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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運動,使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實現(xiàn)吸油、壓油。

柱塞在缸體中要往復運動,因此,它的運動量很大,在工作過程中需要承受巨大的摩擦力,因此,柱塞要求高的硬度、耐磨性和使用壽命以及高的精度等。通過研究,采用淬火熱處理可以滿足柱塞的技術(shù)要求。

淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上溫度,保溫一段時間,使之全部或部分奧氏體化,然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。淬火工藝在現(xiàn)代機械制造工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。機械中重要零件,尤其在汽車、飛機、火箭中應(yīng)用的鋼件幾乎都經(jīng)過淬火處理。常用的淬火設(shè)備如下：

柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的結(jié)構(gòu)形式；柱塞缸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；具體詳見徑向柱塞泵百科；以下僅以軸向柱塞泵為例進行解釋。

軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復運動所產(chǎn)生的容積變化來進行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合,因此具有容積效率高,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),流量均勻性好,噪聲低,工作壓力高等優(yōu)點,但對液壓油的污染較敏感,結(jié)構(gòu)較復雜,造價較高。

MCY14-1B：定量柱塞泵

SCY14-1B：手動變量柱塞泵

YCY14-1B：壓力變量柱塞泵

BCY14-1B：電液控制柱塞泵

PCY14-1B：恒壓變量柱塞泵

柱塞泵的泵油機構(gòu)包括兩套精密偶件：柱塞（plunger）+柱塞套(barrel)構(gòu)成柱塞偶件(plunger and barrel assembly)（圖5-11）、出油閥（delivery valve）和出油閥座(delivery valve seat)構(gòu)成出油閥偶件(delivery valve assembly

柱塞和柱塞套是一對精密偶件,經(jīng)配對研磨后不能互換,要求有高的精度和光潔度和好的耐磨性,其徑向間隙為0.002～0.003mm

柱塞頭部圓柱面上切有斜槽,并通過徑向孔、軸向孔與頂部相通,其目的是改變循環(huán)供油量；柱塞套上制有進、回油孔,均與泵上體內(nèi)低壓油腔相通,柱塞套裝入泵上體后,應(yīng)用定位螺釘定位。

柱塞頭部斜槽的位置不同,改變供油量的方法也不同。

出油閥和出油閥座也是一對精密偶件,配對研磨后不能互換,其配合間隙為0.01mm 。

出油閥是一個單向閥,在彈簧壓力作用下,閥上部圓錐面與閥座嚴密配合,其作用是在停供時,將高壓油管與柱塞上端空腔隔絕,防止高壓油管內(nèi)的油倒流入噴油泵內(nèi)。

出油閥的下部呈十字斷面,既能導向,又能通過柴油。出油閥的錐面下有一個小的圓柱面,稱為減壓環(huán)帶,其作用是在供油終了時,使高壓油管內(nèi)的油壓迅速下降,避免噴孔處產(chǎn)生滴油現(xiàn)象。當環(huán)帶落入閥座內(nèi)時則使上方容積很快增大,壓力迅速減小,停噴迅速。

軸向柱塞泵

軸向柱塞泵是活塞或柱塞的往復運動方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復運動所產(chǎn)生的容積變化來進行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圓形零件,加工時可以達到很高的精度配合,因此容積效率高,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),流量均勻性好,噪聲低,工作壓力高等優(yōu)點,但對液壓油的污染較敏感,結(jié)構(gòu)較復雜,造價較高。

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采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油�？繗鈮汗┯偷囊簤河拖�,在每次啟動機器后,必須等液壓漬箱達到使用氣壓后,才能操作機械。如液壓油箱的氣壓不足時就啟動機器,會對液壓泵內(nèi)的與滑鞭造成拉脫現(xiàn)象,出會造成泵體內(nèi)回程板與壓板的非正常磨損。

徑向柱塞泵

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。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,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。且變量機構(gòu)設(shè)計為高壓操縱,由控制閥進行控制。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。

液壓柱塞泵

液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器后,必須等液壓漬箱達到使用氣壓后,才能操作機械。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油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油。對于自吸油型柱塞泵,液壓油箱內(nèi)的油液不得低于油標下限,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。

采用雙柱塞結(jié)構(gòu),壓力脈動小,寶石球壽命長；

采用進口寶石柱塞和寶石球,確保流量精確

通過 RS232 接口與電腦通訊,可直接由電腦進行控制 ；

接觸介質(zhì)材料耐有機溶劑腐蝕；

內(nèi)建過壓保護和流量校正系統(tǒng) ；

大屏幕液晶顯示；

精心設(shè)計的排氣裝置有效除去輸送液體中的氣泡。

流量與壓力設(shè)定可記憶 可與PLC實現(xiàn)通訊（定制）

實時顯示當前壓力、設(shè)定壓力、設(shè)定流量 ； 實時曲線顯示泵工作壓力 可按兩種方式設(shè)定流量和壓力,快捷實用 ； 具有定時功能,方便設(shè)定泵的工作時間 ； 可保存當前工作壓力,便于查看 ； 可打印當前壓力等重要參數(shù) 。

