瀏覽(lan)次數:74 次 更新時間(jian):2020-06-10
柱塞泵的工作原理
柱(zhu)塞(sai)泵是液(ye)(ye)壓(ya)系(xi)統的(de)(de)一個重要(yao)裝置。它依(yi)靠柱(zhu)塞(sai)在缸體(ti)中(zhong)往(wang)復運動(dong),使(shi)密封工作(zuo)容(rong)腔的(de)(de)容(rong)積發生變(bian)化來實(shi)現吸油(you)、壓(ya)油(you)。柱(zhu)塞(sai)泵具有(you)額定壓(ya)力高(gao)、結構緊湊(cou)、效(xiao)率高(gao)和流量調節方便等優(you)點,被廣泛應(ying)用(yong)于高(gao)壓(ya)、大(da)流量和流量需要(yao)調節的(de)(de)場(chang)合,諸如液(ye)(ye)壓(ya)機、工程(cheng)機械和船舶中(zhong)。
柱塞(sai)(sai)(sai)泵(beng)是(shi)往復泵(beng)的一種(zhong),屬(shu)于(yu)體積泵(beng),其(qi)(qi)柱塞(sai)(sai)(sai)靠泵(beng)軸(zhou)的偏心轉動(dong)驅動(dong),往復運動(dong),其(qi)(qi)吸入和排出閥(fa)都是(shi)單向(xiang)閥(fa)。當(dang)柱塞(sai)(sai)(sai)外拉時,工作室內壓(ya)力(li)降低(di),出口(kou)閥(fa)關(guan)(guan)閉(bi),低(di)于(yu)進(jin)(jin)口(kou)壓(ya)力(li)時,進(jin)(jin)口(kou)閥(fa)打開,液體進(jin)(jin)入;柱塞(sai)(sai)(sai)內推(tui)時,工作室壓(ya)力(li)升(sheng)高(gao),進(jin)(jin)口(kou)閥(fa)關(guan)(guan)閉(bi),高(gao)于(yu)出口(kou)壓(ya)力(li)時,出口(kou)閥(fa)打開,液體排出。當(dang)傳動(dong)軸(zhou)帶(dai)動(dong)缸(gang)體旋轉時,斜盤將柱塞(sai)(sai)(sai)從(cong)缸(gang)體中拉出或推(tui)回,完成(cheng)(cheng)吸排油(you)過程。柱塞(sai)(sai)(sai)與缸(gang)孔(kong)組成(cheng)(cheng)的工作容腔(qiang)(qiang)中的油(you)液通過配油(you)盤分別與泵(beng)的吸、排油(you)腔(qiang)(qiang)相通。變量(liang)機構用(yong)來改變斜盤的傾角,通過調節斜盤的傾角可改變泵(beng)的排量(liang)。
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柱塞泵結構形式
柱塞(sai)(sai)(sai)泵(beng)(beng)分為軸(zhou)向(xiang)柱塞(sai)(sai)(sai)泵(beng)(beng)和徑(jing)向(xiang)柱塞(sai)(sai)(sai)泵(beng)(beng)兩種(zhong)(zhong)代(dai)表性的結構形式;由于(yu)徑(jing)向(xiang)柱塞(sai)(sai)(sai)泵(beng)(beng)屬于(yu)一種(zhong)(zhong)新(xin)型的技術含(han)量(liang)比較高(gao)(gao)的高(gao)(gao)效泵(beng)(beng),隨著(zhu)不斷加快,徑(jing)向(xiang)柱塞(sai)(sai)(sai)泵(beng)(beng)必然會(hui)成為柱塞(sai)(sai)(sai)泵(beng)(beng)應用領(ling)域的重要組成部分。
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柱塞泵的維護
斜盤(pan)式軸向(xiang)柱塞泵一般(ban)采用缸體轉動、端面(mian)(mian)配(pei)(pei)流的(de)(de)形式。缸體端面(mian)(mian)上鑲有一塊由雙金屬板(ban)與鋼配(pei)(pei)油(you)(you)(you)盤(pan)組(zu)成的(de)(de)摩擦副(fu),而且大多數是(shi)(shi)采用平(ping)面(mian)(mian)配(pei)(pei)流的(de)(de)方法,所以維(wei)修比較(jiao)方便。配(pei)(pei)油(you)(you)(you)盤(pan)是(shi)(shi)軸向(xiang)柱塞泵的(de)(de)關(guan)鍵部件之一,泵工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)時,一方面(mian)(mian)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)腔(qiang)的(de)(de)高壓(ya)油(you)(you)(you)把(ba)缸體推(tui)向(xiang)配(pei)(pei)油(you)(you)(you)盤(pan),另一方面(mian)(mian)配(pei)(pei)油(you)(you)(you)盤(pan)和缸體間的(de)(de)油(you)(you)(you)膜(mo)壓(ya)力(li)形成對(dui)(dui)缸體的(de)(de)液壓(ya)反推(tui)力(li)使缸體背離(li)配(pei)(pei)油(you)(you)(you)盤(pan)。缸體對(dui)(dui)配(pei)(pei)油(you)(you)(you)盤(pan)的(de)(de)設(she)計液壓(ya)壓(ya)緊力(li)Fn略大于配(pei)(pei)油(you)(you)(you)盤(pan)對(dui)(dui)缸體的(de)(de)液壓(ya)反推(tui)力(li)Ff,即Fn/Ff=1.05~1.1,使泵工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)正常并保持較(jiao)高的(de)(de)容積效率。
