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柱塞泵是液壓系統(tǒng)的一個(gè)重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng),使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)。
柱塞泵被廣泛應(yīng)用于高壓、大流量和流量需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合,諸如液壓機(jī)、工程機(jī)械和船舶中。
機(jī)械分類(lèi)
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。
單柱塞泵
結(jié)構(gòu)組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個(gè)單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),柱塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次,向下運(yùn)動(dòng)吸油,向上運(yùn)動(dòng)排油。泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱(chēng)為排量,排量只與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。
臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個(gè)柱塞(一般為3個(gè)或6個(gè))并列安裝,用1根曲軸通過(guò)連桿滑塊或由偏心軸直接推動(dòng)柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置,而且大多為定量泵。煤礦液壓支架系統(tǒng)中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用于采煤工作面,為液壓支架提供乳化液,工作原理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)吸液和排液。
軸向式
軸向柱塞泵(英文名:Piston pump)是活塞或柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向與缸體軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的容積變化來(lái)進(jìn)行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圓形零件,可以達(dá)到很高的精度配合,因此容積效率高。
直軸斜盤(pán)式
直軸斜盤(pán)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(dòng)機(jī)器之后,必須等液壓油箱達(dá)到使用氣壓后,才能操作機(jī)械。如果液壓油箱的氣壓不足時(shí)就啟動(dòng)機(jī)器,會(huì)對(duì)液壓泵內(nèi)的滑靴造成拉脫現(xiàn)象,會(huì)造成泵體內(nèi)回程板與壓板的非正常磨損。
徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類(lèi)。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點(diǎn)。國(guó)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塞泵的不足。由于徑向泵結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐沖擊、壽命長(zhǎng)、控制精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下,改變定子的偏心距實(shí)現(xiàn)的,而定于的最大偏心距為 5—9mm(根據(jù)排量大小不同),變量行程很短。且變量機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為高壓操縱,由控制閥進(jìn)行控制。故該泵的響應(yīng)速度快。徑向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問(wèn)題。使其抗沖擊能力大幅度提高。
液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動(dòng)機(jī)器后,必須等液壓油箱達(dá)到使用氣壓后,才能操作機(jī)械。直軸斜盤(pán)式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補(bǔ)油分泵向液壓泵進(jìn)油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強(qiáng),無(wú)需外力供油。
結(jié)構(gòu)形式
柱塞泵分為兩種有代表性的結(jié)構(gòu)形式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵;由于徑向柱塞泵屬于一種新型的技術(shù)含量比較高的高效泵,隨著國(guó)產(chǎn)化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會(huì)成為柱塞泵應(yīng)用領(lǐng)域的重要組成部分;徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向與驅(qū)動(dòng)軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅(qū)動(dòng)扭矩由驅(qū)動(dòng)軸 通過(guò)十字聯(lián)軸器 傳遞給星形的液壓缸體轉(zhuǎn)子,定子不受其它橫向作用力。轉(zhuǎn)子裝在配流軸上。