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柱塞泵是液壓(yā)係統的一個重要裝置(zhì)。它依靠柱塞在缸體中往複運動,使密封工(gōng)作容腔(qiāng)的容(róng)積發生變化(huà)來實現吸油、壓油。柱塞泵具有(yǒu)額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量(liàng)調節方便等優點。
柱塞泵(bèng)被廣泛應用於高壓、大流量和(hé)流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程(chéng)機械和船舶中(zhōng)。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構組(zǔ)成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體(tǐ)、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪(lún)旋轉一轉,柱塞上(shàng)下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一(yī)轉排出的(de)油液體(tǐ)積稱為排量,排量(liàng)隻與泵的結構參數(shù)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(qǔ)軸通過連杆滑塊或由(yóu)偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓(yā)泵。它們也都采用閥式配流裝(zhuāng)置(zhì),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(cǎi)煤工作麵,為液壓支架提供乳化液,工(gōng)作原(yuán)理靠曲軸的旋轉帶動活(huó)塞(sāi)做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸(zhóu)向式
軸向(xiàng)柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運(yùn)動方向與缸體中心軸平行的柱塞(sāi)泵。軸向柱塞泵利用與(yǔ)傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所(suǒ)產(chǎn)生的容積變(biàn)化來進行工作的。由於柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件(jiàn),可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直(zhí)軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞(sāi)泵分為壓力供油型和自吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大(dà)都是采用有氣壓的油(yóu)箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機(jī)器(qì)之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後(hòu),才能操作(zuò)機(jī)械(xiè)。如果液壓油箱的(de)氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的(de)滑靴造成拉脫現象,會造成(chéng)泵體內回程板與壓板的非正常磨損。
5、徑向式(shì)
徑向柱塞(sāi)泵可分為閥配流與軸配流兩大類(lèi)。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發(fā)展的軸配流(liú)徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構(gòu)上的特點,固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊(jī)、壽命長、控製精度高。變量行程短(duǎn)泵的變量是(shì)在變量(liàng)柱塞和限位柱塞作用下,改變(biàn)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(dà)小不同),變量行程很短。且變(biàn)量機構(gòu)設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設(shè)計克服了如軸向柱塞泵滑(huá)靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力(lì)大幅度提高。
6、液壓(yā)式
液壓柱塞(sāi)泵靠氣壓供油的液壓油箱(xiāng),在每次啟動(dòng)機器後,必須等液壓油箱(xiāng)達到(dào)使用氣壓後,才能操(cāo)作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的(de)自(zì)吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都(dōu)采用有氣壓(yā)的油箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向(xiàng)液壓泵進油口提供壓力油的(de)。自吸油型液壓(yā)泵的自(zì)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(xìng)的結構(gòu)形式的軸向柱塞泵(bèng)和徑向柱塞泵;由於徑向柱塞泵屬(shǔ)於一種新型(xíng)的技術含量比較高的高(gāo)效泵,隨著國產化的不斷加快,徑(jìng)向柱塞泵必(bì)然會成為柱塞泵應用領域的重要(yào)組成部分;徑向柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作(zuò)原理(lǐ):驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器 傳(chuán)遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其(qí)它橫向作用力。轉子裝在配(pèi)流軸(zhóu)上。位於轉子(zǐ)中的徑向(xiàng)布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱(zhù)塞與滑靴球鉸相連(lián),並通過卡簧鎖定。二(èr)個保持環將滑靴卡在(zài)行程定子上。泵轉動時,它依(yī)靠離心力(lì)和液壓力壓在(zài)定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏心作用(yòng),柱塞將作往複運動,它(tā)的行程為定於偏心距的2倍(bèi)。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相(xiàng)對的兩個柱塞來調節(jiē)。油液的(de)進出通過泵體和配流軸(zhóu)上的流道,並由配流軸上吸油口控(kòng)製,泵體內產生的液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副(fù)的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承(chéng)隻起支承作用,不受(shòu)其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是(shì)利用與傳動(dòng)軸平(píng)行的柱塞在柱塞孔內往(wǎng)複(fù)運(yùn)動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形零件,加工時(shí)可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上(shàng)的凸(tū)輪與柱塞彈簧的作用(yòng)下,迫使柱(zhù)塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵(bèng)油過程可分為以(yǐ)下三個階段。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(xún)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是可(kě)變的。
③ 供油開始時刻不隨(suí)供油行程的變化而(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、 國產係列柱塞式噴油泵(bèng)國產係(xì)列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是(shì)根據柴油機單缸功率範圍對供油量的(de)要求不同,以柱塞行(háng)程,泵缸中心距和結構(gòu)型式為基礎,再分別配以不(bú)同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在一個工(gōng)作循環內供(gòng)油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機(jī)的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例(lì)介紹柱(zhù)塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四(sì)大部分組(zǔ)成:分泵、油量調(diào)節機構、傳(chuán)動(dòng)機構和(hé)泵體
