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,改變密封工作室的體積,以實現(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。柱塞泵廣泛應(yīng)用于液壓機、工程機械、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。
1、單柱塞泵
結(jié)構(gòu)組成主要包括偏心輪、柱塞、彈簧、氣缸體和兩個單向閥。柱塞和氣缸孔之間形成一個封閉的體積。偏心輪旋轉(zhuǎn),柱塞上下移動一次,向下吸油,向上移動排油。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,由幾個柱塞(通常為3或6個)平行安裝,通過連桿滑塊或偏心軸直接推動柱塞進行往復運動,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)動活塞通過曲軸的旋轉(zhuǎn)進行往復運動,實現(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運動方向的柱塞泵。軸向柱塞泵采用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復運動產(chǎn)生的體積變化。由于柱塞和柱塞孔是圓形部件,可以實現(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。每次啟動機器后,必須等待液壓油箱達到使用壓力后才能操作機器。如果液壓油箱的壓力不足,啟動機器,會拉動液壓泵內(nèi)的滑靴,導致泵體內(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。20世紀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,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。變量機構(gòu)設(shè)計為高壓控制,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,每次啟動機器后,必須等待液壓油箱達到使用氣壓后才能操作機械。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,液壓泵本身有補油泵,向液壓泵進油口提供壓力油。自吸油型液壓泵自吸油能力強,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入變量殼的下腔。當拉桿向下移動時,推動伺服活塞向下移動,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入變量殼上腔。由于上腔面積大于下腔,液壓推動活塞向下移動,驅(qū)動銷軸旋轉(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,當拉桿向上移動時,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。當傾斜角度變?yōu)榱銜r,變量頭向負偏差方向發(fā)生變化,液流發(fā)生變化,泵的進出口發(fā)生變化。
三、柱塞泵工作原理動圖