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柱(zhù)塞泵是液(yè)壓係(xì)統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往複(fù)運動,使(shǐ)密(mì)封工作容腔的容積發生變化來(lái)實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構(gòu)緊湊(còu)、效率高和流量調節方便等優點(diǎn)。
柱塞泵被廣泛應用於高(gāo)壓、大流量和流量需要調節的場合,諸(zhū)如(rú)液壓機、工程機械和船舶中(zhōng)。
機械分類:
柱塞泵一般分為單柱(zhù)塞泵、臥式(shì)柱塞(sāi)泵、軸向柱塞泵和徑向柱(zhù)塞泵。
1、單柱塞泵
結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸(gāng)體孔(kǒng)之間形成(chéng)密閉容積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動(dòng)一(yī)次,向下(xià)運(yùn)動吸油,向上運動排油。泵(bèng)每(měi)轉一轉排出(chū)的油液體積稱為排量,排量隻與泵的結構參數有關(guān)。
2、臥式柱塞泵
臥式柱(zhù)塞泵是由幾個柱塞(一般為3個或6個)並(bìng)列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸(zhóu)直(zhí)接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液(yè)壓泵。它們也都采用閥式配(pèi)流裝置(zhì),而且大多為定量泵。煤礦液壓支(zhī)架係統(tǒng)中的乳化液泵一(yī)般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳化(huà)液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸液(yè)和(hé)排液(yè)。
3、軸向式
軸向柱(zhù)塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱(zhù)塞的往(wǎng)複運動方向與缸(gāng)體中(zhōng)心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞(sāi)和柱塞孔都是(shì)圓形(xíng)零件,可以達(dá)到很高的精度(dù)配合,因此容積效率高。
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(dà)都是采用有氣壓的(de)油箱,靠氣壓供(gòng)油的液(yè)壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等(děng)液壓油(yóu)箱(xiāng)達到(dào)使用氣壓後(hòu),才能操作機械。如(rú)果液壓油(yóu)箱的氣壓不(bú)足時就啟(qǐ)動機器,會對液壓泵內的滑靴(xuē)造成拉脫(tuō)現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損(sǔn)。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分(fèn)為閥配流與(yǔ)軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵(bèng)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克服了閥配流徑向柱塞泵(bèng)的不足。由於(yú)徑向泵(bèng)結構上(shàng)的特點,固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。變量行程短泵的變量是在(zài)變(biàn)量柱(zhù)塞和限位柱塞作(zuò)用(yòng)下,改變定子的偏心距實現的,而定於的(de)更大 偏心距為 5—9mm(根(gēn)據排量(liàng)大小不同),變量行程很短。且變量機構設計(jì)為高壓操縱,由控製閥進(jìn)行控製。故該泵的響(xiǎng)應速度快。徑向結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(néng)力大幅度提高(gāo)。
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(xiāng)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。壓力供油型液壓泵大都采用有(yǒu)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。自吸油型液壓泵的自吸(xī)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(de)結構形式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於(yú)徑向柱塞泵屬於一種新型的技(jì)術含量比較高的高效泵,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領域(yù)的重要組成(chéng)部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往(wǎng)複運(yùn)動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅動扭矩由驅動軸 通過十字(zì)聯(lián)軸(zhóu)器 傳遞(dì)給星形的液壓缸(gāng)體轉子,定子不受其它(tā)橫向作用力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑(jìng)向布置(zhì)的(de)柱塞,通過靜(jìng)壓平衡的滑靴緊貼著偏心行(háng)程定子(zǐ)。柱塞與(yǔ)滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖定。二個保持環將滑靴卡在行程定子上。泵轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定於內表麵上(shàng)。當轉子轉動時,由於定於的偏心作(zuò)用,柱塞將作往複運動,它的(de)行(háng)程(chéng)為定於偏心距的2倍。定(dìng)子的偏心(xīn)距可由泵體上(shàng)的徑向位置相對的兩個柱塞來調(diào)節(jiē)。油液的進(jìn)出通(tōng)過泵體和配流軸上的流(liú)道,並由配流軸上吸油口控製(zhì),泵體內產生的液壓力被靜壓平衡的表麵(miàn)所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補償方(fāng)法,形成了開環控製。支(zhī)承驅動(dòng)軸的軸承(chéng)隻起支(zhī)承作用,不受其他外力的作用。液壓係統中:軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積變化來(lái)進(jìn)行工作的(de)。由(yóu)於柱塞泵的(de)柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時(shí)可以達到很(hěn)高的精(jīng)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(pò)使柱塞作上、下往複運動,從而完(wán)成泵油任務,泵油過程可分為以下(xià)三個階段。結(jié)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(shēng)程(chéng)決(jué)定(dìng)。
② 柱塞每循環的供(gòng)油量(liàng)大小取決於供油行程,供油(yóu)行程不受凸輪軸(zhóu)控製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供(gòng)油行程的變(biàn)化(huà)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(zhù)塞式噴油泵國產係列柱塞泵主要(yào)有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列(liè)。係列化是根據柴油機(jī)單缸功率(lǜ)範圍對供(gòng)油(yóu)量的要求不同(tóng),以柱塞行程,泵缸中(zhōng)心距和(hé)結構型式為基礎,再分別配以(yǐ)不同尺寸的柱塞(sāi)直徑,組成若幹種在一個工作循(xún)環內供油量不等的噴(pēn)油泵,以滿足(zú)各種柴(chái)油機的需要。國產係列噴油泵(bèng)的工作原(yuán)理和結(jié)構型式基本相同,以A型(xíng)泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量(liàng)調節機構、傳動機構和泵體(tǐ)
