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柱塞(sāi)泵是液壓係統的一個(gè)重要裝置。它依靠柱塞在缸體(tǐ)中往(wǎng)複運動,使密封工作容(róng)腔的(de)容積發生變化來實現吸油、壓(yā)油。柱塞泵具有額定壓力(lì)高、結構緊(jǐn)湊、效率高和流量調節方(fāng)便等(děng)優(yōu)點(diǎn)。
柱塞泵被廣泛應用於高(gāo)壓、大流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵一般分(fèn)為單(dān)柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸(gāng)體、兩個單向閥。柱塞與(yǔ)缸體孔之間形成密閉(bì)容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往(wǎng)複運動一(yī)次,向下(xià)運動(dòng)吸油,向上運動排油。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(zhù)塞泵
臥式柱塞泵是(shì)由(yóu)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(kuài)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(yè)壓泵。它們也都(dōu)采用閥式配流裝(zhuāng)置,而且大(dà)多(duō)為定量泵。煤(méi)礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是(shì)臥式柱塞泵。乳化液泵用於采(cǎi)煤工作麵,為液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動活(huó)塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活(huó)塞或柱塞的往複運動方向與缸體中心軸平行的(de)柱塞泵。軸向柱塞(sāi)泵利(lì)用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積(jī)變化來進行工作的。由於柱塞和(hé)柱塞(sāi)孔都是(shì)圓形零件,可(kě)以達到很高的精(jīng)度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式(shì)柱塞(sāi)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(cǎi)用有氣壓的油箱,靠氣壓供(gòng)油的液(yè)壓油箱,在每(měi)次啟動機器之後(hòu),必須等液壓油箱(xiāng)達到使用氣壓(yā)後,才(cái)能操作機械。如果液壓油箱(xiāng)的氣壓不足(zú)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(jìng)向式
徑向柱塞泵可分為閥(fá)配流與軸配流兩大(dà)類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺(quē)點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了(le)閥配流(liú)徑向(xiàng)柱塞泵的不足。由(yóu)於徑向泵結構上的特點,固定了軸配(pèi)流徑向柱塞泵比軸(zhóu)向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的變量(liàng)是在變量(liàng)柱塞和限位柱塞作(zuò)用下,改變定子的(de)偏心距(jù)實現的(de),而(ér)定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大(dà)小不同(tóng)),變量(liàng)行程很短。且變量(liàng)機構設計為高壓操縱,由控製閥進行(háng)控製。故該泵的響應速(sù)度快(kuài)。徑向結構設(shè)計(jì)克服了如軸向柱塞泵滑靴(xuē)偏磨的(de)問題。使其抗衝擊能力(lì)大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供(gòng)油的液壓油箱(xiāng),在每(měi)次啟動機器後(hòu),必須等液壓油(yóu)箱達到使用(yòng)氣壓後,才能操(cāo)作機械(xiè)。直(zhí)軸斜(xié)盤式柱塞泵分為(wéi)壓力供油型的自吸油(yóu)型兩種。壓力供油型液壓泵大都采(cǎi)用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有(yǒu)補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有代表性的結構形(xíng)式(shì)的軸向柱(zhù)塞泵和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術含量比較高的高效泵,隨著國(guó)產化的不斷加快,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複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵(bèng)。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩(jǔ)由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓(yā)缸體轉子,定子不受其它橫向作用力(lì)。轉子裝在配流軸(zhóu)上。位於轉子中的徑向布置(zhì)的柱塞,通過靜壓(yā)平衡的滑靴緊(jǐn)貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相(xiàng)連,並通過卡(kǎ)簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依(yī)靠離心力和液壓力壓在定於內(nèi)表麵上。當轉子轉(zhuǎn)動時,由於(yú)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。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相(xiàng)對的(de)兩個柱塞來調節(jiē)。油液的(de)進出通過泵體和配(pèi)流軸上的流(liú)道,並由配流軸上吸油口(kǒu)控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平衡(héng)的表麵所吸(xī)收。摩擦副的靜壓平衡(héng)采取了過平衡壓力補(bǔ)償方法,形成了(le)開環控(kòng)製。支承驅(qū)動軸的軸承隻起支承作用,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內往複運動所產生的容積變化來(lái)進行(háng)工作的。由於(yú)柱塞泵的柱塞和(hé)柱塞孔(kǒng)都(dōu)是圓形零(líng)件,加(jiā)工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作(zuò)時,在噴(pēn)油(yóu)泵凸(tū)輪軸上的凸(tū)輪與柱(zhù)塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往(wǎng)複運動,從而完成(chéng)泵油任務(wù),泵油過程可分為以下三(sān)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於供油行程,供(gòng)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化而變化。
④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱塞式噴油泵國(guó)產(chǎn)係列柱塞泵主要(yào)有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是(shì)根據柴油機單(dān)缸(gāng)功率範圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構(gòu)型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直(zhí)徑,組成若幹種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴(chái)油機的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為(wéi)例介紹柱塞式噴油泵的(de)構造和工作原理。柱塞泵由(yóu)四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機(jī)構和泵(bèng)體
