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柱(zhù)塞泵是液壓係統的一個(gè)重要裝置。它依靠柱塞在缸體中(zhōng)往(wǎng)複運動,使密封工作(zuò)容腔的容積發生變化來實(shí)現吸油、壓(yā)油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量(liàng)調節方便等優點。
柱塞泵被廣泛應用於高壓(yā)、大流量和流量需要調(diào)節的場合,諸如液壓機、工程機(jī)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(zhù)塞泵和徑向柱(zhù)塞泵(bèng)。
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(fá)。柱塞(sāi)與缸(gāng)體孔(kǒng)之間形成密閉容積。偏(piān)心輪旋(xuán)轉一(yī)轉,柱塞上下往複運動一次,向下運動吸油,向上運動排油。泵每轉一轉排(pái)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(sāi)(一般為3個或6個)並(bìng)列安(ān)裝(zhuāng),用(yòng)1根曲軸通過連杆滑塊或由(yóu)偏心軸直接推動柱塞(sāi)做往複運動,實現吸、排(pái)液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置(zhì),而且(qiě)大多為定量(liàng)泵(bèng)。煤礦液壓支架係統中的乳化液泵一般(bān)都是臥式柱塞泵。乳化液泵用(yòng)於采煤工作麵,為液壓(yā)支(zhī)架提(tí)供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉帶動活塞做往複運動,實現吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(bèng)(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往複運動方向與缸體(tǐ)中心軸平行的柱塞(sāi)泵。軸向柱塞泵利用與傳動(dòng)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(jìn)行工作的。由於(yú)柱塞(sāi)和柱塞(sāi)孔都(dōu)是圓形零件,可以達到很高的精度配合,因此容積(jī)效率高。
4、直軸斜盤式
直軸斜盤(pán)式柱塞(sāi)泵分為壓(yā)力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大(dà)都(dōu)是采用有氣壓的(de)油箱(xiāng),靠氣(qì)壓供(gòng)油的液壓油箱,在(zài)每次啟動(dòng)機器之後,必須等液壓油箱達到使(shǐ)用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器(qì),會對(duì)液壓(yā)泵內(nèi)的滑靴造成拉脫現象,會造成泵(bèng)體內回程板與壓板的非正常(cháng)磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配(pèi)流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵(bèng)存(cún)在故障率高、效率(lǜ)低等(děng)缺點。國際上70、80年代發展的軸配流(liú)徑向柱塞泵(bèng)克服了閥(fá)配流徑向柱塞泵的(de)不足。由於徑向(xiàng)泵(bèng)結構上(shàng)的(de)特點,固定了軸(zhóu)配流徑向柱塞泵比軸向柱塞(sāi)泵耐(nài)衝擊、壽命長、控(kòng)製精度高。變量行程(chéng)短(duǎn)泵的(de)變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實(shí)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(chéng)很短。且變(biàn)量機構設計為高壓操縱,由控製閥進行控製。故該泵的響應速度(dù)快(kuài)。徑(jìng)向結構設計克服了如軸向柱塞泵(bèng)滑靴偏磨的問題。使(shǐ)其抗衝擊能力大幅度提高。
6、液壓式
液壓柱塞(sāi)泵(bèng)靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等(děng)液壓油箱達到(dào)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(zì)吸油型兩種(zhǒng)。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓(yā)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(xī)油型液壓(yā)泵的自吸油能力很強,無(wú)需外力供油。
二、結構形(xíng)式
