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柱塞泵是液壓係統的一個重要(yào)裝(zhuāng)置。它依靠柱塞在缸(gāng)體中往複運動,使密封工作(zuò)容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具(jù)有額定(dìng)壓力高、結構緊湊、效率高和(hé)流量調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓(yā)、大流量和流(liú)量(liàng)需要調節的場(chǎng)合,諸如液壓(yā)機、工程機械(xiè)和船舶(bó)中。
機械分(fèn)類:
柱塞泵一般分為單(dān)柱(zhù)塞泵、臥式柱塞泵、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(sāi)與缸體孔之間形成密閉容積。偏心(xīn)輪旋(xuán)轉一轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一(yī)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(sāi)泵是由幾個柱塞(一(yī)般為3個或6個)並列(liè)安裝,用1根曲軸通過連杆滑塊(kuài)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(yě)都采用閥式配流裝(zhuāng)置,而且(qiě)大多為(wéi)定量泵。煤礦液壓支架(jià)係統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化(huà)液泵用於采煤工作麵,為液壓支架提供乳化液,工作原理靠(kào)曲軸的旋轉帶(dài)動活塞做往複運動(dòng),實現吸液和排液。
3、軸向式
軸(zhóu)向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與(yǔ)缸體中心軸(zhóu)平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行(háng)的柱塞在柱塞孔(kǒng)內往複運動(dòng)所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞(sāi)孔都是圓形零件,可以達到很高的精度配合,因(yīn)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(yè)壓泵大都是采用有氣壓的油箱,靠氣壓供油的液(yè)壓油箱,在每次啟動機器之後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後,才能操作(zuò)機械。如果液壓油箱的氣壓不足時(shí)就啟動機器,會(huì)對液壓泵內的滑靴造(zào)成拉(lā)脫現象,會造(zào)成泵體內回程板與壓板的非正(zhèng)常磨損。
5、徑(jìng)向式
徑(jìng)向柱塞泵可分為閥配流與軸(zhóu)配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存(cún)在故障率高(gāo)、效率(lǜ)低等缺點(diǎn)。國際上70、80年代發(fā)展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱(zhù)塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點,固定了軸配流徑向(xiàng)柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命(mìng)長、控製精度高。變量行程短泵的變量(liàng)是在變(biàn)量柱塞(sāi)和限位柱塞作用下(xià),改變定子的偏心距實現的,而定於的更大 偏心距(jù)為 5—9mm(根據排量大小不同),變量行程很短(duǎn)。且變量機(jī)構設(shè)計為(wéi)高壓(yā)操縱,由(yóu)控(kòng)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軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題(tí)。使其抗衝擊(jī)能力大幅(fú)度提高。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供(gòng)油的液壓(yā)油箱,在(zài)每次啟動機器後,必須等液(yè)壓油箱達到使用氣壓後,才能操作機(jī)械。直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓(yā)泵大都采用有氣(qì)壓的油箱(xiāng),也有液壓(yā)泵本身(shēn)帶有補(bǔ)油分泵向液壓泵進油口提(tí)供壓力油的。自(zì)吸油型液(yè)壓泵的自吸(xī)油能力很強,無需外(wài)力供油。
二、結構形式
柱塞泵分為(wéi)兩種有代(dài)表性的結構(gòu)形式(shì)的軸向(xiàng)柱塞泵和徑向柱塞泵;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(zhe)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的(de)重要組成(chéng)部分;徑向柱塞泵是活塞或柱(zhù)塞(sāi)的往複運動方(fāng)向與驅動軸垂直的柱塞(sāi)泵。徑(jìng)向柱塞泵工作原理(lǐ):驅動扭矩由驅動軸 通(tōng)過十字聯軸器 傳遞給星形(xíng)的液壓(yā)缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在(zài)配流軸上。位(wèi)於轉(zhuǎn)子中的徑(jìng)向布置的(de)柱塞,通過靜(jìng)壓平衡的滑(huá)靴緊貼著偏心行程定(dìng)子。柱塞(sāi)與滑靴球(qiú)鉸相連,並通過卡簧(huáng)鎖(suǒ)定。二個保(bǎo)持環將滑靴(xuē)卡在行程定(dìng)子上(shàng)。泵轉動(dòng)時(shí),它依靠離心力和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(piān)心(xīn)距可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞來調節(jiē)。油液的進出通過泵體和(hé)配流軸上的流道,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。摩擦副的靜壓平衡采(cǎi)取(qǔ)了過平衡壓力補償方法,形成了開環控製。支承驅動軸的軸承隻起支承作用(yòng),不受其他外力(lì)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(yùn)動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓(yuán)形零件,加工時可以(yǐ)達到很高的精度配合;
三、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的作用下,迫使柱塞作上、下往(wǎng)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:通過上述討論,得出下列結論(lùn)
① 柱塞往複(fù)運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定(dìng)。
② 柱塞每循(xún)環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸(tū)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柱塞泵主要(yào)有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據(jù)柴油機單缸功率範圍(wéi)對供(gòng)油(yóu)量的要求不同,以柱(zhù)塞行程,泵缸中心距和結構(gòu)型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑(jìng),組成若幹種在一個(gè)工作循環內供油量不等的噴(pēn)油(yóu)泵,以滿足各種柴(chái)油機的需要(yào)。國產係列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油(yóu)泵的構造和工作(zuò)原(yuán)理。柱塞泵(bèng)由四大部分組成:分泵(bèng)、油量調節機構、傳(chuán)動機構和泵體
