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柱塞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動,使密封工作容腔的容積(jī)發生(shēng)變化來實現(xiàn)吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構緊(jǐn)湊、效(xiào)率高和流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量和流量需要調節的場合,諸(zhū)如(rú)液壓機、工程機械和船(chuán)舶中。
機械分類(lèi):
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱(zhù)塞泵(bèng)和徑向柱(zhù)塞(sāi)泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪(lún)、柱塞、彈(dàn)簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸(gāng)體(tǐ)孔之間形(xíng)成密閉容積(jī)。偏心輪旋(xuán)轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上(shàng)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(gòu)參數有關(guān)。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通(tōng)過連杆(gǎn)滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動(dòng),實現吸(xī)、排液體的液壓泵(bèng)。它們也都采用閥(fá)式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支(zhī)架係統中的(de)乳化液(yè)泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架(jià)提供(gòng)乳化液(yè),工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現(xiàn)吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名(míng):Piston pump)是活塞(sāi)或柱塞的往複運動方向與缸體中心軸平行的柱(zhù)塞(sāi)泵。軸向柱塞泵利用與傳動(dòng)軸平(píng)行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變(biàn)化來進行工作的。由於柱(zhù)塞(sāi)和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(jī)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(yóu)型兩種。壓力供油型(xíng)液壓泵大都是采(cǎi)用有氣壓的油(yóu)箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使用(yòng)氣壓後,才能操作機械。如果液壓(yā)油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內的滑靴造成(chéng)拉脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常(cháng)磨損。
5、徑向式
徑向柱(zhù)塞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(diǎn)。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了(le)閥配(pèi)流徑向柱塞泵的(de)不足。由於徑向泵(bèng)結構上的(de)特(tè)點,固定了軸配流徑向柱塞(sāi)泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精(jīng)度高。變(biàn)量行程短泵的變量是在(zài)變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實現的,而(ér)定於的更(gèng)大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變量(liàng)機構設計為高壓操縱(zòng),由控製閥進行(háng)控製。故該泵的響應速度快。徑向(xiàng)結構設計克服了如軸向柱塞泵(bèng)滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓(yā)式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓(yā)油箱,在每(měi)次啟動機器後,必須等液(yè)壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式(shì)柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓(yā)力供油型液壓泵大都采用(yòng)有氣壓的油(yóu)箱,也有液壓泵本身帶有補油(yóu)分泵向液壓泵(bèng)進油口提供壓力油的。自吸油型(xíng)液壓泵(bèng)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式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由(yóu)於徑向柱塞泵屬於一種新型(xíng)的(de)技術含量比較(jiào)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用(yòng)領域(yù)的重(chóng)要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複(fù)運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工(gōng)作原(yuán)理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字聯軸器(qì) 傳遞給星形的(de)液壓缸體轉(zhuǎn)子,定子(zǐ)不受(shòu)其它(tā)橫向作用力。轉(zhuǎn)子裝在(zài)配流軸上。位於轉子(zǐ)中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與(yǔ)滑靴球鉸(jiǎo)相連,並通過卡簧鎖定。二(èr)個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和(hé)液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時(shí),由於定於的偏心作(zuò)用,柱塞將作往複運動,它的行程為定於偏(piān)心距的2倍。定子的(de)偏心距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調(diào)節。油液的進出通過(guò)泵體和配流軸上的流道(dào),並由配流軸上(shàng)吸油口控製,泵體內產生的(de)液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副(fù)的靜(jìng)壓平衡(héng)采取了過平衡壓力補償方法,形成(chéng)了開環(huán)控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用,不受其他外力的作用。液壓係統(tǒng)中:軸向柱塞泵是(shì)利用與傳動軸(zhóu)平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產(chǎn)生的容積變化(huà)來進(jìn)行工作的。由於柱塞泵的(de)柱塞和柱塞孔都是(shì)圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工(gōng)作時,在噴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、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述(shù)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(qǔ)決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控製是可變的。
③ 供油(yóu)開始時刻不隨供油行程的變化而變化。
④ 轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了時(shí)刻,從而改變供油量。
四、 國產係列柱(zhù)塞式噴油泵國產係列(liè)柱塞泵(bèng)主(zhǔ)要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列(liè)化是根據柴油機單缸功(gōng)率範圍對供油量的(de)要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和(hé)結構型式為基礎,再(zài)分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若(ruò)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型泵為例介紹(shào)柱塞式噴油泵的構造(zào)和工(gōng)作原(yuán)理(lǐ)。柱塞泵由四大(dà)部分組成:分泵、油量調節(jiē)機構、傳動機構和(hé)泵體