位于轉(zhuǎn)子中的徑向布置的柱塞,通過(guò)靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連,并通過(guò)卡簧鎖定。二個(gè)保持環(huán)將滑靴卡在行程定子上。泵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),它依靠離心力和液壓力壓在定于內(nèi)表面上。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于定于的偏心作用,柱塞將作往復(fù)運(yùn)動(dòng),它的行程為定于偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對(duì)的兩個(gè)柱塞來(lái)調(diào)節(jié)。油液的進(jìn)出通過(guò)泵體和配流軸上的流道,并由配流軸上吸油口控制,泵體內(nèi)產(chǎn)生的液壓力被靜壓平衡的表面所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過(guò)平衡壓力補(bǔ)償方法,形成了開(kāi)環(huán)控制。支承驅(qū)動(dòng)軸的軸承只起支承作用,不受其他外力的作用。液壓系統(tǒng)中:軸向柱塞泵是利用與傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的容積變化來(lái)進(jìn)行工作的。由于柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時(shí)可以達(dá)到很高的精度配合;
導(dǎo)者告退,指湖在西腋一峰,尚須越三尖。余從之,及越一尖,路已絕;再越一尖,而所登頂已在天半。自念《志》云:“宕在山頂,龍湫之水,即自宕來(lái)?!苯裆絼?shì)漸下,而上湫之澗,卻自東高峰發(fā)脈,去此已隔二谷。遂返轍而東,望東峰之高者趨之,蓮舟疲不能從。由舊路下,余與二奴東越二嶺,人跡絕矣。已而山愈高,脊愈狹,兩邊夾立,如行刀背。又石片棱棱怒起,每過(guò)一脊,即一峭峰,皆從刀劍隙中攀援而上。如是者三,但見(jiàn)境不容足,安能容湖?既而高峰盡處,一石如劈,向懼石鋒撩人,至是且無(wú)鋒置足矣!躊躇崖上,不敢復(fù)向故道。俯瞰南面石壁下有一級(jí),遂脫奴足布四條,懸崖垂空,先下一奴,余次從之,意可得攀援之路。及下,僅容足,無(wú)余地。望巖下斗同“陡”,下同深百丈,欲謀復(fù)上,而上巖亦嵌空三丈余,不能飛陟zhì登。持布上試,布為突石所勒,忽中斷。復(fù)續(xù)懸之,竭力騰挽,得復(fù)登上巖。出險(xiǎn),還云靜庵,日已漸西。主仆衣履俱敝破,尋湖之興衰矣。遂別而下,復(fù)至龍湫,則積雨之后,怒濤傾注,變幻極勢(shì),轟雷噴雪,大倍于昨。坐至暝日落始出,南行四里,宿能仁寺。
十五日 寺后覓方竹數(shù)握,細(xì)如枝;林中新條,大可徑寸,柔不中杖太柔軟不宜作拐杖,老柯斬伐殆盡矣!遂從岐度四十九盤(pán),一路遵海而南,逾窯岙嶺,往樂(lè)清。 HA22-F-R-04-B-K-32臺(tái)灣海特克柱塞泵***
工作階段
工作時(shí),在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而完成泵油任務(wù),泵油過(guò)程可分為以下三個(gè)階段。結(jié)論:通過(guò)上述討論,得出下列結(jié)論① 柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。② 柱塞每循環(huán)的供油量大小取決于供油行程,供油行程不受凸輪軸控制是可變的。③ 供油開(kāi)始時(shí)刻不隨供油行程的變化而變化。④ 轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞可改變供油終了時(shí)刻,從而改變供油量。3. 國(guó)產(chǎn)系列柱塞式噴油泵國(guó)產(chǎn)系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)等系列。系列化是根據(jù)柴油機(jī)單缸功率范圍對(duì)供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸距和結(jié)構(gòu)型式為基礎(chǔ),再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若干種在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機(jī)的需要。國(guó)產(chǎn)系列噴油泵的工作原理和結(jié)構(gòu)型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構(gòu)造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和泵體
為微處理器智能控制,液晶屏顯示,可與電腦進(jìn)行通訊,具有工作壓力穩(wěn)定、脈動(dòng)小、操作方便等特點(diǎn)。廣泛用于生化、醫(yī)藥、化工、環(huán)保等行業(yè),滿足以上行業(yè)需要連續(xù)恒壓、恒流輸送液體的要求。
機(jī)械原理
概述
柱塞泵柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環(huán)的供油量大小取決于供油行程,供油行程不受凸輪軸控制是可變的。供油開(kāi)始時(shí)刻不隨供油行程的變化而變化。轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞可改變供油終了時(shí)刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時(shí),在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而完成泵油任務(wù),泵油過(guò)程可分為以下兩個(gè)階段。
進(jìn)油過(guò)程