為微處理器智能控製,液(yè)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(zuò)方便等特(tè)點。廣泛用於生化、醫藥、化工(gōng)、環保等行業,滿足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
柱塞泵柱塞(sāi)往複運動總行程L是不變的,由(yóu)凸輪的升程決定。柱塞每循(xún)環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪(lún)軸控製是可變的。供油開(kāi)始時刻(kè)不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改(gǎi)變(biàn)供油(yóu)量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的(de)凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使(shǐ)柱塞作上、下往複運(yùn)動,從(cóng)而完成泵油任(rèn)務,泵油過程可分(fèn)為以下(xià)兩個階(jiē)段。
2、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去後,在(zài)彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵(bèng)油室(shì))產生真空度,當柱塞上端麵(miàn)把柱塞套上的進油孔(kǒng)打開後,充滿在(zài)油泵上(shàng)體油道內的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下(xià)止點,進油結束
4、回(huí)油過程
柱塞向上供油(yóu),當(dāng)上行到柱塞上的(de)斜槽(停供(gòng)邊)與套筒上的回(huí)油孔相通時,泵油室(shì)低壓油路便(biàn)與柱塞頭部的(de)中孔和(hé)徑(jìng)向孔及斜槽溝(gōu)通(tōng),油壓驟然(rán)下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停(tíng)止供油。此後柱塞還要上(shàng)行,當凸輪的凸(tū)起部分轉過去後,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時(shí)便開始了下一個循環。柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,並且方向相反,柱塞向(xiàng)一個方向運(yùn)動時缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液體(tǐ)被(bèi)吸入缸內,柱塞向(xiàng)另一個方向運動時,將(jiāng)液體壓縮後另一個單向(xiàng)閥被打開,被吸入(rù)缸(gāng)內的液體被排(pái)出。這種(zhǒng)工作方式連續運動後就形成了連續供油 。
5、機械使(shǐ)用(yòng)
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組(zǔ)柱(zhù)塞杆外徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的(de)砂紙拋光外徑。
缸體安(ān)裝銅套的三種方法:
(a)缸體(tǐ)加溫熱裝或銅套(tào)低溫冷凍擠壓,過盈裝配;
(b)采有樂(lè)泰膠(jiāo)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。
熔燒結合方式的缸體與銅套(tào),安裝方(fāng)法如(rú)下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法(fǎ)研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜(táng)床,重新鏜缸體(tǐ)孔;
(c)采用鉸刀修複(fù)缸體孔。
采用“表麵(miàn)工程技(jì)術”,方法如下:
(a)電鍍技術:在柱塞表麵鍍一層硬(yìng)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:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉(fěn)末。
五、機械維護
采用補油泵供油的柱塞(sāi)泵,使(shǐ)用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查(chá)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降或悶車時,就應該對補油泵解體檢(jiǎn)查(chá),檢查葉輪邊沿是否有(yǒu)刮(guā)傷現象(xiàng),內齒(chǐ)輪泵間隙是否過大。對於自吸油型柱塞泵,液(yè)壓油箱內的油液不得(dé)低於油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽(shòu)命越長。
柱(zhù)塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液(yè)壓泵內部三對磨擦副的正常間隙,同(tóng)時也會(huì)破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液(yè)壓泵製造廠(chǎng)提供的資料,軸承的(de)平(píng)均使(shǐ)用壽命為10000h,超過(guò)此值就需要更換新口。拆(chāi)卸下來的軸承,沒有專(zhuān)業檢測儀器是無法(fǎ)檢測出軸承的(de)遊隙(xì)的,隻能采用(yòng)目測,如發(fā)現滾柱表(biǎo)麵有劃痕或變色,就必須更換。在更換(huàn)軸承時,應注意(yì)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(liàng)軸承,購買原廠家,原規格(gé)的產品,如(rú)果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時,都(dōu)是(shì)通過溢流閥來調節,使其工作壓(yā)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(fǎn)複動(dòng)作,功耗不變。當采用溢流來調節壓(yā)力和流量時,有部分的餘量溢流回原係統,從而造成柱塞(sāi)泵存在無用(yòng)功率,工作效率低,若使用(yòng)創傑節能變頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變(biàn)頻器本身自動(dòng)調整(zhěng)工作壓力,保持工作壓力的穩定,自動追蹤(zōng)設備(bèi)的壓力。實現自(zì)動化控製,從而節省能耗。這種調節方式更大 優點就(jiù)是能降低柱塞泵的(de)運行能耗,節電效果可(kě)達30%以上。
六、檢(jiǎn)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(chá)柱(zhù)塞副配合(hé)情況(kuàng)。將柱塞端頭插人柱塞套內,傾斜約60°,若柱塞能(néng)在自身作用下緩慢地下滑為配合良好。
(3)檢查柱(zhù)塞副的密(mì)封性。用手握住柱塞(sāi)套,兩個手指堵住柱(zhù)塞頂端和側麵的進油(yóu)口(kǒu)。用另(lìng)一隻手拉出(chū)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(liáng)好,否(fǒu)則應更換柱塞副。
(4)檢(jiǎn)查出油(yóu)閥副減壓環帶是否磨損有台階或傷痕現象,必要時應(yīng)予以更換。
(5)檢查出(chū)油閥副的配(pèi)合情況。用手指堵住出油閥下孔,用另一手指將出油閥輕輕向下壓,當手指(zhǐ)離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,表明出油閥(fá)副密封良好,否則應更換出油閥副。
(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,如超過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的凹槽之間的間隙,應為(wéi)0.02~0.08mm,如超(chāo)過0.12mm,必須更(gèng)換控製套。