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柱塞泵(bèng)是液壓係(xì)統的一個重(chóng)要裝置。它依靠柱塞(sāi)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吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓(yā)力高、結構緊湊(còu)、效率高和流(liú)量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓、大流量(liàng)和流量需要調節的場(chǎng)合(hé),諸如液壓機、工程機械和船舶中。
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(gāng)體、兩個單向閥。柱塞與缸(gāng)體(tǐ)孔(kǒng)之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向(xiàng)下運動(dòng)吸油,向上運動排(pái)油。泵每轉一轉排出的油(yóu)液(yè)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(shì)柱塞泵(bèng)是(shì)由(yóu)幾個柱塞(一般為3個(gè)或6個)並(bìng)列安裝,用1根曲(qǔ)軸通過連杆(gǎn)滑(huá)塊或由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置,而且(qiě)大多為定量泵。煤礦液壓支(zhī)架係統中的(de)乳化液泵一般都是臥式(shì)柱塞泵。乳化(huà)液泵用於采煤(méi)工作麵,為(wéi)液壓支架提供(gòng)乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶(dài)動活塞做往複運動,實現(xiàn)吸液和排液。
3、軸向(xiàng)式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動(dòng)方向與缸體中心軸平行(háng)的柱塞(sāi)泵。軸向(xiàng)柱塞泵利(lì)用與傳動軸(zhóu)平行的柱塞在柱塞(sāi)孔內往複運動所產生的容積變化來進行工(gōng)作的。由(yóu)於柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以(yǐ)達到很(hěn)高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤式柱塞泵分(fèn)為壓(yā)力(lì)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(yā)的油箱,靠氣壓供油的(de)液壓油箱,在每次啟(qǐ)動機器(qì)之後(hòu),必須等液壓油箱達(dá)到使用(yòng)氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓(yā)泵內的滑靴造(zào)成拉脫現象,會造成泵體內回程板與(yǔ)壓板的非正常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵(bèng)可分為閥配流與軸配流兩大類。閥(fá)配流徑向(xiàng)柱塞(sāi)泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵(bèng)克服了(le)閥(fá)配流徑向柱塞泵的不足。由(yóu)於(yú)徑向泵結構上(shàng)的(de)特點,固(gù)定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控製精度高。變量行(háng)程(chéng)短(duǎn)泵的變量是在變量柱塞和限位柱塞作(zuò)用下,改變定子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排量大小不同(tóng)),變量(liàng)行(háng)程很短。且變量機構設計為高(gāo)壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了如(rú)軸向柱塞(sāi)泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝(chōng)擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠(kào)氣壓供油的液壓油箱,在每(měi)次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤(pán)式柱塞泵(bèng)分為壓力供(gòng)油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣(qì)壓的油箱,也(yě)有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進(jìn)油口提供壓力(lì)油的。自吸(xī)油型(xíng)液壓泵的自吸油能力(lì)很強,無需(xū)外力供油(yóu)。
二、結構形式
柱塞(sāi)泵分為兩種有代表性的結構形式(shì)的軸向柱塞泵和徑向柱塞(sāi)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,隨著國產化的不斷加快(kuài),徑向柱塞(sāi)泵必然會成為柱塞泵應用領域(yù)的重要組成部分;徑向柱塞泵是(shì)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(sāi)泵工作原理:驅動扭矩(jǔ)由驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向(xiàng)作用力。轉子(zǐ)裝在配(pèi)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(dìng)子。柱塞與滑(huá)靴球鉸相連,並通過卡簧(huáng)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(kào)離心力和液壓力壓在定於內表麵上。當轉子轉動時,由於定於的偏(piān)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對的兩個柱塞來調節。油液的進出通過泵體和(hé)配流軸上的流道(dào),並由配流軸上(shàng)吸油口控製,泵體內產生的液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的(de)靜壓平(píng)衡采(cǎi)取了過平衡壓力補償方法,形成了開環控製(zhì)。支承驅動軸的軸承隻(zhī)起支承作用,不受其他(tā)外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與(yǔ)傳動軸(zhóu)平行的柱(zhù)塞在柱塞孔內往複運動(dòng)所產(chǎn)生的容積變化來進(jìn)行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都(dōu)是圓形零件,加工時(shí)可以達到很高的精度配合;
三(sān)、工作階(jiē)段(duàn)
工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧(huáng)的作用(yòng)下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而完成(chéng)泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。結論:通過上述討論(lùn),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(jué)於供(gòng)油行程,供油行程(chéng)不受凸輪(lún)軸(zhóu)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(gòng)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柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)等係列。係列化是根據柴油(yóu)機單缸功率範圍(wéi)對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距(jù)和結構型式為(wéi)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內供油量(liàng)不等的噴油泵,以滿足(zú)各種柴油機的需要。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式(shì)基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵(bèng)的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和(hé)泵體
