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柱塞泵
 
曲軸柱塞泵 柱塞泵 高壓柱塞泵
 

  柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的結構形式;由于徑向柱塞泵屬于一種新型的技術含量比較高的高效泵,隨著國產化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分.
  柱塞泵已經有好幾十年的歷史,它的流行取決于兩個主要原因:
  1、它們不需要外部的能源——流水的力為它們提供了所需的能量。
  2、它們的裝置極其簡單,只有兩個運動的部件。
  柱塞泵的基本原理很簡單。這種泵使用相對較大的運動水體的動量來將相對較小體積的水抽向高處。
  要使用柱塞泵,必須有水源位于水泵的上方。例如,在山腰上要有一個池塘,這樣就可以在池塘下面安裝水泵。用水管將水從池塘引向水泵。水泵有一個閥門,這個閥門讓水通過水管并將水流加速。
  1、當水達到了最大速度時,閥門關閉。
  2、閥門關閉后,流動的水由于慣性在泵內產生了巨大的壓力。
  3、壓力打開了第二個閥門。
  4、高壓水流過第二個閥門,流向輸水管道(這條管道通常有一個氣室,以便在水沖進來時容納盡可能多的高壓水)。
  5、這時泵內的壓力下降。第一個閥門再次打開以允許水流動并再次積累動量。而第二個閥門關閉。
  6、如此循環往復。
  輸水管能將水抬升至高于泵和水源的位置。例如,如果泵在池塘下3米處,那么輸水管的出口可以在泵上30米.柱塞泵有一個很大的缺點,它浪費了大量的水。通常,在這類水泵消耗的水中,實際上只有大約10%順著輸水管流了上去。剩下的水都在積累動量時流出了水泵。
  柱塞泵并沒有什么神奇之處。我們可以用另一種設計方式來實現同樣的功能:
  1、從池塘流下的水驅動一個水車。
  2、水車連接著一個普通的軸傳動式水泵(或者往復泵、離心泵等等)。
  3、由這臺水泵將水抽上高處。
  這種設計有更多運動部件,但是它能夠實現同樣的功能,并且能夠很容易的放大或縮小到任意尺寸。可見人們從很久以前就有利用流水能量的想法了!
  軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往復運動所產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,加工時可達到很高的精度配合,因此容積效率高,運轉平穩,流量均勻性好,噪聲低,工作壓力高等優點,但對液壓油的污染較敏感,結構較復雜,造價較高。
  MCY14-1B:定量柱塞泵
  SCY14-1B:手動變量柱塞泵
  YCY14-1B:壓力變量柱塞泵
  BCY14-1B:電液控制柱塞泵
  PCY14-1B:恒壓變量柱塞泵
  柱塞泵的泵油機構包括兩套精密偶件:柱塞(plunger)+柱塞套(barrel)構成柱塞偶件(plunger and barrel assembly)、出油閥(delivery valve)和出油閥座(delivery valve seat)構成出油閥偶件(delivery valve assembly
  柱塞和柱塞套是一對精密偶件,經配對研磨后不能互換,要求有高的精度和光潔度和好的耐磨性,其徑向間隙為0.002~0.003mm
  柱塞頭部圓柱面上切有斜槽,并通過徑向孔、軸向孔與頂部相通,其目的是改變循環供油量;柱塞套上制有進、回油孔,均與泵上體內低壓油腔相通,柱塞套裝入泵上體后,應用定位螺釘定位。
  柱塞頭部斜槽的位置不同,改變供油量的方法也不同。
  出油閥和出油閥座也是一對精密偶件,配對研磨后不能互換,其配合間隙為0.01mm。
  出油閥是一個單向閥,在彈簧壓力作用下,閥上部圓錐面與閥座嚴密配合,其作用是在停供時,將高壓油管與柱塞上端空腔隔絕,防止高壓油管內的油倒流入噴油泵內。
  出油閥的下部呈十字斷面,既能導向,又能通過柴油。出油閥的錐面下有一個小的圓柱面,稱為減壓環帶,其作用是在供油終了時,使高壓油管內的油壓迅速下降,避免噴孔處產生滴油現象。當環帶落入閥座內時則使上方容積很快增大,壓力迅速減小,停噴迅速。
  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三個階段。
  - 進油過程
  當凸輪的凸起部分轉過去后,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的柴油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束。
  - 供油過程
  當凸輪軸轉到凸輪的凸起部分頂起滾輪體時,柱塞彈簧被壓縮,柱塞向上運動,燃油受壓,一部分燃油經油孔流回噴油泵上體油腔。當柱塞頂面遮住套筒上進油孔的上緣時,由于柱塞和套筒的配合間隙很小(0.0015-0.0025mm)使柱塞頂部的泵油室成為一個密封油腔,柱塞繼續上升,泵油室內的油壓迅速升高,泵油壓力>出油閥彈簧力+高壓油管剩余壓力時,推開出油閥,高壓柴油經出油閥進入高壓油管,通過噴油器噴入燃燒室。
  - 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。
  結論:通過上述討論,得出下列結論
  ① 柱塞往復運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。
  ② 柱塞每循環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。
  ③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。
  ④ 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。

