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柱塞泵是(shì)液壓係統的一個重要裝置。它依靠柱塞在(zài)缸體中往複運動(dòng),使密封工作容腔的容積發生變化來(lái)實現吸油、壓(yā)油。柱塞泵具有(yǒu)額定壓力高(gāo)、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於(yú)高壓、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(bó)中。
機械分類(lèi):
柱塞泵一般分為單柱(zhù)塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和(hé)徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱(zhù)塞、彈(dàn)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(sāi)上(shàng)下往複運動一次,向下運動(dòng)吸油,向上運動排油。泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油(yóu)液體積稱為排量,排量(liàng)隻與泵的結構參數(shù)有關。
2、臥式柱(zhù)塞泵
臥式柱塞泵是由幾個(gè)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(dòng)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(shì)配流裝置,而且(qiě)大多為定(dìng)量泵。煤礦液(yè)壓支架係統中的乳化(huà)液泵一般都是臥式柱塞泵(bèng)。乳化液(yè)泵用於(yú)采煤工作麵(miàn),為液壓支架(jià)提(tí)供乳化液,工(gōng)作(zuò)原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往(wǎng)複運動(dòng),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(huò)柱塞的往(wǎng)複運(yùn)動方向與缸體中心軸平行的(de)柱塞泵。軸向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(jī)變化來(lái)進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形零件,可以達到很(hěn)高的精度配合,因此容(róng)積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式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箱,靠氣壓(yā)供油(yóu)的(de)液壓油箱,在每次啟動機器(qì)之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械(xiè)。如(rú)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(lā)脫現象(xiàng),會造成泵體內回(huí)程板與壓板的非正常(cháng)磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵(bèng)可分為閥配流與軸配(pèi)流兩大(dà)類。閥配流徑向柱塞泵存在故障(zhàng)率高、效率低等缺點。國際(jì)上70、80年代發展的軸配流徑(jìng)向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上(shàng)的特點,固定了軸配流(liú)徑(jìng)向柱塞泵比軸(zhóu)向(xiàng)柱塞泵(bèng)耐衝(chōng)擊、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的(de)變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定(dìng)子的(de)偏(piān)心距實現的,而定於的更大(dà) 偏心距(jù)為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且(qiě)變(biàn)量機(jī)構設計為高壓(yā)操(cāo)縱,由控製閥進行控(kòng)製。故該泵(bèng)的響應速度快。徑向結(jié)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(dù)提高。
6、液壓式
液(yè)壓柱塞(sāi)泵靠氣壓供油的液壓油箱,在(zài)每(měi)次啟動機器後,必須等(děng)液壓油(yóu)箱達到使用氣壓(yā)後,才能操作機(jī)械。直軸斜盤式柱塞泵分(fèn)為(wéi)壓(yā)力供油型的自吸油(yóu)型兩種。壓力供油(yóu)型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身(shēn)帶有補油分泵向液壓(yā)泵進油口提供壓(yā)力油的。自吸油型液壓泵的自吸(xī)油能力很(hěn)強,無需外力供油。
二、結構形式
柱塞(sāi)泵分為兩種(zhǒng)有代表性(xìng)的結構形式的軸向柱塞泵(bèng)和徑向(xiàng)柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬於一種新型的技術(shù)含量比較高(gāo)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(sāi)泵應用領域的重要組成部(bù)分(fèn);徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動(dòng)方向與驅動軸垂直的(de)柱塞(sāi)泵。徑向柱塞泵工作原理:驅(qū)動扭矩由(yóu)驅動軸 通(tōng)過(guò)十字聯(lián)軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉(zhuǎn)子(zǐ)裝在配流(liú)軸上。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的(de)滑靴緊貼著偏(piān)心(xīn)行程定子。柱塞與滑靴球鉸相(xiàng)連,並通過卡簧鎖定(dìng)。二個保持環將滑靴卡在(zài)行程定子上。泵轉動時,它依靠離(lí)心力和液壓(yā)力壓在定於內(nèi)表麵上。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。定子的偏(piān)心距可由泵體上的徑向(xiàng)位(wèi)置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵體和(hé)配流(liú)軸上的流道(dào),並由(yóu)配流軸上(shàng)吸(xī)油口(kǒu)控製(zhì),泵體內產(chǎn)生的液壓力被靜壓平衡的表(biǎo)麵所吸收。摩(mó)擦副的(de)靜壓平衡采取(qǔ)了過平衡壓力補(bǔ)償方法,形成了開環控製(zhì)。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係(xì)統中:軸向柱塞泵(bèng)是(shì)利用與傳動軸平行的柱塞在柱(zhù)塞孔內往(wǎng)複運動所產生的容積變化來進行(háng)工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達到很(hěn)高的精度配合;
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,從而(ér)完成泵油任務,泵油過程可分(fèn)為以下三個階段。結論(lùn):通(tōng)過(guò)上述討論,得(dé)出下列結論
① 柱塞往複運(yùn)動(dòng)總行程L是不變的(de),由凸輪的升程(chéng)決定。