為微處理器智能控製,液晶屏顯(xiǎn)示,可與(yǔ)電腦進行通訊,具有工作壓力(lì)穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫(yī)藥、化工、環保等行業,滿足以上行(háng)業需(xū)要連續恒壓、恒流輸送(sòng)液(yè)體(tǐ)的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運動總行程L是不變的(de),由凸輪的(de)升程決定(dìng)。柱塞(sāi)每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸(zhóu)控製是可變的。供油開始時(shí)刻不隨供(gòng)油(yóu)行程的變化(huà)而變化。轉動(dòng)柱(zhù)塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞(sāi)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(zuò)上、下往複(fù)運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪的凸起(qǐ)部分轉(zhuǎn)過去後(hòu),在(zài)彈簧力的作用下,柱(zhù)塞向下運動,柱塞上部空間(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(yóu)孔打開後,充滿在油泵上體油道內的(de)柴(chái)油經油孔進(jìn)入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結(jié)束
4、回(huí)油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上(shàng)的斜槽(停供邊)與(yǔ)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和徑向(xiàng)孔及斜槽溝通(tōng),油壓驟然(rán)下降,出油閥在彈簧(huáng)力的作用下迅速關閉(bì),停止供油。此後柱塞還要(yào)上行,當凸(tū)輪的凸(tū)起部分轉過去(qù)後,在(zài)彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便(biàn)開始了下一個循(xún)環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單(dān)向閥,並且方向相反,柱塞向(xiàng)一個方向運動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開(kāi)液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓(yā)縮後另一(yī)個單向閥被(bèi)打開,被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動後(hòu)就形成了連續供油 。
5、機械使用(yòng)
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用(yòng)更換銅套的(de)方法安裝。首先把一組柱(zhù)塞杆(gǎn)外徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙(zhǐ)拋光外徑。
缸體安裝銅(tóng)套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配(pèi);
(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(gōng)或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標(biāo)鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表麵工程技(jì)術”,方法如下:
(a)電鍍(dù)技術:在柱塞(sāi)表麵鍍一層(céng)硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞(sāi)表麵刷鍍耐(nài)磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏(shì)體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
五(wǔ)、機械維護
采(cǎi)用補油泵供(gòng)油的(de)柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱(zhù)塞泵檢(jiǎn)查(chá)1-2次,檢查液壓泵(bèng)運轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應(yīng)該對(duì)補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷(shāng)現象,內齒輪泵間隙是否過大(dà)。對(duì)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(shù)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。
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不(bú)能(néng)保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時也(yě)會(huì)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(yòng)壽命(mìng)。據液壓泵製造廠提供的資(zī)料,軸承的(de)平均使(shǐ)用壽命為10000h,超過此值就(jiù)需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法(fǎ)檢測出軸(zhóu)承的遊隙的,隻能采用目測,如發現滾柱表麵(miàn)有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時,應注意原軸承的英文字(zì)母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承(chéng),購(gòu)買原廠家,原規格的產(chǎn)品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有(yǒu)經驗的人員查表對換,目(mù)的是保持軸承(chéng)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)作壓力保持穩定讓溢流閥(fá)施放超出(chū)部分(fèn)。而電機一直(zhí)處於全速運行反複動作,功耗不(bú)變。當采用溢流來調(diào)節壓力(lì)和流量時(shí),有部(bù)分的餘量溢流回原係統(tǒng),從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用(yòng)創(chuàng)傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器(qì)本身自動調整工作壓力(lì),保持工作壓(yā)力的穩定(dìng),自動追(zhuī)蹤設備的壓力。實現自動化控製,從而節省能(néng)耗。這種調(diào)節方式更大 優(yōu)點就是能降(jiàng)低柱塞泵的運行能耗,節(jiē)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,必要時應更換新品。
(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞(sāi)端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞(sāi)能在自身作用下緩(huǎn)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(cè)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(huí)原位,表明(míng)柱塞(sāi)副密封良(liáng)好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油(yóu)閥副減壓環帶是否磨(mó)損有台階或傷痕現象,必要時應(yīng)予以更換。
(5)檢查出油閥副(fù)的(de)配合情況。用手指堵住出油閥(fá)下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開(kāi)出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵(bèng)體(tǐ)和挺柱體之間(jiān)的標準間隙為0~0.03mm,如超(chāo)過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢(jiǎn)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。