當(dāng)凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過(guò)去后,在彈簧力的作用下,柱塞向下運(yùn)動(dòng),柱塞上部空間(稱(chēng)為泵油室)產(chǎn)生真空度,當(dāng)柱塞上端面把柱塞套上的進(jìn)油孔打開(kāi)后,充滿在油泵上體油道內(nèi)的柴油經(jīng)油孔進(jìn)入泵油室,柱塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn),進(jìn)油結(jié)束
回油過(guò)程
柱塞向上供油,當(dāng)上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時(shí),泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關(guān)閉,停止供油。此后柱塞還要上行,當(dāng)凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過(guò)去后,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時(shí)便開(kāi)始了下一個(gè)循環(huán)。柱塞泵以一個(gè)柱塞為原理介紹,一個(gè)柱塞泵上有兩個(gè)單向閥,并且方向相反,柱塞向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)缸內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓,這時(shí)一個(gè)單向閥打開(kāi)液體被吸入缸內(nèi),柱塞向另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),將液體壓縮后另一個(gè)單向閥被打開(kāi),被吸入缸內(nèi)的液體被排出。這種工作方式連續(xù)運(yùn)動(dòng)后就形成了連續(xù)供油 。
機(jī)械使用
柱塞泵缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞桿外徑修整到統(tǒng)一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:(a)缸體加溫?zé)嵫b或銅套低溫冷凍擠壓,過(guò)盈裝配;(b)采有樂(lè)泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套外徑表面有溝槽;(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,涂樂(lè)泰膠后,旋入裝配。
熔燒結(jié)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(jī)械方法研磨修復(fù)缸孔;(b)采用坐標(biāo)鏜床,重新鏜缸體孔;(c)采用鉸刀修復(fù)缸體孔。
采用“表面工程技術(shù)”,方法如下:(a)電鍍技術(shù):在柱塞表面鍍一層硬鉻;(b)電刷鍍技術(shù):在柱塞表面刷鍍耐磨材料;(c)熱噴涂或電弧噴涂或電噴涂:噴涂高碳馬氏體耐磨材料;(d)激光熔敷:在柱塞表面熔敷高硬度耐磨合金粉末。(4)缸體孔無(wú)銅套的缸體材料大都是球墨鑄鐵的,在缸體內(nèi)壁上制備非晶態(tài)薄膜或涂層。因?yàn)楦左w孔內(nèi)壁有了這種特殊物質(zhì),所以才能組成硬—硬配對(duì)的磨擦副。
機(jī)械維護(hù)
采用補(bǔ)油泵供油的柱塞泵,使用3000h后,操作人員每日需對(duì)柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)聲響是否正常。如發(fā)現(xiàn)液壓缸速度下降或悶車(chē)時(shí),就應(yīng)該對(duì)補(bǔ)油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現(xiàn)象,內(nèi)齒輪泵間隙是否過(guò)大。對(duì)于自吸油型柱塞泵,液壓油箱內(nèi)的油液不得低于油標(biāo)下限,要保持足夠數(shù)量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長(zhǎng)。柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現(xiàn)游隙,則不能保證液壓泵內(nèi)部三對(duì)磨擦副的正常間隙,同時(shí)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(jù)液壓泵制造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過(guò)此值就需要更換新口。拆卸下來(lái)的軸承,沒(méi)有檢測(cè)儀器是無(wú)法檢測(cè)出軸承的游隙的,只能采用目測(cè),如發(fā)現(xiàn)滾柱表面有劃痕或變色,就必須更換。在更換軸承時(shí),應(yīng)注意原軸承的英文字母和型號(hào),柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,購(gòu)買(mǎi)原,原規(guī)格的產(chǎn)品,如果更換另一種品牌,應(yīng)請(qǐng)教對(duì)軸承有經(jīng)驗(yàn)的人員查表對(duì)換,目的是保持軸承的精度等級(jí)和載荷容量。柱塞泵使用壽命的長(zhǎng)短,與平時(shí)的維護(hù)保養(yǎng),液壓油的數(shù)量和質(zhì)量,油液清潔度等有關(guān)。避免油液中的顆粒對(duì)柱塞泵磨擦副造成磨損等,也是延長(zhǎng)柱塞泵壽命的有效途徑。在維修中更換零件應(yīng)盡量使用原廠生產(chǎn)的零件,這些零件有時(shí)比其它仿造的零件價(jià)格要貴,但質(zhì)量及穩(wěn)定性要好,如果購(gòu)買(mǎi)售價(jià)便宜的仿造零件,短期內(nèi)似乎是節(jié)省了費(fèi)用,但由此出帶來(lái)了隱患,也可能對(duì)柱塞泵的使用造成更大的危害。配流盤(pán)有平面配流和球面配流兩種形式。球面配流的磨擦副,在缸體配流面劃痕比較淺時(shí),通過(guò)研磨手段修復(fù);缸體配流面溝槽較深時(shí),應(yīng)先采用“表面工程技術(shù)”手段填平溝槽后,再進(jìn)行研磨,不可盲目研磨,,以防銅層變薄或漏油出鋼基。