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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(zhù)塞在缸體中(zhōng)往複運動,使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸(xī)油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效(xiào)率高和流(liú)量(liàng)調節方(fāng)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,諸如液壓機、工(gōng)程(chéng)機械和船舶中。
機械(xiè)分類:
柱塞泵一般(bān)分(fèn)為單柱塞泵、臥式柱(zhù)塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
1、單柱塞泵
結構(gòu)組成主要(yào)有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔(kǒng)之間形成密閉容(róng)積。偏心輪旋轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向(xiàng)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(wò)式柱塞泵(bèng)是由幾個柱塞(sāi)(一般為3個或6個)並列安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往複運動,實現吸、排液體的液壓泵。它們也都(dōu)采用閥式配流裝置,而且大多為(wéi)定(dìng)量泵。煤礦(kuàng)液壓支架係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用於采煤工作(zuò)麵,為液壓支架提供乳化(huà)液,工作原(yuán)理靠(kào)曲軸的旋轉帶動(dòng)活塞做往複運動,實現吸液(yè)和排液。
3、軸(zhóu)向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與缸體中(zhōng)心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利(lì)用與傳動軸平行的(de)柱塞在柱塞孔內往複運動所產生的容積(jī)變化來進行(háng)工作的(de)。由於柱(zhù)塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配合,因此容積效率高。
4、直軸斜盤式
直(zhí)軸斜盤式柱(zhù)塞泵分(fèn)為壓力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的油箱,靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器之後,必(bì)須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機(jī)械。如(rú)果液壓油箱的氣壓不足時(shí)就啟動機器(qì),會對液壓泵內的滑靴造成拉(lā)脫現象,會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損(sǔn)。
5、徑(jìng)向式(shì)
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩(liǎng)大類(lèi)。閥(fá)配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國(guó)際上70、80年代發展的軸配流徑(jìng)向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結(jié)構上的特點,固定了軸配流(liú)徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊(jī)、壽命長、控製精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏(piān)心距實現的,而定於的更大 偏心距為 5—9mm(根據排(pái)量大小不同(tóng)),變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱,由控製閥進(jìn)行控製。故該泵(bèng)的響應速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱(zhù)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(yóu)箱達到使用氣壓後,才能操作機械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油(yóu)型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也(yě)有液壓泵本身帶有(yǒu)補油分泵向液壓(yā)泵(bèng)進(jìn)油口提供(gòng)壓力油的。自吸油型液壓泵的(de)自吸油能力很強,無(wú)需外力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為兩種有(yǒu)代表性的結構形式的軸向柱塞泵和徑向柱(zhù)塞泵;由於徑向柱塞泵屬(shǔ)於一種新型的技術含量比較高的高效泵,隨著國(guó)產化的不斷加快,徑向柱塞泵(bèng)必然(rán)會成為柱塞泵應用領域(yù)的重要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動(dòng)方向與驅動軸(zhóu)垂(chuí)直的柱塞泵。徑(jìng)向柱塞(sāi)泵工作原理:驅動扭矩由(yóu)驅動軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子(zǐ),定子(zǐ)不受其它橫向作用(yòng)力。轉子裝在配流軸上。位於轉子中的徑向布置的(de)柱塞(sāi),通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程(chéng)定子。柱塞與滑靴球鉸相連,並通過卡簧鎖(suǒ)定。二個保持(chí)環將(jiāng)滑靴卡在行程定子上。泵(bèng)轉動時,它(tā)依靠離(lí)心力和液壓力(lì)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(zhù)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(xīn)距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調節。油液(yè)的進出通過泵體和(hé)配流軸上的流道,並由配(pèi)流軸上吸油口控製,泵(bèng)體內產生的液壓力被(bèi)靜壓平(píng)衡的表麵所吸收。摩擦副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(zhóu)承隻起支承作(zuò)用,不受其他外力的作用。液壓係(xì)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(de)容積變化來進行工作的。由於柱塞泵(bèng)的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時(shí)可以達到很高的(de)精度配合;
三、工作階段
工作時,在噴油泵凸輪軸上的(de)凸輪與柱塞彈簧的作(zuò)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(fèn)為以下三個階段。結論:通過上述討論,得出下列結論
① 柱塞往複運動總行程(chéng)L是(shì)不(bú)變的,由凸輪的升程(chéng)決定。
② 柱塞(sāi)每循環的供油量大小取決於(yú)供(gòng)油行程,供(gòng)油行程不受凸(tū)輪軸控(kòng)製是可變的。
③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而(ér)變化。
④ 轉動柱塞(sāi)可改(gǎi)變供油終了時刻,從(cóng)而(ér)改變供油量。
四、 國(guó)產係列(liè)柱塞式噴油泵(bèng)國產係列柱塞(sāi)泵主(zhǔ)要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列(liè)。係列化是根據柴油機單缸功率範圍對供油(yóu)量的要求(qiú)不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺(chǐ)寸(cùn)的柱塞直徑,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)種柴油(yóu)機的需要。國(guó)產係列噴油泵(bèng)的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵(bèng)的構造和(hé)工作原理(lǐ)。柱塞泵由四大(dà)部分組(zǔ)成:分泵、油量調節機構、傳動機構和(hé)泵體
