柱塞泵的結(jié)構(gòu)組成

柱塞泵主要由動(dòng)力端和液壓端組成，配有皮帶輪、單向閥、安全閥、穩(wěn)壓裝置和潤(rùn)滑系統(tǒng)。

01

電力端

(1)曲軸

曲軸是該泵的關(guān)鍵部件之一。采用整體式曲軸，將完成從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵步驟。為了平衡它，每個(gè)曲柄銷與中心成120°。

(2)連桿

連桿將柱塞上的推力傳遞給曲軸，并將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。連桿橫截面為工字形，大頭為分體式，軸瓦為分體式薄壁襯套，小頭襯套為軸套并由其定位。

(3)十字頭

十字頭連接擺動(dòng)連桿和往復(fù)柱塞，具有導(dǎo)向功能。它與連桿封閉連接，并與柱塞夾連接。

(4)浮動(dòng)套

浮動(dòng)套固定在底座上，一方面將油箱與污油池隔離，另一方面作為十字頭導(dǎo)桿的浮動(dòng)支點(diǎn)，可以延長(zhǎng)動(dòng)密封部件的使用壽命。

(5)機(jī)座

發(fā)動(dòng)機(jī)底座是安裝動(dòng)力端和連接液壓端的受力部件。發(fā)動(dòng)機(jī)底座后部?jī)蓚?cè)有軸承孔。前部設(shè)有與液壓端連接的定位銷孔，保證滑道中心與泵頭中心對(duì)齊。

2

液壓端

(1)泵頭

泵頭由不銹鋼整體鍛造而成，吸入閥和排出閥垂直布置。吸入孔在泵頭底部，排出孔在泵頭側(cè)面，與閥腔相通，簡(jiǎn)化了排出管路系統(tǒng)。

(2)密封信

密封箱通過(guò)法蘭與泵頭連接，柱塞的密封形式為碳纖維編織的矩形軟填料，具有良好的高壓密封性能。

(3)柱塞

(4)進(jìn)水閥和排水閥

進(jìn)出口閥和閥座適用于輸送高粘度液體的低阻尼錐形閥結(jié)構(gòu)，具有降低粘度的特點(diǎn)。接觸面具有較高的硬度和密封性能，以保證進(jìn)出口閥有足夠的使用壽命。

三

輔助支撐部件

主要有止回閥、壓力調(diào)節(jié)器、潤(rùn)滑系統(tǒng)、安全閥、壓力表等。

(1)止回閥

泵頭排出的液體通過(guò)低阻尼止回閥流入高壓管道。當(dāng)液體反向流動(dòng)時(shí)，止回閥關(guān)閉，阻止高壓液體回流到泵體。

(2)穩(wěn)壓器

從泵頭排出的高壓脈動(dòng)液體經(jīng)過(guò)壓力穩(wěn)定器后，成為相對(duì)穩(wěn)定的高壓液流。

(3)潤(rùn)滑系統(tǒng)

齒輪油泵主要從油箱中抽出油來(lái)潤(rùn)滑曲軸和十字頭的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。

(4)壓力表

壓力表有兩種:普通壓力表和電接觸壓力表。電接觸壓力表是一種儀表系統(tǒng)，可以達(dá)到自動(dòng)控制的目的。

(5)安全閥

排放管道上安裝有彈簧微開安全閥，可保證泵在額定工作壓力下的密封，并在超壓時(shí)自動(dòng)開啟，起到泄壓保護(hù)的作用。

柱塞泵的分類

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。

1臺(tái)單柱塞泵

結(jié)構(gòu)主要由偏心輪、柱塞、彈簧、缸體和兩個(gè)單向閥組成。在柱塞和缸膛之間形成封閉的容積。偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)一次，柱塞上下往復(fù)一次，向下運(yùn)動(dòng)吸油，向上運(yùn)動(dòng)排油。泵每轉(zhuǎn)一圈排出的油量稱為排量，只與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。

2臥式柱塞泵

臥式柱塞泵是幾個(gè)柱塞(通常是3個(gè)或6個(gè))并聯(lián)安裝的液壓泵，曲軸通過(guò)連桿滑塊或偏心軸直接推動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吸液和排液。它們都采用閥式配流裝置，大多數(shù)是定速泵。煤礦液壓支架系統(tǒng)中的乳化液泵一般為臥式柱塞泵。

乳化液泵用于采煤工作面，為液壓支架提供乳化液。工作原理是通過(guò)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而吸收和排出液體。