② 柱塞每(měi)循環的供油量大小取決於(yú)供油行程,供油行程不受凸輪(lún)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(yóu)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(bèng)主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化(huà)是根據柴油機單缸功率範圍對供油量的要(yào)求不同,以柱塞行程(chéng),泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工作循環(huán)內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油(yóu)機的需要。國產係列噴油泵的工作(zuò)原理(lǐ)和(hé)結構型式基本相同,以A型泵為例(lì)介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵(bèng)由四大部(bù)分組成:分泵、油(yóu)量調節機構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製(zhì),液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動(dòng)小、操作(zuò)方便等特點。廣泛用(yòng)於生化、醫藥、化工、環保等行(háng)業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原(yuán)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(yóu)行程,供油行程不受凸輪軸控(kòng)製是可變的。供油開始(shǐ)時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刻,從而改變供油量(liàng)。柱塞泵工作時,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(yùn)動,從而完成泵油任務(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(qǐ)部分轉過去後,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(shēng)真空度,當柱塞上端(duān)麵把柱塞套上的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室,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(dī)壓油路便與柱塞頭部的中孔(kǒng)和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在(zài)彈簧力的作用下迅速關閉,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(zhù)塞又(yòu)下行。此時便開始了(le)下一個循環。柱(zhù)塞泵以一個柱塞為原(yuán)理介紹,一個(gè)柱塞泵上有兩個單向閥,並且方(fāng)向相反,柱塞向(xiàng)一個方向運動時缸內出現負(fù)壓,這時一個單向(xiàng)閥(fá)打開液體被(bèi)吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一個單向(xiàng)閥(fá)被打開,被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動後就(jiù)形成了(le)連續供油 。
5、機械使用
柱(zhù)塞泵缸體鑲(xiāng)裝銅(tóng)套的,可以采用更換銅套的方法安裝(zhuāng)。首先把一組柱塞(sāi)杆外徑修整(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)缸體加溫熱裝或銅(tóng)套低溫冷凍(dòng)擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱(zán)方法(fǎ)要(yào)求銅外套外徑表(biǎo)麵有溝槽(cáo);
(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工(gōng)螺紋,塗樂(lè)泰(tài)膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體(tǐ)與銅套,安裝方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研(yán)磨修複缸孔;
(b)采用(yòng)坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采(cǎi)用“表麵(miàn)工程技術(shù)”,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(zài)柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗(tú)或電弧(hú)噴(pēn)塗或電噴塗:噴塗高碳馬(mǎ)氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷(fū)高硬度耐磨合金(jīn)粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員(yuán)每日需對柱塞泵(bèng)檢查1-2次,檢查液(yè)壓泵運轉聲響是否正常。如(rú)發(fā)現液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查(chá),檢查(chá)葉輪邊沿是否有(yǒu)刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱(xiāng)內的油液不得低於(yú)油標下限,要保持足夠數量的液(yè)壓(yā)油。液壓油的(de)清潔度越高,液壓泵的使用(yòng)壽命越長。
柱塞(sāi)泵最重要的部件是軸承,如果軸(zhóu)承出現遊隙,則(zé)不能保(bǎo)證液壓(yā)泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降(jiàng)低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸(zhóu)承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒(méi)有專業檢測儀器是無法(fǎ)檢測出軸承的遊隙的,隻能(néng)采用目測,如發現滾柱表麵(miàn)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,柱塞泵軸承大都采用大載(zǎi)荷容量軸承,購(gòu)買(mǎi)原廠家,原規格的產品,如(rú)果更換另一種品牌,應請教(jiāo)對軸(zhóu)承有經驗的人員查表對(duì)換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來(lái)調節,使其工(gōng)作(zuò)壓力保(bǎo)持穩定(dìng)讓溢流閥施放超出(chū)部分。而電機一直處於全(quán)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,有部分的餘量溢流回原係(xì)統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能(néng)變頻器後,溢流閥可定它(tā)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(huàn)新品。
(2)檢查柱塞副配合(hé)情況。將柱塞端頭插人(rén)柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢(màn)地下滑為配(pèi)合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手(shǒu)指堵住柱(zhù)塞頂端(duān)和側麵的進油口。用另一隻手拉出柱(zhù)塞,感到有較大的吸力(lì),放鬆柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則應更換(huàn)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(bì)要時(shí)應予以更換。
(5)檢查出油閥(fá)副的配合情況。用手指堵住(zhù)出油(yóu)閥下孔,用另一手指(zhǐ)將出油閥輕輕向(xiàng)下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動(dòng)彈回原位,表明出油閥副密封良好,否(fǒu)則應更換出油閥(fá)副。
(6)檢查挺柱體(tǐ)。噴油泵體和挺(tǐng)柱體之間的標準間隙(xì)為0~0.03mm,如超過(guò)0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞(sāi)凸緣和控製套的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。