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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。
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(mǎn)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(mǎn)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(mǎn)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 。
已至架壑舟,仰見(jiàn)虛舟宛然,較前溪中所見(jiàn)更悉更清楚細(xì)致。大藏之西,其路漸窮。向荊棘中捫壁面上,還瞰大藏西巖,亦架一舟,但兩崖對(duì)峙,不能至其地也。忽一舟自二曲逆流而至,急下山招之。其人以舟來(lái)受,亦游客初至者,約余返更衣臺(tái),同覽一線天、虎嘯巖諸勝。過(guò)余泊舟處,并棹順流而下,欲上幔亭,問(wèn)大王峰。抵一曲之水光石,約舟待溪口,余復(fù)登涯,少入,至止止庵。望庵后有路可上,遂趨之,得一巖,僧誦經(jīng)其中,乃禪巖也。登峰之路,尚在止止庵西。仍下庵前西轉(zhuǎn),登山二里許,抵峰下,從亂箐qìng樹(shù)木中尋登仙石。石旁峰突起,作仰企狀,鶴模石在峰壁罅間,霜瓴朱頂,裂紋如繪。旁路窮,有梯懸絕壁間,躡而上,搖搖欲墮。梯窮得一巖,則張仙遺蛻尸體也。巖在峰半,覓徐仙巖,皆石壁不可通;下梯尋別道,又不可得;躡石則峭壁無(wú)階,投莽則深密莫辨。傭夫在前,得斷磴,大呼得路。余裂衣不顧,趨就之,復(fù)不能前。日已西薄,遂以手懸棘,亂墜而下,得道已在萬(wàn)年宮右。趨入宮,宮甚森敞。羽士迎言,“大王峰頂久不能到,惟張巖梯在。峰頂六梯及徐巖梯俱已朽壞。徐仙蛻已移入會(huì)真廟矣?!背鰧m右轉(zhuǎn),過(guò)會(huì)真廟。廟前大楓扶疏繁茂,蔭數(shù)畝,圍數(shù)十抱。別羽士,歸舟。
HA16-L-R-04-B-S-K-32-V***臺(tái)灣海特克柱塞泵
二十三日 登陸,覓換骨巖、水簾洞諸勝。命移舟十里,候于赤石街,余乃入會(huì)真觀,謁武彝君及徐仙遺蛻。出廟,循幔亭東麓北行二里,見(jiàn)幔亭峰后三峰駢文,異而問(wèn)之,三姑峰也。換骨巖即在其旁,望之趨。登山里許,飛流汩然下瀉。俯瞰其下,亦有危壁,泉從壁半突出,疏竹掩映,殊有佳致。然業(yè)已上登,不及返顧,遂從三姑又上半里,抵換骨巖,巖即幔亭峰后崖也。巖前有庵。從巖后懸梯兩層,更登一巖。巖不甚深,而環(huán)繞山巔如疊嶂。土人新以木板循巖為室,曲直高下,隨巖宛轉(zhuǎn)。循巖隙攀躋而上,幾至幔亭之頂,以路塞而止。返至三姑峰麓,繞出其后,復(fù)從舊路下,至前所瞰突泉處。從此越嶺,即水簾洞路;從此而下,即突泉壁也。余前從上瞰,未盡其妙,至是復(fù)造其下。仰望突泉又在半壁之上,旁引水為碓,有梯架之,鑿壁為溝以引泉。仰望突泉又在半壁之上,旁引水為碓,有梯架之,鑿壁為溝以引泉。余循梯攀壁,至突泉下。其坳僅二丈,上下俱危壁,泉從上壁墮坳中,復(fù)從坳中溢而下墮。坳之上下四旁,無(wú)處非水,而中有一石突起可坐。坐久之,下壁循竹間路,越嶺三重,從山腰約行七里,乃下塢。穿石門(mén)而上,半里,即水簾洞。危崖千仞,上突下嵌,泉從巖頂墮下。巖既雄擴(kuò),泉亦高散,千條萬(wàn)縷,懸空傾瀉,亦大觀也!其巖高矗上突,故巖下構(gòu)室數(shù)重,而飛泉猶落檻外。
先在途聞睹閣寨頗奇,道流指余仍舊路,越山可至。余出石門(mén),愛(ài)塢溪之勝,誤走赤石街道。途人指從此度小橋而南,亦可往。從之,登山入一隘,兩山夾之,內(nèi)有巖有室,題額乃“杜轄?zhēng)r”,土人訛誤傳為睹閣耳。再入,又得一巖,有曲檻懸樓,望赤石街甚近。遂從舊道,三里,渡一溪,又一里,則赤石街大溪也。下舟,掛帆二十里,返崇安。
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。
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(mǎn)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。
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;