柱塞泵分為兩種有代(dài)表性的(de)結(jié)構(gòu)形(xíng)式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由於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(xiàng)柱塞泵必(bì)然會成為柱(zhù)塞(sāi)泵應用領域的重要組成部分(fèn);徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往複運動方向與驅動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作(zuò)原理:驅動扭矩由驅動(dòng)軸 通過十字聯軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉子,定子不受其它橫向作用力。轉子裝在配流軸(zhóu)上。位(wèi)於轉子中的徑向布置的柱塞,通過靜壓(yā)平衡的滑靴(xuē)緊貼著偏心行程定子。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(zhuǎn)動時,它(tā)依靠離心力和液壓力壓在定於內表(biǎo)麵上。當轉子(zǐ)轉動時,由於定於(yú)的偏(piān)心作用(yòng),柱塞將作往複運動(dòng),它的行程為定於偏心距的2倍。定子的偏心距(jù)可由泵體上的徑向位置相對的兩個柱塞(sāi)來調節。油液的進出通過泵體(tǐ)和配流軸上的流道,並由配流軸上吸油口控製,泵體內產(chǎn)生的液壓力被靜壓平衡的表麵所吸收。摩擦副的靜壓平衡(héng)采取了(le)過平(píng)衡壓力補償方法,形成了開環控製。支(zhī)承驅動軸(zhóu)的軸承隻(zhī)起支承作用,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(sāi)孔內往複運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱(zhù)塞泵(bèng)的柱塞和柱塞(sāi)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(zuò)時,在噴油泵凸輪(lún)軸上的凸輪與柱塞彈(dàn)簧的作用(yòng)下,迫使柱(zhù)塞作(zuò)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(jié)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(gòng)油量(liàng)大小(xiǎo)取決於供油行程,供油行(háng)程不受凸輪軸(zhóu)控製是可變的(de)。
③ 供油開始時(shí)刻不隨供油行(háng)程的(de)變化而變化。
④ 轉動柱塞可(kě)改變供油終(zhōng)了時刻,從而改變(biàn)供油量。
四、 國(guó)產係列柱塞(sāi)式噴油泵國產係列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等係列。係列化是根據柴油機(jī)單缸(gāng)功率(lǜ)範圍對供油量的要求不同,以柱塞(sāi)行程(chéng),泵缸中心距和結(jié)構(gòu)型式為基礎(chǔ),再分別配以(yǐ)不同尺寸的柱塞直徑,組成若幹種在(zài)一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需(xū)要。國產係列噴油泵的工作原理(lǐ)和結構型式(shì)基本相同,以A型泵為例(lì)介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原(yuán)理。柱(zhù)塞泵由四大部分組成:分(fèn)泵、油量調節(jiē)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(jù)有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等(děng)特點(diǎn)。廣泛用於生化、醫藥、化工、環保等行業(yè),滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
1、機(jī)械原理概述
柱塞(sāi)泵柱塞(sāi)往複運(yùn)動總行(háng)程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供(gòng)油行程不受凸輪軸控製是可變的。供油開始時刻不隨供油行程(chéng)的變化而變化(huà)。轉動柱塞可改變供油終了時(shí)刻,從而(ér)改變供(gòng)油量。柱塞泵工作時,在噴(pēn)油泵凸輪軸(zhóu)上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往複運動,從而(ér)完成泵油任務,泵油過程可分為(wéi)以下兩個階段。
2、進油過程
當凸輪(lún)的凸起部分轉過去後,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為(wéi)泵油室)產生真空度,當柱塞(sāi)上端麵把柱塞套(tào)上的(de)進(jìn)油(yóu)孔打開後(hòu),充滿在油(yóu)泵上體油道內的柴油經油孔進入泵(bèng)油室,柱塞運動到下止點,進油結束(shù)
4、回油過程
柱塞向上供油(yóu),當上行到(dào)柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油(yóu)孔相通時,泵(bèng)油室低壓油路便(biàn)與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油(yóu)壓驟然下(xià)降,出(chū)油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止(zhǐ)供油。此後柱塞還要上行,當凸輪的凸(tū)起部分轉過去後,在彈簧的(de)作用下,柱塞(sāi)又下行。此時便(biàn)開始(shǐ)了下一個循環。柱塞泵(bèng)以一個柱塞為原理介紹(shào),一個(gè)柱塞泵上有兩個單向(xiàng)閥,並且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸(gāng)內出現負壓(yā),這時一個單向閥打開液體被吸(xī)入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液(yè)體壓(yā)縮後另一個單向閥被打開,被吸(xī)入缸內的液體(tǐ)被排出。這種工作方式連續(xù)運動後就形成了連(lián)續供油 。