為微處理器(qì)智能控製,液晶屏顯示(shì),可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈(mò)動小、操作方便等特點。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等(děng)行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機械原理概述
柱塞泵柱塞往複運(yùn)動總行程L是不變的,由凸(tū)輪的升程決(jué)定。柱塞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控製是可變的。供(gòng)油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱(zhù)塞(sāi)可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵(bèng)工作時,在噴油(yóu)泵凸輪(lún)軸上的凸輪與柱塞彈(dàn)簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運(yùn)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
當凸輪的凸起部(bù)分轉(zhuǎn)過(guò)去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部(bù)空間(稱為泵(bèng)油室)產生真空度,當柱塞上端麵把柱塞套上的進油孔打(dǎ)開後,充滿在油泵上體油道(dào)內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運(yùn)動(dòng)到下止點,進油結束
4、回油過程
柱(zhù)塞向上(shàng)供油,當上行(háng)到柱塞上的斜(xié)槽(停供邊(biān))與套筒上(shàng)的回(huí)油孔相通時,泵油室低壓油路(lù)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(chū)油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供(gòng)油。此(cǐ)後柱塞還(hái)要上行,當凸(tū)輪的凸起部分轉過去後(hòu),在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開(kāi)始了下一個循環。柱塞泵以一(yī)個柱塞為原(yuán)理介紹,一(yī)個柱塞泵上有兩個單向閥(fá),並(bìng)且方向相反,柱塞向一個方(fāng)向運動時缸內出現(xiàn)負壓,這時(shí)一個單向閥打開液體(tǐ)被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動(dòng)時(shí),將液體壓縮後另一個單向(xiàng)閥被打開(kāi),被吸入缸內的(de)液(yè)體被排出。這種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(gāng)體鑲裝銅套的,可以(yǐ)采用更換(huàn)銅套的方法安裝。首先把一(yī)組柱塞杆外(wài)徑修整到統一尺寸,再(zài)用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的(de)三種方法(fǎ):
(a)缸體加(jiā)溫熱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(fǎ)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(hòu),旋入裝配。
熔燒結合方式的缸體與銅套,安裝方法如下:
(a)采(cǎi)用研磨棒,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐(zuò)標鏜床,重(chóng)新(xīn)鏜缸體孔;
(c)采用(yòng)鉸刀(dāo)修複缸體孔(kǒng)。
采用(yòng)“表麵工(gōng)程技術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞(sāi)表麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱塞表(biǎo)麵刷鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電(diàn)弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激(jī)光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨(mó)合金粉(fěn)末。
五、機(jī)械維(wéi)護
采用(yòng)補油泵供油的柱(zhù)塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查(chá)液(yè)壓泵運轉聲響是否正常。如發現液壓(yā)缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否(fǒu)有刮傷現象,內齒輪泵間隙是(shì)否過大。對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於(yú)油標下限,要保持足夠數量的液壓(yā)油。液壓油的(de)清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件(jiàn)是(shì)軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保(bǎo)證液(yè)壓(yā)泵內部三對磨擦副的正常間隙,同時(shí)也會破壞各磨(mó)擦副的靜(jìng)液壓(yā)支承油膜厚(hòu)度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提供的資料,軸(zhóu)承的平均使(shǐ)用壽命為10000h,超(chāo)過此(cǐ)值就需(xū)要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測(cè)儀器是無法檢測出軸承的遊隙的(de),隻能采用目測,如發現滾柱表麵(miàn)有(yǒu)劃痕或變色,就必須(xū)更換。在更(gèng)換軸承(chéng)時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞(sāi)泵軸承大(dà)都采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原規格的產品(pǐn),如果更換(huàn)另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保(bǎo)持軸(zhóu)承的精度等級和載荷容(róng)量(liàng)。
當實際壓力大於需要壓力時,都是通過溢流閥(fá)來調節,使其工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超(chāo)出部分。而電機一直處於全速運行反複動作,功耗不變。當采(cǎi)用溢流來調節壓力和流量時,有部分的(de)餘量溢流回原係統,從而造成柱塞泵存在無用功率,工作效(xiào)率低,若使用創(chuàng)傑節(jiē)能變頻器後(hòu),溢流閥可定它封閉,通過節能變頻器本身(shēn)自動調整(zhěng)工作壓力,保持工作壓力的穩定,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(shì)更大 優(yōu)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(sāi)端頭插人(rén)柱塞(sāi)套內,傾斜約60°,若柱塞能在(zài)自身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查(chá)柱(zhù)塞副的密封(fēng)性。用手握住柱塞套,兩個手指(zhǐ)堵住柱塞頂端和側(cè)麵的(de)進(jìn)油口。用另一隻手拉出柱塞,感到有較大(dà)的吸力,放鬆(sōng)柱塞立(lì)即縮回原(yuán)位,表明柱(zhù)塞副密封(fēng)良好,否則應更換柱塞副。
(4)檢查出油閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現(xiàn)象,必要時應(yīng)予以更換。
(5)檢(jiǎn)查出油閥副的配合情況。用(yòng)手指堵住(zhù)出(chū)油閥(fá)下孔,用另一(yī)手指將出油閥輕輕向下壓,當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明(míng)出油閥副密封良好(hǎo),否則應更換出油閥(fá)副。
(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如(rú)超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸(tū)緣(yuán)和控製套(tào)的凹槽之間的間隙,應為0.02~0.08mm,如超(chāo)過0.12mm,必須更換控製套。