為微處理器智能控製,液晶(jīng)屏(píng)顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於生(shēng)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(bèng)柱塞(sāi)往(wǎng)複運動總行程L是不變的(de),由凸輪的升程決(jué)定(dìng)。柱塞每循環的供油量大(dà)小(xiǎo)取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變(biàn)的。供油(yóu)開始時刻不隨供油行程的變(biàn)化而變(biàn)化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油(yóu)量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞(sāi)彈簧的作用(yòng)下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油(yóu)過程可分為以下兩個階段。
2、進油過(guò)程
當凸輪的(de)凸起部分轉(zhuǎn)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)產生真空度(dù),當柱塞上(shàng)端(duān)麵把柱塞套上的進油(yóu)孔打開後,充滿在(zài)油泵上體(tǐ)油(yóu)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(háng)到柱塞上的斜(xié)槽(停供邊)與套筒(tǒng)上的回油孔相通時,泵油(yóu)室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降(jiàng),出油閥在彈簧(huáng)力(lì)的作用下迅速關閉,停止供油。此後柱塞還要上行(háng),當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈(dàn)簧的作用下,柱(zhù)塞又下行。此時便開始(shǐ)了下一個(gè)循環(huán)。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時(shí)缸內出現負壓,這時一個單向(xiàng)閥打開液體被吸(xī)入缸內,柱塞向另(lìng)一個方向運動時,將液(yè)體壓縮後另(lìng)一個單向閥被打開,被(bèi)吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運(yùn)動後就形成了連續供(gòng)油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅(tóng)套的,可以采用更換銅套的方法(fǎ)安(ān)裝。首(shǒu)先把一組柱(zhù)塞杆外徑修整(zhěng)到統一尺寸,再用1000#以上的(de)砂紙拋光外徑。
缸(gāng)體(tǐ)安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套(tào)低溫冷凍擠壓(yā),過(guò)盈(yíng)裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,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(wài)徑加工螺紋,塗樂泰膠後,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,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采(cǎi)用(yòng)坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體(tǐ)孔。
采用“表麵(miàn)工程(chéng)技術(shù)”,方法如下(xià):
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱(rè)噴塗或電弧噴塗或(huò)電噴塗:噴塗高(gāo)碳馬氏體耐磨材料;
(d)激(jī)光熔敷:在柱塞(sāi)表麵熔敷高硬度(dù)耐磨合金粉末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用(yòng)3000h後,操作人員每日需對(duì)柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液(yè)壓缸(gāng)速度下降(jiàng)或悶車時,就(jiù)應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內(nèi)齒輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保持足夠(gòu)數量的(de)液壓油。液壓油的清潔度越(yuè)高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部(bù)件是(shì)軸承,如果(guǒ)軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部三對磨擦(cā)副的正常間隙,同時(shí)也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低(dī)柱塞泵軸承(chéng)的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的(de)資料,軸承的平均(jun1)使用(yòng)壽命為10000h,超過此值就需要(yào)更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業(yè)檢測儀器(qì)是無法檢測出軸(zhóu)承的遊隙的,隻能采(cǎi)用目測,如發現滾柱表麵有劃(huá)痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應(yīng)注意原軸承的(de)英文字母和型號,柱(zhù)塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另一種品(pǐn)牌,應請教對軸承有經驗(yàn)的人員查(chá)表對(duì)換,目的(de)是保持軸承的精度等(děng)級和載荷容(róng)量。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其(qí)工作壓(yā)力保持穩(wěn)定讓(ràng)溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全(quán)速運(yùn)行反複動作,功耗不變。當采用(yòng)溢流來調節壓力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵(bèng)存在無用功率,工作效率(lǜ)低,若使用創傑(jié)節能變頻器後,溢流閥可(kě)定它封(fēng)閉,通過節能變頻器本身(shēn)自動調整工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動(dòng)追蹤設備的壓力。實(shí)現(xiàn)自動化控製,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)檢查柱塞有無(wú)傷痕和鏽蝕現象,必要時應(yīng)更換新(xīn)品。
(2)檢查柱塞副配合情況(kuàng)。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約(yuē)60°,若柱塞能在自身(shēn)作用下緩慢地下滑為配合(hé)良好。
(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進(jìn)油口。用(yòng)另一隻(zhī)手拉(lā)出柱(zhù)塞,感到有較大的(de)吸力,放鬆柱塞(sāi)立即縮回原位,表明柱塞副(fù)密封良好,否則應更換(huàn)柱塞副。
(4)檢查出(chū)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)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥(fá)下孔,用(yòng)另一手指將出油(yóu)閥輕輕向下壓(yā),當手指離開出油閥(fá)上端時(shí),它能自動彈回原位,表(biǎo)明出油閥副密封良好,否(fǒu)則應更換出(chū)油(yóu)閥副(fù)。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺(tǐng)柱體(tǐ)之間的標準間隙為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(tào)的凹槽之間的(de)間隙,應為(wéi)0.02~0.08mm,如(rú)超過0.12mm,必須更換控製(zhì)套。