5、機械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可(kě)以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞杆外徑修整(zhěng)到統一尺(chǐ)寸(cùn),再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸(gāng)體安裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過(guò)盈裝(zhuāng)配;
(b)采有樂泰膠粘著裝配(pèi),這咱方法要求銅外套外徑表(biǎo)麵有(yǒu)溝槽(cáo);
(c)缸孔攻絲,銅套(tào)外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入(rù)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,手工或機械方法研磨修複缸孔;
(b)采用坐標鏜床,重新(xīn)鏜缸體孔;
(c)采用鉸刀修複缸體孔。
采用“表(biǎo)麵工程技術”,方法如下:
(a)電鍍(dù)技術:在柱塞表(biǎo)麵鍍一層硬鉻;
(b)電刷鍍技術:在柱(zhù)塞表麵刷(shuā)鍍耐磨材料;
(c)熱噴塗或電弧噴(pēn)塗或(huò)電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐(nài)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、機械維(wéi)護
采(cǎi)用補油泵供油的柱塞(sāi)泵,使用(yòng)3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓(yā)泵運轉(zhuǎn)聲響是否正(zhèng)常。如發現(xiàn)液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體(tǐ)檢查,檢查葉輪邊沿是否(fǒu)有刮傷現象,內齒(chǐ)輪泵間隙是否過大。對於自(zì)吸油型柱塞泵(bèng),液壓油箱內(nèi)的油液不得低於油標下限,要保(bǎo)持足夠數量的液壓(yā)油。液(yè)壓油的清潔(jié)度越高,液壓泵的使用壽命越長。
柱塞泵最重要的部件是軸(zhóu)承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液壓泵內部(bù)三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜(mó)厚度,降低柱塞泵軸承(chéng)的使用壽命。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(xū)要更換新口(kǒu)。拆卸下(xià)來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采用(yòng)目測,如(rú)發(fā)現滾柱(zhù)表麵有劃痕(hén)或變色(sè),就必須更換。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(chéng)大都采用大載荷容量軸承,購買原廠家,原(yuán)規格的產品,如(rú)果更換另一種品牌,應請教對軸承(chéng)有經驗的(de)人(rén)員查表(biǎo)對換,目的是保持軸承的精度等(děng)級和載荷容量。
當實際壓力大於需要壓力時(shí),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出部分。而電機一直處於全速運行反複動作(zuò),功耗(hào)不變。當采用溢流來調節(jiē)壓力和流量時,有部(bù)分的餘量溢流回(huí)原係統,從而(ér)造成柱塞泵存在無用功率,工作效率低,若使用(yòng)創傑節能(néng)變(biàn)頻器後,溢流閥可定它封閉,通過節能變頻(pín)器(qì)本身(shēn)自(zì)動調整工(gōng)作壓力(lì),保持工作壓力的穩定,自動追(zhuī)蹤設備的(de)壓力。實現自動化控(kòng)製,從(cóng)而節省能耗。這種調節方式更大(dà) 優點就是(shì)能降低柱塞泵的運行能耗,節電效果可達30%以(yǐ)上。
六、檢修
(1)檢查(chá)柱塞有無傷痕和鏽蝕(shí)現象,必要(yào)時應(yīng)更換新品。
(2)檢查柱塞副配(pèi)合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內(nèi),傾斜約60°,若柱(zhù)塞能在自(zì)身作用下緩慢地下滑為配(pèi)合良好。
(3)檢查柱塞副的密封性(xìng)。用手握住柱塞套,兩個手指堵(dǔ)住(zhù)柱塞頂端和側麵的進油口。用另一隻(zhī)手拉出柱(zhù)塞,感到(dào)有較大的吸力,放鬆柱塞立即縮回原(yuán)位,表明柱塞(sāi)副密封良好,否則應更換柱塞(sāi)副。
(4)檢查出油閥副減(jiǎn)壓環帶是否磨損有台階或傷痕(hén)現象,必要時應予以(yǐ)更換。
(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油(yóu)閥(fá)下孔(kǒng),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(shí),它能自動(dòng)彈回(huí)原位,表明出(chū)油閥副密(mì)封良好,否(fǒu)則應更換出油閥副。
(6)檢查挺柱體(tǐ)。噴油泵體(tǐ)和挺柱體之間的標準間隙為0~0.03mm,如超(chāo)過0.2mm ,則應更換零件。
(7)檢查柱塞凸緣和控製套的(de)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。