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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
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),泵油過程可分為以下三個(gè)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(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),泵油過程可分為以下兩個(gè)階段。
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(dòng),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(dòng)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(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)過去后,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時(shí)便開始了下一個(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,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?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)需求受國(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(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,又無可奈何。基于這種情況,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。
仍下二里,至嶺角。北行山塢中,里許,入方廣寺,為五老新剎。僧知覺甚稔熟悉三疊之勝,言道路極艱,促余速行。北行一里,路窮,渡澗。隨澗東西行,鳴流下注亂石,兩山夾之,叢竹修枝,郁蔥上下,時(shí)時(shí)仰見飛石,突綴其間,轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)佳。既而澗旁路亦窮,從澗中亂石行,圓者滑足,尖者刺履。如是三里,得綠水潭。一泓深碧,怒流傾瀉之上,流者噴雪,停者毓黛毓同“育”,生出之意,整句意為駐留下來的水積蓄起來,則變成深青色。又里許,為大綠水潭。水勢(shì)至此將墮,大倍之,怒亦益甚。潭有峭壁亂聳,回互逼立,下瞰無底,但聞轟雷倒峽之聲,心怖目眩,泉不知從何墜去也。于是澗中路亦窮,乃西向登峰。峰前石臺(tái)鵲起,四瞰層壁,陰森逼側(cè)。泉為所蔽,不得見,必至對(duì)面峭壁間,方能全收其勝。乃循山岡,從北東轉(zhuǎn)。二里,出對(duì)崖,下瞰,則一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)之泉,始依次悉見。其塢中一壁,有洞如門者二,僧輒指為竹林寺門云。頃之,北風(fēng)自湖口吹上,寒生粟起,急返舊路,至綠水潭。詳觀之,上有洞翕然斂縮的樣子下墜。僧引入其中,曰:“此亦竹林寺三門之一?!比欢幢臼翃A起,內(nèi)橫通如“十”字,南北通明,西入似無底止。出,溯溪而行,抵方廣,已昏黑。
HA56-L-R-01-B-K-32***臺(tái)灣海特克柱塞泵
二十二日 出寺,南渡溪,抵犁頭尖之陽(yáng)。東轉(zhuǎn)下山,十里,至楞伽院側(cè)。遙望山左脅,一瀑?gòu)目诊w墜,環(huán)映青紫,夭矯屈曲滉漾水勢(shì)大而飛濺,亦一雄觀。五里,過棲賢寺,山勢(shì)至此始就平。以急于三峽澗,未之入。里許,至三峽澗。澗石夾立成峽,怒流沖激而來,為峽所束,回奔倒涌,轟振山谷。橋懸兩巖石上,俯瞰深峽中,進(jìn)珠戛玉形如珠濺,聲如擊玉。過橋,從岐路東向,越嶺趨白鹿洞。路皆出五老峰之陽(yáng),山田高下,點(diǎn)錯(cuò)民居。橫歷坡陀不平的山坡,仰望排嶂者三里,直入峰下,為白鶴觀。又東北行三里,抵白鹿洞唐代江州刺史李渤曾在此讀書,并隨身養(yǎng)一白鹿,因此得名,亦五老峰前一山塢也。環(huán)山帶溪,喬松錯(cuò)落。出洞,由大道行,為開先道。蓋廬山形勢(shì),犁頭尖居中而少遜,棲賢寺實(shí)中處焉;五老左突,下即白鹿洞;右峙者,則鶴鳴峰也,開先寺當(dāng)其前。于是西向循山,橫過白鹿、棲賢之大道,十五里,經(jīng)萬(wàn)松寺,陟一嶺而下,山寺巍然南向者,則開先寺也。從殿后登樓眺瀑,一縷垂垂,尚在五里外,半為山樹所翳yì遮掩,傾瀉之勢(shì),不及楞伽道中所見。惟雙劍嶄嶄眾峰間,有芙蓉插天之態(tài);香爐一峰,直山頭圓阜耳。從樓側(cè)西下壑,澗流鏗然瀉出峽石,即瀑布下流也。瀑布至此,反隱不復(fù)見,而峽水匯為龍?zhí)?,澄映心目。坐石久之,四山暝色,返宿于殿西之鶴峰堂。
二十三日 由寺后側(cè)徑登山。越澗盤嶺,宛轉(zhuǎn)山半。隔峰復(fù)見一瀑,并掛瀑布之東,即馬尾泉也。五里,攀一尖峰,絕頂為文殊臺(tái)。孤峰拔起,四望無倚,頂有文殊塔。對(duì)崖削立萬(wàn)仞,瀑布轟轟下墜,與臺(tái)僅隔一澗,自巔至底,一目殆無不盡。不登此臺(tái),不悉此瀑之勝。下臺(tái),循山岡西北溯溪,即瀑布上流也。一徑忽入,山回谷抱,則黃巖寺?lián)p劍峰下。越澗再上,得黃石巖。巖石飛突,平覆如砥。巖側(cè)茅閣方丈,幽雅出塵。閣外修竹數(shù)竿,拂群峰而上,與山花霜葉,映配峰際。鄱湖一點(diǎn),正當(dāng)窗牖??v步溪石間,觀斷崖夾壁之勝。仍飯開先,遂別去。
市場(chǎng)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(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(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。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(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(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(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;