3軸向型

軸向柱塞泵是往復(fù)方向平行于氣缸中心軸線的活塞泵。軸向柱塞泵是利用柱塞平行于傳動(dòng)軸在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起的容積變化來(lái)工作的。由于柱塞和柱塞孔是圓形零件，加工時(shí)可以實(shí)現(xiàn)高精度匹配，因此容積效率高。

4直軸旋轉(zhuǎn)斜盤

直軸斜盤活塞泵分為壓力供油型和自吸型兩種。大多數(shù)帶壓力供油的液壓泵都使用氣動(dòng)油箱。對(duì)于氣壓供給的液壓油箱，每次啟動(dòng)機(jī)器后，液壓油箱達(dá)到工作氣壓后，機(jī)器才能運(yùn)行。如果液壓油箱中的氣壓不足，啟動(dòng)機(jī)器會(huì)導(dǎo)致液壓泵中的滑靴脫落，從而導(dǎo)致泵體中的回油板和壓盤異常磨損。

5徑向型

徑向柱塞泵可分為閥配流和軸配流。配閥徑向柱塞泵存在故障率高、效率低的缺點(diǎn)。70、80年代發(fā)展起來(lái)的軸向徑向柱塞泵克服了閥式徑向柱塞泵的缺點(diǎn)。由于徑向泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，軸向流量分配固定的徑向柱塞泵與軸向柱塞泵相比，具有抗沖擊、壽命長(zhǎng)、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。變沖程短的泵的變沖程是在變柱塞和限位柱塞的作用下，通過(guò)改變定子的偏心實(shí)現(xiàn)的，最大偏心5-9mm(取決于排量)，變沖程很短?？勺儥C(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成由高壓操作并由控制閥控制。因此，泵的響應(yīng)速度很快。徑向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)克服了軸向柱塞泵滑靴的偏磨問(wèn)題。使其抗沖擊性能大大提高。

6液壓型

液壓柱塞泵的液壓油箱由氣壓供油。每次啟動(dòng)機(jī)器后，只有在液壓油箱達(dá)到工作氣壓后，機(jī)器才能運(yùn)行。直軸斜盤活塞泵分為壓力供油型和自吸型兩種。帶壓力供油的液壓泵大多采用氣動(dòng)油箱，部分液壓泵有補(bǔ)油子泵向液壓泵的進(jìn)油口供給壓力油。自吸式液壓泵自吸能力強(qiáng)，無(wú)需外力供油。

柱塞泵的工作原理

柱塞泵的總往復(fù)行程L是恒定的，由凸輪的升程決定。柱塞每個(gè)周期的供油取決于供油沖程，在沒(méi)有凸輪軸控制的情況下，供油沖程是可變的。供油開始時(shí)間不隨供油行程的變化而變化。轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞可以改變供油的結(jié)束時(shí)間，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和柱塞彈簧的作用下，柱塞被迫上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成泵油任務(wù)。抽油過(guò)程可分為以下兩個(gè)階段。

進(jìn)油過(guò)程

凸輪凸起部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在彈簧力的作用下，柱塞向下運(yùn)動(dòng)，柱塞上部空(稱為泵油室)產(chǎn)生真空度。當(dāng)柱塞的上端面打開柱塞套上的進(jìn)油孔時(shí)，充入油泵上體油路的柴油通過(guò)進(jìn)油孔進(jìn)入泵油室，柱塞向下止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)油結(jié)束

回油過(guò)程

柱塞向上供油。當(dāng)柱塞上的滑槽(停止供油側(cè))與套筒上的回油孔連通時(shí)，泵油室的低壓油路與柱塞頭的中間孔、徑向孔和滑槽連通，油壓突然下降。出油閥在彈簧力的作用下迅速關(guān)閉，停止供油。之后，柱塞再次上升。當(dāng)凸輪的凸起部分翻轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞在彈簧的作用下再次下降。這時(shí)，下一個(gè)周期開始了。

柱塞泵是在單柱塞原理的基礎(chǔ)上引入的。一個(gè)柱塞泵有兩個(gè)方向相反的單向閥。當(dāng)柱塞向一個(gè)方向移動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓。此時(shí)，一個(gè)單向閥打開，液體被吸入氣缸。當(dāng)柱塞向另一個(gè)方向移動(dòng)時(shí)，另一個(gè)單向閥在壓縮液體后打開，吸入氣缸的液體被排出。這種操作方式在連續(xù)運(yùn)動(dòng)后形成連續(xù)供油。

資料來(lái)源:化學(xué)工業(yè)707