圖解柱塞泵的結(jié)構(gòu)及工作原理
柱塞泵的結(jié)構(gòu)組成
柱塞泵主要由動力端和液力端兩大部分組成，并附有皮帶輪、止回閥、安全閥、穩(wěn)壓器、潤滑 系統(tǒng)等組成。
01 動力端
(1)曲軸
曲軸為此泵中關(guān)鍵部件之一。采用曲拐軸整體型式，它將完成由旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橥鶑?fù)直線運動的關(guān)鍵一步，為了使其平衡，各曲軸柄銷與中心成120°。
(2)連桿
連桿將柱塞上的推力傳遞給曲軸，又將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為柱塞的往復(fù)運動，其桿截面采取工字形，大頭為剖分式，軸瓦采用對分薄壁瓦形式，小頭瓦采用軸套式，并以其定位。
(3)十字頭
十字頭連接搖擺運動的連桿和往復(fù)運動的柱塞，它具有導(dǎo)向作用，它與連桿為閉式連接，與柱塞卡箍相連。
(4)浮動套
浮動套固定在機座上，它一方面起隔絕油箱與污油池的作用，另一方面對十字頭導(dǎo)桿起一個浮動支承點的作用，能提高運動密封部件的使用壽命。
(5)機座
機座是安裝動力端和連接液力端部分的受力構(gòu)件，機座后部兩側(cè)有軸承孔，前部設(shè)有與液力端連接的定位銷孔保證滑道中心與泵頭中心的對中性，在機座的前部一側(cè)設(shè)有放液孔，用來排放滲漏 的液體。
02、液力端
(1)泵頭
泵頭為不銹鋼整體鍛造而成，吸、排液閥垂直布置，吸液孔在泵頭底面，排液孔在泵頭的側(cè)面，同閥腔相通，簡化了排出管路系統(tǒng)。
(2)密封函
密封函與泵頭以法蘭連接，柱塞的密封形式為碳素纖維紡織的矩形軟填料，具有良好的高壓密封性能。
(3)柱塞
(4)進液閥和排液閥
進、排液閥及閥座，適合輸送黏度較大的液體的低阻尼、錐形閥結(jié)構(gòu)，具有降低黏度的特點。接觸面有較高的硬度和密封性能，以保證進、排液閥具有足夠的使用壽命。
02、附屬配套部分
主要有止回閥、穩(wěn)壓器、潤滑系統(tǒng)、安全閥、壓力表等。
(1)止回閥
泵頭排出的液體，通過低阻尼止回閥流人高壓管道，液體反向流動時，止回閥關(guān)閉，阻尼高壓液體流回泵體。
(2)穩(wěn)壓器
泵頭排出的高壓脈動液體，經(jīng)過穩(wěn)壓器后，變?yōu)檩^平穩(wěn)的高壓液體流動。
(3)潤滑系統(tǒng)
主要是由齒輪油泵從油箱中抽油，給曲軸、十字頭等轉(zhuǎn)動部位潤滑。
(4)壓力表
壓力表有普通壓力表和電接點壓力表兩種。電接點壓力表屬儀表系統(tǒng)，它能夠達到自動控制的目的。
(5)安全閥
在排出管路上安裝有彈簧微啟式安全閥，文章由上海澤德水泵整理它能保證泵在額定工作壓力時的密封，超壓時自行開啟，起泄壓保護作用。
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 單柱塞泵
結(jié)構(gòu)組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。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)運動一次，向下運動吸油，向上運動排油。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)。
2 臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個柱塞（一般為3個或6個）并列安裝，用1根曲軸通過連桿滑塊或由偏心軸直接推動柱塞做往復(fù)運動，實現(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)帶動活塞做往復(fù)運動，實現(xiàn)吸液和排液。
3 軸向式
軸向柱塞泵是活塞或柱塞的往復(fù)運動方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)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。
4 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，在每次啟動機器之后，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)的與滑靴造成拉脫現(xiàn)象，出會造成泵體內(nèi)回程板與壓板的非正常磨損。
5 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。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。
6 液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動機器后，必須等液壓油箱達到使用氣壓后，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。
柱塞泵的工作原理
柱塞泵柱塞往復(fù)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(fù)運動，從而完成泵油任務(wù)，泵油過程可分為以下兩個階段。
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
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)。
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。
END
來源：液壓馬達工程師
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