為(wéi)微處理(lǐ)器智能控製,液晶屏顯示,可(kě)與(yǔ)電腦進行通訊,具有工作壓力穩(wěn)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(mǎn)足以上行業需要連(lián)續恒壓、恒流輸送液體(tǐ)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(biàn)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(yóu)行程,供油行(háng)程不受凸輪軸控製是可變的。供(gòng)油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞(sāi)可改變供(gòng)油終了時刻,從而改變供(gòng)油量。柱塞泵工作時,在噴油泵(bèng)凸輪軸上的(de)凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫(pò)使柱塞(sāi)作(zuò)上、下往複運動(dòng),從而完成泵油任務,泵油過(guò)程可分為以下(xià)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(zuò)用下,柱塞向下運(yùn)動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度,當柱塞上(shàng)端麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在油泵上體(tǐ)油(yóu)道內的柴油經油孔(kǒng)進入泵油室,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(shàng)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)槽溝通,油(yóu)壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅(xùn)速(sù)關(guān)閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞(sāi)為原理介紹(shào),一個柱塞泵(bèng)上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向(xiàng)一個方向運(yùn)動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後(hòu)另一個單向閥被打開,被吸入缸(gāng)內(nèi)的液體被排出。這種工作方(fāng)式連(lián)續運動後就形(xíng)成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵(bèng)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(zǔ)柱塞杆外徑(jìng)修整(zhěng)到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體(tǐ)加(jiā)溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓(yā),過盈裝配(pèi);
(b)采有樂泰膠粘著(zhe)裝配,這咱方法要(yào)求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸孔攻絲,銅套外(wài)徑加工螺紋(wén),塗(tú)樂泰膠後,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,手工或機械(xiè)方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用(yòng)鉸(jiǎo)刀修複缸體孔。
采用“表(biǎo)麵工程(chéng)技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層(céng)硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在(zài)柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電(diàn)弧噴塗或電(diàn)噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨(mó)材料;
(d)激(jī)光熔(róng)敷:在柱塞表麵熔敷高硬度(dù)耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供(gòng)油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員(yuán)每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正(zhèng)常(cháng)。如發現液壓缸速度下(xià)降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查(chá),檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間(jiān)隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油(yóu)箱內(nèi)的油液不得低於油標下限,要保持足夠數(shù)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(mó)厚度,降低柱塞泵軸承(chéng)的(de)使(shǐ)用壽命。據液壓泵製造廠提(tí)供的資料,軸承的平均使用壽命(mìng)為10000h,超過此值就需要更(gèng)換新(xīn)口。拆卸下來的軸承,沒有專業(yè)檢測儀(yí)器是無法(fǎ)檢測出軸承的遊隙的,隻能采(cǎi)用目測(cè),如發現滾柱表(biǎo)麵有(yǒu)劃(huá)痕(hén)或變色,就必(bì)須更換。在更換軸承時,應(yīng)注意原軸承(chéng)的英文字母(mǔ)和型號,柱塞泵軸(zhóu)承(chéng)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查表對換,目(mù)的是保持軸承的精(jīng)度等級和載荷容量。
當(dāng)實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其工作壓力保持穩定讓溢流閥(fá)施(shī)放超出部分。而電機一直處(chù)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(bù)分的餘量溢流回原(yuán)係統,從而造(zào)成柱塞泵存在無用功率,工作效率(lǜ)低(dī),若使用創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過(guò)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(zì)動追蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵(bèng)的運行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷痕和鏽蝕現象,必要時應更換新(xīn)品。
(2)檢查柱塞(sāi)副配合情況(kuàng)。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自(zì)身(shēn)作用(yòng)下緩慢(màn)地下滑為配(pèi)合良好。
(3)檢查柱(zhù)塞副的密封性。用手握住柱塞套(tào),兩個(gè)手指堵住柱塞頂端和(hé)側麵的進油(yóu)口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,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,必要時應予以更換。
(5)檢查出油閥副的配(pèi)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,當手指(zhǐ)離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則(zé)應更換出油閥(fá)副。
(6)檢查挺柱體。噴油(yóu)泵體和挺柱體之間的標(biāo)準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查(chá)柱塞凸(tū)緣和控製套的(de)凹槽之間的間隙,應(yīng)為(wéi)0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須(xū)更換控製(zhì)套。