(yóu)型(xíng)的自吸油型(xíng)兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的(de)油箱(xiāng),也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自(zì)吸油能力很強,無需外(wài)力供油(yóu)。
二、結構形式
柱塞(sāi)泵分為兩種有代表性的結構形式的軸(zhóu)向柱塞泵和(hé)徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種(zhǒng)新(xīn)型的(de)技術(shù)含量比較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應(yīng)用領域(yù)的重(chóng)要組成部分;徑(jìng)向(xiàng)柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱(zhù)塞泵。徑(jìng)向柱塞泵工(gōng)作原理:驅(qū)動扭矩由驅動軸 通(tōng)過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它(tā)橫向作用力。轉子裝在配流(liú)軸上。位於轉子中的徑(jìng)向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球(qiú)鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保(bǎo)持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動(dòng)時(shí),它依靠離心力和(hé)液壓力壓在定於內表(biǎo)麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子(zǐ)的偏心距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調節(jiē)。油(yóu)液的進出通過泵體和配(pèi)流軸(zhóu)上的流道,並由配流軸上(shàng)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(cā)副的靜壓平衡采取了過平衡(héng)壓力補償方法,形成了(le)開環控製。支承驅(qū)動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力(lì)的作用。液壓係統中:軸向柱塞(sāi)泵是利(lì)用與傳動軸平行的柱塞在柱塞(sāi)孔內往複運動所產生的(de)容積變化(huà)來(lái)進行工作(zuò)的。由於柱塞泵的(de)柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加(jiā)工時可以達到很高的精度配合;
三、工作(zuò)階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧(huáng)的作用(yòng)下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務(wù),泵油過程可(kě)分為以下三(sān)個階段。結論:通過上述(shù)討論,得出下列(liè)結論
① 柱塞往複運動總行程(chéng)L是不變的,由凸輪的(de)升(shēng)程決定。
② 柱塞每循環(huán)的(de)供油量大小(xiǎo)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油行程的變(biàn)化而(ér)變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列(liè)柱塞(sāi)式噴油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(gōng)率範圍(wéi)對供油量的要求(qiú)不同(tóng),以柱塞行程(chéng),泵缸中心距和結構型式為基礎,再分(fèn)別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循(xún)環(huán)內供油量不等的噴(pēn)油(yóu)泵,以滿(mǎn)足各種柴油(yóu)機的需要。國產係列噴油泵的工作原(yuán)理和結(jié)構型式基本相同,以A型泵(bèng)為例(lì)介紹柱塞式噴油泵的構造和工(gōng)作原理。柱塞泵由四大(dà)部分(fèn)組(zǔ)成:分泵、油量調節機構(gòu)、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(nǎo)進行通訊,具有(yǒu)工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點(diǎn)。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、恒流輸送液體的要求。
1、機(jī)械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的,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(gòng)油行(háng)程不受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(biàn)化。轉動柱塞可改變供油終了時(shí)刻,從而改(gǎi)變供油量。柱塞泵工作時(shí),在噴(pēn)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(wǎng)複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩個(gè)階段。
2、進油過程
當凸(tū)輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作(zuò)用(yòng)下,柱(zhù)塞向下運動,柱塞上部空(kōng)間(稱為泵油室)產生真(zhēn)空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在(zài)油泵(bèng)上體油道內的柴油經油孔(kǒng)進入泵油室,柱塞(sāi)運動到下止點,進油結束
4、回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供(gòng)邊)與套筒上的回油(yóu)孔相通時,泵油室低壓油路便與(yǔ)柱塞頭部的中(zhōng)孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅(xùn)速(sù)關閉,停止供油(yóu)。此後柱塞還要(yào)上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧(huáng)的(de)作用下,柱塞又下行(háng)。此時便開始了下一個(gè)循環。柱塞泵以一個(gè)柱(zhù)塞為(wéi)原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向(xiàng)一個方向運動時缸內出現負壓,這(zhè)時一個單向閥打開液體被吸入缸(gāng)內,柱(zhù)塞(sāi)向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液(yè)體被排出。這種工作方式連續運動後就形成(chéng)了連續供油 。
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,再用1000#以上(shàng)的砂紙(zhǐ)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凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂(lè)泰膠粘著裝配,這咱(zán)方法(fǎ)要求銅外套(tào)外徑(jìng)表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰(tài)膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒(bàng),手工或機械方法研磨(mó)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(gāng)體孔。
采用(yòng)“表麵工程(chéng)技術”,方(fāng)法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍(dù)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:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔(róng)敷:在(zài)柱塞表(biǎo)麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五、機械維(wéi)護
采用補(bǔ)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,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發(fā)現液壓(yā)缸速(sù)度下降或悶車時,就應該對補(bǔ)油泵解體檢查,檢查葉輪(lún)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(yào)保(bǎo)持足(zú)夠數量的液壓油。液壓(yā)油的清潔度越高,液(yè)壓泵的(de)使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸(zhóu)承,如果軸承出(chū)現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正(zhèng)常間(jiān)隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度(dù),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,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需(xū)要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸(zhóu)承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意(yì)原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸(zhóu)承(chéng)大都采用大載荷容量軸(zhóu)承,購買(mǎi)原廠家,原(yuán)規格的產品,如果(guǒ)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(de)是保持軸承的精度等級和載荷(hé)容量。
當實際壓力大於需要(yào)壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持穩(wěn)定讓溢流閥施放超出部(bù)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(lái)調節(jiē)壓力和流量(liàng)時,有部分(fèn)的(de)餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率(lǜ),工作效率低,若使用創傑節能變頻器後,溢(yì)流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追(zhuī)蹤設備的壓力(lì)。實現自動化控(kòng)製,從而節省能耗。這種調節(jiē)方式更大 優點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有(yǒu)無傷痕和鏽蝕現象,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(rén)柱(zhù)塞套內,傾斜約60°,若柱(zhù)塞能在自身作用(yòng)下緩慢地下滑為(wéi)配合良好。
(3)檢查柱塞副(fù)的密封性。用手握住(zhù)柱塞套(tào),兩個(gè)手指堵(dǔ)住柱塞頂(dǐng)端和側麵(miàn)的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸(xī)力,放鬆(sōng)柱塞立即縮回(huí)原(yuán)位,表明柱塞副密封良(liáng)好(hǎo),否則應更換柱(zhù)塞副(fù)。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕(hén)現象,必要時應(yīng)予以(yǐ)更換。
(5)檢查出(chū)油閥副的配(pèi)合情(qíng)況。用手指堵住出油閥下(xià)孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓(yā),當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表(biǎo)明出油閥副密封良(liáng)好(hǎo),否則應(yīng)更換出油閥副。
(6)檢查(chá)挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超過(guò)0.2mm ,則應(yīng)更換零件。
(7)檢查(chá)柱(zhù)塞(sāi)凸緣和控製套的凹槽之間的間(jiān)隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。