為微處理(lǐ)器智能控製,液晶屏顯示,可(kě)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(huà)、醫藥、化工、環保等行業,滿足(zú)以上行業需要連續恒壓、恒流輸送(sòng)液體的要求。
1、機(jī)械原理概述
柱塞泵(bèng)柱塞往複運動總(zǒng)行程L是不變的,由凸(tū)輪的升程(chéng)決定。柱塞每循環的供油量大小(xiǎo)取決於供油行(háng)程,供油行程不受凸輪軸(zhóu)控製是可變的。供油開始(shǐ)時刻(kè)不隨供(gòng)油行程的變化而(ér)變化。轉動柱(zhù)塞可改(gǎi)變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工(gōng)作時,在噴油泵凸輪(lún)軸上的凸輪與柱(zhù)塞(sāi)彈簧的作(zuò)用下,迫使柱塞作上、下(xià)往複運動,從而完成(chéng)泵油任務,泵油過(guò)程可分為以(yǐ)下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪(lún)的凸起部分轉過去後,在彈簧(huáng)力的作用下,柱塞向下運(yùn)動(dòng),柱塞上部空間(稱為(wéi)泵油(yóu)室)產生真空度,當柱(zhù)塞上端麵把柱塞套上的進油孔打開後(hòu),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(yóu)孔相通時,泵(bèng)油室(shì)低壓(yā)油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓(yā)驟然下(xià)降,出油閥在彈簧力的作用下迅(xùn)速關閉,停止供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸(tū)起部分轉(zhuǎn)過去(qù)後,在彈簧的作用下,柱塞又(yòu)下行。此(cǐ)時便開始了下一個循環。柱塞(sāi)泵以(yǐ)一個柱塞為原理介紹(shào),一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方(fāng)向相反,柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓(yā),這時一個(gè)單向閥打開(kāi)液體被吸入缸內,柱塞向(xiàng)另一個方向運動時,將液(yè)體壓縮後(hòu)另一個單向閥被打(dǎ)開,被吸入缸內的液體被排出。這種(zhǒng)工作方式連續運動後就形成了連(lián)續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸(gāng)體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝(zhuāng)。首先把一(yī)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(tǐ)安(ān)裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫(wēn)熱(rè)裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要(yào)求銅外套外徑表麵有溝槽;
(c)缸(gāng)孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰(tài)膠後,旋入裝配。
熔燒結合方式的(de)缸體與銅套,安(ān)裝方(fāng)法如(rú)下:
(a)采用研磨棒,手工(gōng)或機械方法研磨修複(fù)缸(gāng)孔;
(b)采用坐標鏜床,重(chóng)新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔(kǒng)。
采用“表麵工程技術(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:在柱塞表麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗(tú)或電(diàn)弧噴塗或電噴塗:噴塗高(gāo)碳馬氏(shì)體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷(fū)高硬度(dù)耐磨合金(jīn)粉末。
五、機械維(wéi)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(duì)柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下(xià)降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉(yè)輪邊(biān)沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間(jiān)隙(xì)是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液(yè)壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保持足夠(gòu)數量的液壓油。液壓油(yóu)的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱(zhù)塞泵最重(chóng)要的部件是(shì)軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓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(jìng)液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造(zào)廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值(zhí)就需(xū)要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出(chū)軸承的(de)遊隙的,隻(zhī)能采用目測,如發現滾(gǔn)柱表麵(miàn)有劃痕或變(biàn)色,就必須(xū)更換。在更換軸承時,應注意原軸承的(de)英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容(róng)量軸承(chéng),購買原廠家,原規格的產品,如(rú)果更換另一種品牌(pái),應(yīng)請教對軸承有經(jīng)驗的人員查(chá)表對(duì)換,目的是保持軸承的精度等級(jí)和載荷容量。
當實際壓力大於需要(yào)壓力時,都是通(tōng)過溢(yì)流閥來調節,使其工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采用溢流來調節壓力和(hé)流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工(gōng)作效率低,若使用創傑節能變頻器(qì)後,溢流(liú)閥可(kě)定它(tā)封閉,通過節能(néng)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(shè)備的壓力(lì)。實現自動化控製,從而節省能耗(hào)。這種調節方式更大 優點就是能降低柱塞泵(bèng)的運(yùn)行能耗,節電效果可達30%以上。
六、檢修
(1)檢查(chá)柱(zhù)塞有無傷(shāng)痕和鏽蝕現象,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞(sāi)端頭插人柱塞套內(nèi),傾斜約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(fēng)性。用手握住柱(zhù)塞套,兩個手指堵住柱塞頂端和側麵的進油口。用另(lìng)一隻手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原(yuán)位,表明柱塞副密封(fēng)良好,否(fǒu)則應更換柱塞副(fù)。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨(mó)損有台階或傷(shāng)痕現象(xiàng),必要時應予以(yǐ)更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用(yòng)手指堵住出油閥下孔,用另一(yī)手指將出油(yóu)閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則應更(gèng)換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間(jiān)的標準間(jiān)隙為0~0.03mm,如(rú)超過0.2mm ,則應更換零件(jiàn)。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間(jiān)隙,應為0.02~0.08mm,如超過0.12mm,必須更換控製套。