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柱塞泵機械原理

柱塞泵概述

柱塞泵柱塞往復運動總行程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、下往復運動，從而完成泵油任務，泵油過程可分為以下兩個階段。

柱塞泵進油過程

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，進油結束

柱塞泵回油過程

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)。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，柱塞向一個方向運動時缸內(nèi)出現(xiàn)負壓，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)運動后就形成了連續(xù)供油 。

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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）采用坐標鏜床，重新鏜缸體孔；（c）采用鉸刀修復缸體孔。

采用“表面工程技術”，方法如下：（a）電鍍技術：在柱塞表面鍍一層硬鉻；（b）電刷鍍技術：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。

柱塞泵機械維護

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，購買原廠家，原規(guī)格的產(chǎn)品，如果更換另一種品牌，應請教對軸承有經(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。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，應先采用“表面工程技術”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。