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常見故障處理
1液壓泵輸出流量不足或不輸出油(you)液
(1)吸(xi)入(ru)量不足。原因是吸(xi)油管路上的阻力(li)過大或補油量不足。如泵的轉速過大,油箱(xiang)中液面(mian)過低,進油管漏氣,濾(lv)油器(qi)堵(du)塞等。
(2)泄(xie)漏(lou)量(liang)過(guo)大。原因(yin)是泵的(de)間隙過(guo)大,密封不(bu)良造成。如配油(you)盤(pan)被(bei)金屬(shu)碎(sui)片、鐵屑等(deng)劃傷,端面(mian)漏(lou)油(you);變量(liang)機構(gou)中的(de)單(dan)向閥密封面(mian)配合不(bu)好,泵體和配油(you)盤(pan)的(de)支承面(mian)有(you)砂眼或(huo)研痕等(deng)。可以通過(guo)檢查泵體內(nei)液壓油(you)中混(hun)雜的(de)異物判別泵被(bei)損(sun)壞的(de)部位。
(3)傾(qing)(qing)斜盤傾(qing)(qing)角太(tai)小,泵的(de)排量少,這(zhe)需(xu)要調節變量活塞,增加(jia)斜盤傾(qing)(qing)角。
2中位時排油(you)量不為零
變(bian)量式軸(zhou)向(xiang)柱塞(sai)泵(beng)的(de)(de)斜(xie)盤傾(qing)角為(wei)零時(shi)(shi)稱為(wei)中(zhong)位,此(ci)時(shi)(shi)泵(beng)的(de)(de)輸出(chu)(chu)(chu)流量應為(wei)零。但(dan)有時(shi)(shi)會出(chu)(chu)(chu)現(xian)中(zhong)位偏(pian)離調整機構(gou)中(zhong)點的(de)(de)現(xian)象,在(zai)中(zhong)點時(shi)(shi)仍有流量輸出(chu)(chu)(chu)。其原因是控(kong)制(zhi)器的(de)(de)位置偏(pian)離、松(song)動(dong)或損(sun)傷,需要重新(xin)調零、緊固(gu)或更換。泵(beng)的(de)(de)角度維持(chi)力不夠、傾(qing)斜(xie)角耳(er)軸(zhou)磨(mo)損(sun)也(ye)會產生這種現(xian)象。
3輸出流量波動
輸出流量(liang)波(bo)動與(yu)很多因素有關。對變量(liang)泵(beng)可(ke)以認為是變量(liang)機(ji)構(gou)(gou)的控制(zhi)(zhi)(zhi)不(bu)(bu)佳造(zao)(zao)(zao)成,如(ru)異物進入變量(liang)機(ji)構(gou)(gou),在控制(zhi)(zhi)(zhi)活(huo)塞(sai)(sai)上劃(hua)出階痕(hen)(hen)(hen)、磨痕(hen)(hen)(hen)、傷(shang)痕(hen)(hen)(hen)等(deng),造(zao)(zao)(zao)成控制(zhi)(zhi)(zhi)活(huo)塞(sai)(sai)運動不(bu)(bu)穩(wen)定(ding)。由于放大器(qi)能(neng)(neng)量(liang)不(bu)(bu)足或零件(jian)(jian)損(sun)壞(huai)、含(han)有彈簧的控制(zhi)(zhi)(zhi)活(huo)塞(sai)(sai)的阻尼器(qi)效能(neng)(neng)差(cha),都(dou)會造(zao)(zao)(zao)成控制(zhi)(zhi)(zhi)活(huo)塞(sai)(sai)運動不(bu)(bu)穩(wen)定(ding)。流量(liang)不(bu)(bu)穩(wen)定(ding)又往往伴隨著(zhu)壓(ya)力波(bo)動。這類故障一般要拆開液壓(ya)泵(beng),更(geng)換(huan)受損(sun)零部(bu)件(jian)(jian),加大阻尼,提高彈簧剛度和控制(zhi)(zhi)(zhi)壓(ya)力等(deng)。
4輸出壓力異常
泵的輸出壓(ya)力(li)是由(you)負載決定的,與輸入轉矩近似成正比。輸出壓(ya)力(li)異常有兩(liang)種故障。
(1)輸出壓力過低