平流泵（柱塞泵）產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油勘探開發(fā)評價實驗、石油化工的催化反應(yīng)、聚合反應(yīng)、食品、制藥、液相色譜分析、超臨界萃取、分離、原子能科學、環(huán)境科學、工藝設(shè)備、實驗設(shè)備以及各種液體的微量送液等方面。TBP系列平流泵（柱塞泵）的各項性能指標能夠滿足油田流體滲流流變特性研究的要求,填補了我國在相關(guān)實驗技術(shù)領(lǐng)域裝備制造上的空白,達到同類儀器的國際先進水平。

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

復運動,從而完成泵油任務(wù),泵油過程可分為以下三個階段。

進油過程

當凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去后,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間（稱為泵油室）產(chǎn)生真空度,當柱塞上端面把柱塞套上的進油孔打開后,充滿在油泵上體油道內(nèi)的柴油經(jīng)油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結(jié)束。

供油過程

當凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的凸起部分頂起滾輪體時,柱塞彈簧被壓縮,柱塞向上運動,燃油受壓,一部分燃油經(jīng)油孔流回噴油泵上體油腔。當柱塞頂面遮住套筒上進油孔的上緣時,由于柱塞和套筒的配合間隙很�。�0.0015-0.0025mm）使柱塞頂部的泵油室成為一個密封油腔,柱塞繼續(xù)上升,泵油室內(nèi)的油壓迅速升高,泵油壓力>出油閥彈簧力+高壓油管剩余壓力時,推開出油閥,高壓柴油經(jīng)出油閥進入高壓油管,通過噴油器噴入燃燒室。

回油過程

柱塞向上供油,當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)。

結(jié)論：通過上述討論,得出下列結(jié)論

1、柱塞往復運動總行程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。

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)柴油機單缸功率范圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結(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)機構(gòu)、傳動機構(gòu)和泵體

國產(chǎn)最新智能柱塞泵為微處理器智能控制,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩(wěn)定、脈動小、操作方便等特點。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。

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、缸體加溫熱裝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,手工或機械方法研磨修復缸孔；

b、采用座標鏜床,重新鏜缸體孔；

c、采用鉸刀修復缸體孔。

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。

采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h后,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉(zhuǎn)聲響是否正常。如發(fā)現(xiàn)液壓缸速度下降或悶車時,就應(yīng)該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現(xiàn)象,內(nèi)齒輪泵間隙是否過大。對于自吸油型柱塞泵,液壓油箱內(nèi)的油液不得低于油標下限,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。

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)部三對磨擦副的正常間隙,同時也會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,超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承,沒有專業(yè)檢測儀器是無法檢測出軸承的游隙的,只能采用目測,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,應(yīng)注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,最好購買原廠家,原規(guī)格的產(chǎn)品,如果更換另一種品牌,應(yīng)請教對軸承有經(jīng)驗的人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。

柱塞泵使用壽命的長短,與平時的維護保養(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柱塞泵磨擦副造成磨損等,也是延長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,這些零件有時比其它仿造的零件價格要貴,但質(zhì)量及穩(wěn)定性要好,如果購買售價便宜的仿造零件,短期內(nèi)似乎是節(jié)省了費用,但由此出帶來了隱患,也可能對柱塞泵的使用造成更大的危害。

配流盤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,通過研磨手段修復；缸體配流面溝槽較深時,應(yīng)先采用“表面工程技術(shù)”手段填平溝槽后,再進行研磨,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：柱塞泵在實際生產(chǎn)過程中,通常運行的情況下都是以壓力或流量來調(diào)節(jié)工作狀態(tài)。當實際壓力大于需要壓力時,都是通過溢流閥來調(diào)節(jié),使其工作壓力保持穩(wěn)定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處于全速運行反復動作,功耗不變。

當采用溢流來調(diào)節(jié)壓力和流量時,有部分的余量溢流回原系統(tǒng),從而造成柱塞泵存在無用功率,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,通過節(jié)能變頻器本身自動調(diào)整工作壓力,保持工作壓力的穩(wěn)定,自動追蹤設(shè)備的壓力。實現(xiàn)自動化控制,從而節(jié)省能耗。這種調(diào)節(jié)方式最大優(yōu)點就是能降低柱塞泵的運行能耗,節(jié)電效果可達30%以上。

主要特點及功能

1、節(jié)電效果達30-70%。

2、電機軟啟動,減少對機械的沖擊。

3、無高壓節(jié)流能量損失。

4、具有欠壓、過壓、過載、短路、缺相等自動保護。

5、代替原來系統(tǒng)。降低采購產(chǎn)品成本（新設(shè)備購買）。

6、減少機械的維修成本。

7、操作簡單、可實現(xiàn)遠程控制。

1、檢查柱塞有無傷痕和銹蝕現(xiàn)象,必要時應(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,兩個手指堵住柱塞頂端和側(cè)面的進油口。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)帶是否磨損有臺階或傷痕現(xiàn)象,必要時應(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,當手指離開出油閥上端時,它能自動彈回原位,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準間隙為0～0.03mm,如超過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0.12mm,必須更換控制套。