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柱塞泵是液壓系統(tǒng)的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動,使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實(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)的場合,諸如液壓機(jī)、工程機(jī)械和船舶中。
機(jī)械分類
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)動一次,向下運(yùn)動吸油,向上運(yùn)動排油。泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排量,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柱塞(一般為3個或6個)并列安裝,用1根曲軸通過連桿滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往復(fù)運(yùn)動,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)帶動活塞做往復(fù)運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)吸液和排液。
工作階段
工作時,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,從而完成泵油任務(wù),泵油過程可分為以下三個階段。結(jié)論:通過上述討論,得出下列結(jié)論① 柱塞往復(fù)運(yùn)動總行程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 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。④ 轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。3. 國產(chǎn)系列柱塞式噴油泵國產(chǎn)系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等系列。系列化是根據(jù)柴油機(jī)單缸功率范圍對供油量的要求不同,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。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,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,從而完成泵油任務(wù),泵油過程可分為以下兩個階段。
戊午(1618年),余同兄雷門、白夫,以八月十八日至九江。易小舟,沿江南入龍開河,二十里,泊李裁縫堰。登陸,五里,過西林寺,至東林寺。寺當(dāng)廬山之陰,南面廬山,北倚東林山。山不甚高,為廬之外廊。中有大溪,自東而西,驛路界其間,為九江之建昌孔道。寺前臨溪,入門為虎溪橋,規(guī)模甚大,正殿夷毀,右為三笑堂。
十九日 出寺,循山麓西南行。五里,越廣濟(jì)橋,始舍官道,沿溪東向行。又二里,溪回山合,霧色霏霏如雨。一人立溪口,問之,由此東上為天池大道,南轉(zhuǎn)登石門,為天池寺之側(cè)徑。余稔知石門之奇,路險莫能上,遂倩請、雇其人為導(dǎo),約二兄徑至天池相待。遂南渡小溪二重,過報國寺,從碧條香藹綠樹香霧中攀陟五里,仰見濃霧中雙石屼立,即石門也。一路由石隙而入,復(fù)有二石峰對峙。路宛轉(zhuǎn)峰罅,下瞰絕澗諸峰,在鐵船峰旁,俱從澗底矗聳直上,離立咫尺,爭雄競秀,而層煙疊翠,澄映四外。其下噴雪奔雷。騰空震蕩,耳目為之狂喜。門內(nèi)對峰倚壁,都結(jié)層樓危闕?;杖肃u昌明、畢貫之新建精廬書齋,僧容成焚修其間。從庵后小徑,復(fù)出石門一重,俱從石崖上,上攀下躡,磴窮則挽藤,藤絕置木梯以上。如是二里,至獅子巖。巖下有靜室。越嶺,路頗平。再上里許,得大道,即自郡城南來者。歷級而登,殿已當(dāng)前,以霧故不辨。逼之走近它,而朱楹彩棟,則天池寺也,蓋毀而新建者。由右廡wǔ廊屋側(cè)登聚仙亭,亭前一崖突出,下臨無地,曰文殊臺。出寺,由大道左登披霞亭。亭側(cè)岐路東上山脊,行三里。由此再東二里,為大林寺;由此北折而西,曰白鹿升仙臺;北折而東,曰佛手巖。升仙臺三面壁立,四旁多喬松,高帝御制周顛仙廟碑在其頂,石亭覆之,制甚古指制作工藝和格式都很古雅考究。佛手巖穹然軒峙,深可五六丈,巖靖石岐橫出,故稱“佛手”。循巖側(cè)庵右行,崖石兩層,突出深塢,上平下仄狹窄,訪仙臺遺址也。臺后石上書“竹林寺”三字。竹林為匡廬即廬山幻境,可望不可即;臺前風(fēng)雨中,時時聞鐘梵聲佛寺敲鐘和誦經(jīng)之音,故以此當(dāng)之,時方云霧迷漫,即塢中景亦如海上三山即蓬萊、方丈、瀛洲三神山,何論竹林?還出佛手巖,由大路東抵大林寺。寺四面峰環(huán),前抱一溪。溪上樹大三人圍,非檜非杉,枝頭著子累累,傳為寶樹,來自西域,向原來有二株,為風(fēng)雨拔去其一矣。
HA16-F-R-01-H-S-K-32***臺灣海特克柱塞泵
二十日 晨霧盡收。出天池,趨文殊臺。四壁萬仞,俯視鐵船峰,正可飛舄xì神仙來去。山北諸山,伏如聚螘yì蟻之本字??锖笱笊铰篡蛾柡谏较乱黄粞?,長江帶之,遠(yuǎn)及天際。因再為石門游,三里,度昨所過險處,至則容成方持貝葉佛經(jīng)出迎,喜甚,導(dǎo)余歷覽諸峰。上至神龍宮右,折而下,入神龍宮。奔澗鳴雷,松竹蔭映,山峽中奧寂境也。循舊路抵天池下,從岐徑東南行十里,升降于層峰幽澗;無徑不竹,無陰不松,則金竹坪也。諸峰隱護(hù),幽倍天池,曠則遜之。復(fù)南三里,登蓮花峰側(cè),霧復(fù)大作。是峰為天池案山,在金竹坪則左翼也。峰頂叢石嶙峋,霧隙中時作窺人態(tài),以霧不及登。
進(jìn)油過程
當(dāng)凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去后,在彈簧力的作用下,柱塞向下運(yùn)動,柱塞上部空間(稱為泵油室)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)動到下止點(diǎn),進(jìn)油結(jié)束
