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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發生變化來實現(xiàn)吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調(diào)節(jiē)方便等優點。
柱塞泵被(bèi)廣泛應用於(yú)高壓、大流量和流量需要調(diào)節(jiē)的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
機械分類:
柱塞泵(bèng)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(zhù)塞(sāi)泵
結構(gòu)組成主(zhǔ)要有偏心輪(lún)、柱塞、彈簧(huáng)、缸體、兩個單向閥。柱塞與(yǔ)缸體孔之間形(xíng)成密閉容積。偏(piān)心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動(dòng)一次,向下運動吸(xī)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關。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾(jǐ)個柱塞(一般為3個(gè)或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心(xīn)軸直接推(tuī)動柱塞做往複運動,實現吸(xī)、排液(yè)體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為(wéi)定量泵。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱(zhù)塞泵。乳化液泵用於采煤(méi)工作麵,為液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動活塞做往複運動,實現吸液和(hé)排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複(fù)運動方向與缸體中(zhōng)心軸平行的柱塞泵。軸向(xiàng)柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔(kǒng)內往複運動所產生的容(róng)積變化來進行工作的。由於柱塞(sāi)和柱塞孔都是圓形(xíng)零件,可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直(zhí)軸斜(xié)盤式(shì)
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型(xíng)兩種。壓(yā)力供油型液壓(yā)泵大都(dōu)是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的(de)液壓油箱,在每次啟動機(jī)器之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後(hòu),才能操作(zuò)機械。如果液壓(yā)油箱(xiāng)的氣壓不(bú)足時(shí)就啟動機器,會對(duì)液壓泵內的滑(huá)靴造成拉脫現象,會造成泵體內回(huí)程(chéng)板與壓板的非正常磨損(sǔn)。
5、徑向式(shì)
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱(zhù)塞泵存在故障率高(gāo)、效率低等缺點。國際上70、80年代發展(zhǎn)的(de)軸配流徑向柱塞泵克服了閥(fá)配流徑向(xiàng)柱塞泵的不足。由於(yú)徑向(xiàng)泵結構上的特點,固定(dìng)了軸配流徑向柱塞泵(bèng)比軸向柱塞泵(bèng)耐衝擊、壽命長、控(kòng)製精度高。變量行程短泵的變量是在變(biàn)量柱塞和限位柱塞作(zuò)用下,改變(biàn)定子的偏心距實現的,而定於(yú)的更大 偏心距(jù)為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短。且變量機構設計為高(gāo)壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵(bèng)的響應速度快。徑向結構(gòu)設計克服了如軸向柱塞泵滑(huá)靴偏磨的(de)問題。使其抗衝擊能(néng)力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到(dào)使用氣壓後,才能操作機械(xiè)。直軸斜盤式柱塞泵(bèng)分(fèn)為壓力供(gòng)油型的自(zì)吸(xī)油型兩種。壓力供油(yóu)型液壓泵(bèng)大都采用有氣壓的油箱,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(de)自吸油(yóu)能力很強,無需外力供油。
二、結構形式(shì)
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(xiàng)柱塞泵;由於徑向柱(zhù)塞泵屬於(yú)一種新型(xíng)的技術含量比較高的高效泵,隨著國產化(huà)的不斷(duàn)加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用(yòng)領域的重要組成部分;徑向柱(zhù)塞泵是活塞或柱塞的(de)往複運動方向與驅動軸垂(chuí)直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通(tōng)過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體(tǐ)轉子(zǐ),定子不受其它橫向作用力。轉子裝在配流軸上(shàng)。位於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行(háng)程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將(jiāng)滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠(kào)離心力和液壓力壓(yā)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(zhù)塞將作往複運動,它的行程為定於偏心距的2倍。定子的(de)偏心距(jù)可由泵體上(shàng)的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵體和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內產生的液壓力被靜壓(yā)平衡的表麵所吸收。摩(mó)擦副的靜壓平(píng)衡采取了過平衡壓力補償方法,形成了(le)開環控製。支承驅動軸的軸承隻起(qǐ)支承作用,不受其(qí)他外力的作(zuò)用(yòng)。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與(yǔ)傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容(róng)積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和(hé)柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵(bèng)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(fù)運動,從而(ér)完成(chéng)泵油任(rèn)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決於(yú)供油行程,供(gòng)油行程不受凸輪軸控製是可變的(de)。
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產係列(liè)柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)等係列。係列化是根(gēn)據柴油機單缸功率範圍對供油量的要求不同,以柱(zhù)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(de)柱塞直徑,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(gè)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(xiàng)同,以A型泵為例介紹柱塞式(shì)噴油泵(bèng)的構造(zào)和工作原理。柱(zhù)塞泵由四大部分組(zǔ)成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