為微處理器智能控製,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(xiǎo)、操作方便等特點(diǎn)。廣泛(fàn)用於生化、醫藥、化工(gōng)、環保等(děng)行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流(liú)輸送液體(tǐ)的要求。
1、機械原理概(gài)述
柱塞泵柱塞往(wǎng)複運動總行程L是不變的(de),由凸輪的升程決定。柱(zhù)塞每循(xún)環的供油量大(dà)小(xiǎo)取決於供油行程,供(gòng)油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油(yóu)開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變(biàn)供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成泵油任務,泵油過(guò)程可(kě)分為以(yǐ)下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的(de)凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油(yóu)室)產生真空度,當柱塞上端麵(miàn)把柱塞套(tào)上的進油孔打開後,充滿在油泵上體油道內(nèi)的(de)柴油經油孔(kǒng)進入泵油室,柱塞運動到(dào)下止點,進油結(jié)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(de)回油孔相(xiàng)通時,泵油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,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,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,在彈簧的作用下,柱塞又下行(háng)。此時便開始了下(xià)一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個(gè)單向閥,並且方向相反,柱塞向一個方向(xiàng)運(yùn)動時缸內出現負壓,這時(shí)一個(gè)單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞(sāi)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,被吸入缸內的液體被排出(chū)。這種(zhǒng)工作方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套(tào)的,可以采用更換銅套(tào)的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑(jìng)修整到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體(tǐ)安裝(zhuāng)銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或(huò)銅套低溫冷凍(dòng)擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘(zhān)著裝配,這咱方法(fǎ)要求銅(tóng)外套外(wài)徑表麵有(yǒu)溝槽;
(c)缸孔攻絲(sī),銅套外徑加工螺(luó)紋,塗樂泰膠(jiāo)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)采用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔(kǒng)。
采用“表麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍技(jì)術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷(shuā)鍍技術: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(tú)高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷(fū)高硬度耐磨合金粉末(mò)。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操(cāo)作人員每日需對柱塞(sāi)泵(bèng)檢查1-2次,檢查液(yè)壓泵運轉聲響是否(fǒu)正常。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應該(gāi)對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有(yǒu)刮傷現象,內齒輪泵間隙是否(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標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油(yóu)的清潔度越高,液(yè)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(zhèng)液壓(yā)泵內部三對磨擦(cā)副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油(yóu)膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽(shòu)命。據液壓泵(bèng)製造廠提供(gòng)的資料,軸承的平(píng)均(jun1)使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新(xīn)口。拆卸下來的軸承,沒(méi)有專業檢測儀器(qì)是無法檢測出(chū)軸承的遊隙的,隻(zhī)能采用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須(xū)更換。在(zài)更換軸承時,應(yīng)注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸(zhóu)承,購買原廠家,原規格的產品,如果更換另(lìng)一種品牌,應請教(jiāo)對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保(bǎo)持軸承的精度等級和載荷容量。
當實際(jì)壓力(lì)大於需要壓力時,都(dōu)是通過溢流閥來調節(jiē),使其工作壓力(lì)保(bǎo)持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機(jī)一(yī)直處於全速運行反(fǎn)複動作(zuò),功耗不變(biàn)。當采用溢(yì)流來調節壓力和(hé)流量時,有部分的餘量溢(yì)流回原係統,從而造成柱塞泵存在無(wú)用功率(lǜ),工作效率低,若使用(yòng)創傑節能變(biàn)頻器後,溢流閥(fá)可定它(tā)封閉(bì),通過節能(néng)變頻器本身自動調整工作壓力,保持工作壓力(lì)的穩定(dìng),自(zì)動追蹤設備的壓力。實現自動(dòng)化控製,從(cóng)而(ér)節省能耗。這種調節方式更(gèng)大 優點就是能降低柱塞泵的運行(háng)能耗,節電效果可達30%以上(shàng)。
六、檢修
(1)檢查柱塞有無傷(shāng)痕和鏽蝕現象,必要時應更(gèng)換新品。
(2)檢查柱(zhù)塞副配合情況。將柱塞端(duān)頭插人柱(zhù)塞套內,傾斜約60°,若柱塞能在自身(shēn)作(zuò)用下緩慢地下滑為配合良好(hǎo)。
(3)檢(jiǎn)查柱塞副的密封性。用(yòng)手握住柱塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側(cè)麵的進油口。用另一隻手拉出柱塞,感(gǎn)到有較大的吸力(lì),放鬆柱塞立(lì)即縮(suō)回原位,表明柱(zhù)塞(sāi)副密封良好,否則應更換柱塞(sāi)副。
(4)檢查出油閥(fá)副減壓環帶是否磨損有台階或傷(shāng)痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢(jiǎn)查出(chū)油閥副的配合情況。用手指堵住出(chū)油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能(néng)自動彈回原位,表明出油閥(fá)副密封良好,否則應更換出油(yóu)閥副。
(6)檢查(chá)挺(tǐng)柱體。噴油泵體和挺柱體之間的(de)標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則(zé)應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間(jiān)隙,應(yīng)為(wéi)0.02~0.08mm,如(rú)超過(guò)0.12mm,必須更換控製套。