柱塞泵是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。它依靠柱塞在缸體中來回移動(dòng),改變密封工作室的體積,以實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)。柱塞泵廣泛應(yīng)用于液壓機(jī)、工程機(jī)械、船舶等需要調(diào)整的高壓、大流量和流量場合。
一、柱塞泵分類
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。
單柱塞泵
結(jié)構(gòu)組成主要包括偏心輪、柱塞、彈簧、氣缸體和兩個(gè)單向閥。柱塞和氣缸孔之間形成一個(gè)封閉的體積。偏心輪旋轉(zhuǎn),柱塞上下移動(dòng)一次,向下吸油,向上移動(dòng)排油。排出的油體積稱為排量,僅與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。
2.臥式柱塞泵
水平柱塞泵是一種液壓泵,由幾個(gè)柱塞(通常為3或6個(gè))平行安裝,通過連桿滑塊或偏心軸直接推動(dòng)柱塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),以吸收和排出液體。它們也使用閥門配流裝置,其中大部分是定量泵。煤礦液壓支架系統(tǒng)中的乳化液泵一般為水平柱塞泵。采煤工作面采用乳化液泵,為液壓支架提供乳化液。工作原理驅(qū)動(dòng)活塞通過曲軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)液體吸收和排放。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名稱:Piston pump)它是一種與缸體中心軸平行的活塞或柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的柱塞泵。軸向柱塞泵采用與傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的體積變化。由于柱塞和柱塞孔是圓形部件,可以實(shí)現(xiàn)高精度配合,因此體積效率高。
4.直軸斜盤式
直軸斜盤柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型。壓力供油型液壓泵大多采用壓力油箱和壓力供油的液壓油箱。每次啟動(dòng)機(jī)器后,必須等待液壓油箱達(dá)到使用壓力后才能操作機(jī)器。如果液壓油箱的壓力不足,啟動(dòng)機(jī)器,會(huì)拉動(dòng)液壓泵內(nèi)的滑靴,導(dǎo)致泵體內(nèi)回程板和壓板的異常磨損。
5、徑向式
徑向柱塞泵可分為閥配流和軸配流。閥配流徑向柱塞泵故障率高,效率高
柱塞泵
低缺點(diǎn)。20世紀(jì)70年代和80年代發(fā)展起來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)的特點(diǎn),軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵具有更高的抗沖擊性、更長的壽命和更高的控制精度。在變量柱塞和限位柱塞的作用下,實(shí)現(xiàn)了變量行程短泵的變量,最大偏心距為 5—9mm(根據(jù)不同的排量尺寸),變量行程非常短。變量機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為高壓控制,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磨損等問題。大大提高了其抗沖擊性。
6、液壓式
液壓柱塞泵依靠氣壓供油的液壓油箱,每次啟動(dòng)機(jī)器后,必須等待液壓油箱達(dá)到使用氣壓后才能操作機(jī)械。直軸斜盤柱塞泵分為壓力供油型自吸油型。壓力供油型液壓泵大多采用氣壓油箱,液壓泵本身有補(bǔ)油泵,向液壓泵進(jìn)油口提供壓力油。自吸油型液壓泵自吸油能力強(qiáng),無外力供油。
二、變量柱塞泵
變量柱塞泵的壓力油通過泵體和泵殼變量殼中的油孔通過單向閥進(jìn)入變量殼的下腔。當(dāng)拉桿向下移動(dòng)時(shí),推動(dòng)伺服活塞向下移動(dòng),伺服閥上閥打開,變量殼下腔的壓力油通過變量活塞中的油孔進(jìn)入變量殼上腔。由于上腔面積大于下腔,液壓推動(dòng)活塞向下移動(dòng),驅(qū)動(dòng)銷軸旋轉(zhuǎn)變量頭繞鋼球中心,改變變量頭的傾斜角(增加),柱塞泵的流量增加。相反,當(dāng)拉桿向上移動(dòng)時(shí),變量頭的傾斜角向相反的方向發(fā)生變化,泵的流量也發(fā)生變化。當(dāng)傾斜角度變?yōu)榱銜r(shí),變量頭向負(fù)偏差方向發(fā)生變化,液流發(fā)生變化,泵的進(jìn)出口發(fā)生變化。
三、柱塞泵工作原理動(dòng)圖