為微處理器智能控製,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩(wěn)定、脈動小、操作方便等特(tè)點。廣泛用於(yú)生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上(shàng)行業需(xū)要連續恒壓、恒(héng)流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞(sāi)往複運動總行程(chéng)L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞(sāi)每循環的供油量大小取決於供(gòng)油行程,供油行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(huà)而(ér)變化。轉動柱塞可改(gǎi)變供(gòng)油終了時刻,從而改變供油量。柱塞(sāi)泵工作時,在噴油(yóu)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(ér)完成泵(bèng)油任務,泵油過程可分為以(yǐ)下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱(zhù)塞向下運動,柱塞(sāi)上部空間(稱(chēng)為泵油室)產生真空度,當柱塞上端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(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(zhù)塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油(yóu)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槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在(zài)彈簧力的作用下迅速(sù)關閉,停止供油。此(cǐ)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,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向一個(gè)方向運動時缸內出現(xiàn)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(jiāng)液體(tǐ)壓縮後另一個單向閥(fá)被打開,被吸(xī)入缸(gāng)內的液(yè)體被排出。這種(zhǒng)工作方式連續運動後就形成(chéng)了連續(xù)供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套(tào)的,可以采用更(gèng)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#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種(zhǒng)方(fāng)法:
(a)缸體加溫熱(rè)裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝(zhuāng)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,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠(jiāo)後,旋入裝配。
熔燒結(jié)合方式的缸體與(yǔ)銅套,安(ān)裝方法如下(xià):
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研(yán)磨修複缸孔;
(b)采(cǎi)用坐標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工(gōng)程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬鉻(gè);
(b)電刷鍍技術:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗(tú):噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表(biǎo)麵熔敷高硬度耐磨合金(jīn)粉末。
五、機械維護
采用補(bǔ)油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人(rén)員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否(fǒu)正常。如發現液(yè)壓缸速度下(xià)降或(huò)悶車時,就應(yīng)該對補油泵解體檢查(chá),檢查(chá)葉輪邊沿是(shì)否有(yǒu)刮(guā)傷現象,內齒輪泵間隙是否(fǒu)過大。對於(yú)自吸油型柱塞泵,液壓油箱內(nèi)的油液不得低於油標下限,要(yào)保持(chí)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(chóng)要的部件是軸承,如果軸承出(chū)現(xiàn)遊隙,則(zé)不能保證液壓泵內部三對磨(mó)擦副(fù)的(de)正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承(chéng)油膜厚度,降低柱塞泵軸(zhóu)承(chéng)的使用(yòng)壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新口。拆卸下(xià)來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法(fǎ)檢測出軸承的遊隙(xì)的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵有劃(huá)痕或變色(sè),就必須更換。在更換軸(zhóu)承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸(zhóu)承大都(dōu)采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品,如果更(gèng)換另(lìng)一(yī)種品牌,應請教對軸承有經(jīng)驗的人員查表對換,目的是保持軸承(chéng)的精度等級和載荷容量。
當實際(jì)壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥來調節,使其(qí)工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一(yī)直處於全速運行反複動作,功(gōng)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(huí)原係統,從而造成柱塞(sāi)泵存在無用功率,工作效率低,若使用創傑節能變(biàn)頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節(jiē)能變頻器本身自動調整工作壓力,保持工作壓力(lì)的穩(wěn)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(yōu)點(diǎn)就是能降低柱塞泵的運行能耗,節電效(xiào)果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查柱塞(sāi)有無傷痕和(hé)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(duān)頭插(chā)人柱塞套內(nèi),傾斜(xié)約60°,若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(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油口。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(fù)減壓環帶是否(fǒu)磨損有台階或傷痕現象,必要時應予以更換。
(5)檢查出(chū)油閥副的(de)配合情況。用手指堵住出油閥(fá)下孔,用另一手指將(jiāng)出油(yóu)閥輕輕向下壓,當手指離開出油(yóu)閥上端時,它能自動(dòng)彈回原位,表明出油閥副密封良好(hǎo),否則應(yīng)更換出油(yóu)閥副。
(6)檢查挺(tǐng)柱體。噴油泵體和挺(tǐng)柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸(tū)緣和控製套的凹槽(cáo)之間的間隙(xì),應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必(bì)須更換控製套。