回油過程
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,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)過去后,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環(huán)。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,并且方向相反,柱塞向一個方向運(yùn)動時缸內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸內(nèi),柱塞向另一個方向運(yùn)動時,將液體壓縮后另一個單向閥被打開,被吸入缸內(nèi)的液體被排出。這種工作方式連續(xù)運(yùn)動后就形成了連續(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,過盈裝配;(b)采有樂泰膠粘著裝配,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。因為缸體孔內(nèi)壁有了這種特殊物質(zhì),所以才能組成硬—硬配對的磨擦副。
行業(yè)發(fā)展
應(yīng)用概述
柱塞泵是水泵中的一種,而整個水泵行業(yè)是典型的投資拉動型產(chǎn)業(yè),市場需求受國家宏觀政策,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5億元的企業(yè)也屈指可數(shù),全行業(yè)的年銷售總額還不及一家的年銷售總額。在配套行業(yè)不具備與國外企業(yè)相競爭的能力時,產(chǎn)品對國內(nèi)市場的人為控制手段就會是強(qiáng)勢和無所顧及的。工程機(jī)械的大部分利潤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)勢無疑將加大行業(yè)內(nèi)的競爭強(qiáng)度,改變原有的產(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,由原動機(jī)驅(qū)動,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行業(yè)都得到廣泛的應(yīng)用。
市場情況
柱塞泵等泵類在造船、石油開采、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)量占世界市場的21%,到2015年將成為世界第一造船大國。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,在各種船舶輔助機(jī)械設(shè)備中,各種類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可達(dá)1000萬元以上。
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)動方向與缸體軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動所產(chǎn)生的容積變化來進(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(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就啟動機(jī)器,會對液壓泵內(nèi)的滑靴造成拉脫現(xiàn)象,會造成泵體內(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。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點(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、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)計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。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,隨著國產(chǎn)化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應(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)動方向與驅(qū)動軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅(qū)動扭矩由驅(qū)動軸 通過十字聯(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,并通過卡簧鎖定。二個保持環(huán)將滑靴卡在行程定子上。泵轉(zhuǎn)動時,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)動時,由于定于的偏心作用,柱塞將作往復(fù)運(yùn)動,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的兩個柱塞來調(diào)節(jié)。油液的進(jìn)出通過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平衡壓力補(bǔ)償方法,形成了開環(huán)控制。支承驅(qū)動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軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動所產(chǎn)生的容積變化來進(jìn)行工作的。由于柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達(dá)到很高的精度配合;