當泵在(zai)自吸狀態(tai)下,若(ruo)進油管路漏(lou)(lou)氣或系統(tong)中液壓缸、單(dan)向(xiang)閥、換向(xiang)閥等有較(jiao)大的(de)(de)泄(xie)漏(lou)(lou),均會使壓力(li)(li)升不上去。這(zhe)需要找出漏(lou)(lou)氣處,緊固、更(geng)換密封(feng)件,即可提高壓力(li)(li)。溢流(liu)閥有故障或調整(zheng)壓力(li)(li)低(di),系統(tong)壓力(li)(li)也上不去,應重(zhong)新(xin)調整(zheng)壓力(li)(li)或檢修溢流(liu)閥。如果液壓泵的(de)(de)缸體與配流(liu)盤產生(sheng)偏差造成大量泄(xie)漏(lou)(lou),嚴重(zhong)時,缸體可能破裂,則應重(zhong)新(xin)研磨配合面(mian)或更(geng)換液壓泵。
(2)輸出壓力過高
若回路負載持續上(shang)升,泵的壓(ya)(ya)(ya)力(li)也持續上(shang)升,當屬(shu)正常。若負載一定,泵的壓(ya)(ya)(ya)力(li)超(chao)過(guo)負載所需壓(ya)(ya)(ya)力(li)值,則應(ying)檢(jian)查泵以外的液(ye)壓(ya)(ya)(ya)元件,如方向(xiang)閥(fa)(fa)、壓(ya)(ya)(ya)力(li)閥(fa)(fa)、傳(chuan)動裝置和回油管道(dao)。若最大(da)壓(ya)(ya)(ya)力(li)過(guo)高,應(ying)調整溢流閥(fa)(fa)。
5振動和噪聲
振動和噪聲是同時出現的(de)。它們不(bu)僅對機器(qi)的(de)操作者造成危害,也(ye)對環境造成污染(ran)。
(1)機械振(zhen)動(dong)和噪(zao)聲
如泵(beng)軸和電機軸不同心或頂死(si),旋轉(zhuan)軸的軸承、聯軸節(jie)損傷,彈性墊破損和裝配螺栓松(song)動均會產生噪聲(sheng)。對于高速運轉(zhuan)或傳輸大(da)能量的泵(beng),要定(ding)期檢(jian)查,記錄各部件(jian)的振(zhen)幅(fu)、頻(pin)率(lv)和噪聲(sheng)。如泵(beng)的轉(zhuan)動頻(pin)率(lv)與壓力閥的固(gu)有頻(pin)率(lv)相同時,將(jiang)會引起共振(zhen),可改(gai)變泵(beng)的轉(zhuan)速以消除共振(zhen)。
(2)管道內(nei)液流產生的噪聲
進油(you)管(guan)(guan)(guan)道(dao)太細、進油(you)濾(lv)油(you)器通流能(neng)力過小或(huo)堵塞、進油(you)管(guan)(guan)(guan)吸(xi)入空氣、油(you)液豁度過高、油(you)面過低吸(xi)油(you)不足和高壓管(guan)(guan)(guan)道(dao)中產生(sheng)液擊等,均會產生(sheng)噪(zao)聲。因此(ci),必須正確(que)設計油(you)箱,正確(que)選擇濾(lv)油(you)器、油(you)管(guan)(guan)(guan)和方向(xiang)閥。
6液壓泵過熱
液壓(ya)泵過(guo)(guo)度發(fa)熱有兩個原因(yin),一是(shi)機械(xie)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)生熱。由于運動表面處于干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)或半干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)狀態,運動部件相(xiang)互摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)生熱。二是(shi)液體摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)生熱。高(gao)(gao)(gao)壓(ya)油通過(guo)(guo)各種(zhong)縫(feng)隙泄漏到(dao)低(di)壓(ya)腔,大量的(de)(de)液壓(ya)能損失轉為熱能。所(suo)以正確選擇運動部件之(zhi)間的(de)(de)間隙、油箱(xiang)容積(ji)和冷卻器,可(ke)以杜絕泵的(de)(de)過(guo)(guo)度發(fa)熱和油溫過(guo)(guo)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)現(xian)象。另外(wai),回(hui)油過(guo)(guo)濾(lv)器堵塞造成回(hui)油背壓(ya)過(guo)(guo)高(gao)(gao)(gao),也會引起油溫過(guo)(guo)高(gao)(gao)(gao)和泵體過(guo)(guo)熱。
7漏油
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柱塞泵(beng)漏(lou)油主要(yao)有以(yi)下原因:
(1)主軸(zhou)油封損壞或軸(zhou)有缺陷(xian)、劃痕;
(2)內部泄漏過大(da),造成(cheng)油封處壓(ya)力(li)增大(da),而將油封損傷或(huo)沖出;
(3)泄(xie)油管過細過長,使密封處漏油;
(4)泵的(de)外接(jie)油管松動,管接(jie)頭損傷,密(mi)封墊老化或產生裂紋;
(5)變量調節機構螺栓松動,密封破損;
(6)鑄(zhu)鐵泵殼(ke)有(you)砂眼或焊接不良。