·國產系列柱塞式噴油泵
  國產系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等系列。系列化是根據柴油機單缸功率范圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結構型式為基礎,再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若干種在一個工作循環內供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機的需要。
  國產系列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調節機構、傳動機構和泵體
  國產最新智能柱塞泵為微處理器智能控制,液晶屏顯示,可與電腦進行通訊,具有工作壓力穩定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用于生化、醫藥、化工、環保等行業,滿足以上行業需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。
  - 主要特點
  采用雙柱塞結構,壓力脈動小,寶石球壽命長;
  采用進口寶石柱塞和寶石球,確保流量精確
  通過 RS232 接口與電腦通訊,可直接由電腦進行控制 ;
  接觸介質材料耐有機溶劑腐蝕;
  內建過壓保護和流量校正系統 ;
  大屏幕液晶顯示;
  精心設計的排氣裝置有效除去輸送液體中的氣泡。
  流量與壓力設定可記憶 可與PLC實現通訊(定制)
  - 軟件功能
  實時顯示當前壓力、設定壓力、設定流量 ; 實時曲線顯示泵工作壓力 可按兩種方式設定流量和壓力,快捷實用 ; 具有定時功能,方便設定泵的工作時間 ; 可保存當前工作壓力,便于查看 ; 可打印當前壓力等重要參數 。
  平流泵(柱塞泵)產品廣泛應用于石油勘探開發評價實驗、石油化工的催化反應、聚合反應、食品、制藥、液相色譜分析、超臨界萃取、分離、原子能科學、環境科學、工藝設備、實驗設備以及各種液體的微量送液等方面。TBP系列平流泵(柱塞泵)的各項性能指標能夠滿足油田流體滲流流變特性研究的要求,填補了我國在相關實驗技術領域裝備制造上的空白,達到同類儀器的國際先進水平。
  柱塞泵是靠柱塞在缸體中作往復運動造成密封容積的變化來實現吸油與壓油的液壓泵,與齒輪泵和葉片泵相比,這種泵有許多優點。
  首先,構成密封容積的零件為圓柱形的柱塞和缸孔,加工方便,可以得到較高的配合精度,密封性能好,在高壓工作仍有較高的容積效率;
  第二,只需改變柱塞的工作行程就能改變流量,易于實現變量;
  第三,柱塞泵中的主要零件均受壓應力作用,材料強度性能可得到充分利用。
  由于柱塞泵壓力高,結構緊湊,效率高,流量調節方便,故而在需要高壓、大流量、大功率的系統中和流量需要調節的場合,如龍門刨床、拉床、液壓機、工程機械、礦山冶金機械、船舶上得到廣泛的應用。柱塞泵按柱塞的排列和運動方向不同,可分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵兩大類,按配流裝置的型式可分為帶間隙密封型配流副柱塞泵和閥配流裝置柱塞泵兩大類,按排量是否可變分為定量柱塞泵和變量柱塞泵。

 
 
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