柱塞泵也可用變頻器節(jié)約電能,上海正藝的工程師指出:柱塞泵在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,通常運(yùn)行的情況下都是以壓力或流量來(lái)調(diào)節(jié)工作狀態(tài)。當(dāng)實(shí)際壓力大于需要壓力時(shí),都是通過(guò)溢流閥來(lái)調(diào)節(jié),使其工作壓力保持穩(wěn)定讓溢流閥施放超出部分。而電機(jī)一直處于全速運(yùn)行反復(fù)動(dòng)作,功耗不變。當(dāng)采用溢流來(lái)調(diào)節(jié)壓力和流量時(shí),有部分的余量溢流回原系統(tǒng),從而造成柱塞泵存在無(wú)用功率,工作效率低,若使用創(chuàng)杰節(jié)能變頻器后,溢流閥可定它封閉,通過(guò)節(jié)能變頻器本身自動(dòng)調(diào)整工作壓力,保持工作壓力的穩(wěn)定,自動(dòng)追蹤設(shè)備的壓力。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,從而節(jié)省能耗。這種調(diào)節(jié)方式最大優(yōu)點(diǎn)就是能降低柱塞泵的運(yùn)行能耗,節(jié)電效果可達(dá)30%以上。
檢修
(1)檢查柱塞有無(wú)傷痕和銹蝕現(xiàn)象,必要時(shí)應(yīng)更換新品。(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內(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)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套,兩個(gè)手指堵住柱塞頂端和側(cè)面的進(jìn)油口。用另一只手拉出柱塞,感到有較大的吸力,放松柱塞立即縮回原位,表明柱塞副密封良好,否則應(yīng)更換柱塞副。(4)檢查出油閥副減壓環(huán)帶是否磨損有臺(tái)階或傷痕現(xiàn)象,必要時(shí)應(yīng)予以更換。(5)檢查出油閥副的配合情況。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(dāng)手指離開(kāi)出油閥上端時(shí),它能自動(dòng)彈回原位,表明出油閥副密封良好,否則應(yīng)更換出油閥副。(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標(biāo)準(zhǔn)間隙為0~0.03mm,如超過(guò)0.2mm ,則應(yīng)更換零件。(7)檢查柱塞凸緣和控制套的凹槽之間的間隙,應(yīng)為0.02~0.08mm,如超過(guò)0.12mm,必須更換控制套。
行業(yè)發(fā)展
應(yīng)用概述
柱塞泵是水泵中的一種,而整個(gè)水泵行業(yè)是典型的投資拉動(dòng)型產(chǎn)業(yè),市場(chǎng)需求受?chē)?guó)家宏觀政策,特別是受水利、建筑、能源等行業(yè)的宏觀政策影響很大。液壓柱塞泵屬于柱塞泵的一種,液壓行業(yè)還沒(méi)有年產(chǎn)值達(dá)10億元以上的企業(yè),即使是年產(chǎn)值超過(guò)5億元的企業(yè)也屈指可數(shù),全行業(yè)的年銷(xiāo)售總額還不及一家的年銷(xiāo)售總額。在配套行業(yè)不具備與國(guó)外企業(yè)相競(jìng)爭(zhēng)的能力時(shí),產(chǎn)品對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的人為控制手段就會(huì)是強(qiáng)勢(shì)和無(wú)所顧及的。工程機(jī)械的大部分利潤(rùn)被配套件拿走的事實(shí),既讓主機(jī)生產(chǎn)企業(yè)痛苦不堪,又無(wú)可奈何?;谶@種情況,主機(jī)廠以及其他產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的資金正不斷進(jìn)入液壓產(chǎn)業(yè)。就投資十多億元進(jìn)入液壓行業(yè)。而這種態(tài)勢(shì)無(wú)疑將加大行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度,改變?cè)械漠a(chǎn)業(yè)格局和秩序。柱塞泵是一種典型的容積式水力機(jī)械,由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),把輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為液體的壓力能,再以壓力、流量的形式輸入到系統(tǒng)中去,它是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源,由于它能在高壓下輸送液體,因此在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的各個(gè)行業(yè)都得到廣泛的應(yīng)用。
市場(chǎng)情況
柱塞泵等泵類(lèi)在造船、石油開(kāi)采、載重機(jī)等方面廣泛應(yīng)用。2008年船舶產(chǎn)量達(dá)到15000噸,載重噸數(shù)量占世界市場(chǎng)的21%,到2015年將成為世界第一造船大國(guó)。為了保證船的正常航行或系泊,滿足船員和旅客的生活需要,每條船都要配有一定數(shù)量的、能起相應(yīng)作用的船用采,船用泵是重要的輔機(jī)之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在各種船舶輔助機(jī)械設(shè)備中,各種類(lèi)型和不同用途的船用泵的總數(shù)量,約占船舶機(jī)械設(shè)備總量的20%-30%,船用泵的價(jià)格在船舶設(shè)備費(fèi)用中所占的比重也比較大。在總的造價(jià)中,船用泵約占全船設(shè)備費(fèi)用的4%-8%,一般情況下.一條中型以上船舶的船用泵采購(gòu)可達(dá)1000萬(wàn)元以上。