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柱塞泵工作原理，你知道嗎？

瀏覽次數：57 次 更新時(shí)間：2020-06-10

柱塞泵的工作原理

柱塞泵是液壓系統的一個(gè)重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往復運動(dòng)，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來(lái)實(shí)現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應用于高壓、大流量和流量需要調節的場(chǎng)合，諸如液壓機、工程機械和船舶中。

柱塞泵是往復泵的一種，屬于體積泵，其柱塞靠泵軸的偏心轉動(dòng)驅動(dòng)，往復運動(dòng)，其吸入和排出閥都是單向閥。當柱塞外拉時(shí)，工作室內壓力降低，出口閥關(guān)閉，低于進(jìn)口壓力時(shí)，進(jìn)口閥打開(kāi)，液體進(jìn)入；柱塞內推時(shí)，工作室壓力升高，進(jìn)口閥關(guān)閉，高于出口壓力時(shí)，出口閥打開(kāi)，液體排出。當傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體旋轉時(shí)，斜盤(pán)將柱塞從缸體中拉出或推回，完成吸排油過(guò)程。柱塞與缸孔組成的工作容腔中的油液通過(guò)配油盤(pán)分別與泵的吸、排油腔相通。變量機構用來(lái)改變斜盤(pán)的傾角，通過(guò)調節斜盤(pán)的傾角可改變泵的排量。

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柱塞泵結構形式

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(shù)含量比較高的高效泵，隨著(zhù)不斷加快，徑向柱塞泵必然會(huì )成為柱塞泵應用領(lǐng)域的重要組成部分。

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柱塞泵的維護

斜盤(pán)式軸向柱塞泵一般采用缸體轉動(dòng)、端面配流的形式。缸體端面上鑲有一塊由雙金屬板與鋼配油盤(pán)組成的摩擦副，而且大多數是采用平面配流的方法，所以維修比較方便。配油盤(pán)是軸向柱塞泵的關(guān)鍵部件之一，泵工作時(shí)，一方面工作腔的高壓油把缸體推向配油盤(pán)，另一方面配油盤(pán)和缸體間的油膜壓力形成對缸體的液壓反推力使缸體背離配油盤(pán)。缸體對配油盤(pán)的設計液壓壓緊力Fn略大于配油盤(pán)對缸體的液壓反推力Ff，即Fn/Ff=1.05~1.1，使泵工作正常并保持較高的容積效率。

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常見(jiàn)故障處理

1液壓泵輸出流量不足或不輸出油液

(1)吸入量不足。原因是吸油管路上的阻力過(guò)大或補油量不足。如泵的轉速過(guò)大，油箱中液面過(guò)低，進(jìn)油管漏氣，濾油器堵塞等。

(2)泄漏量過(guò)大。原因是泵的間隙過(guò)大，密封不良造成。如配油盤(pán)被金屬碎片、鐵屑等劃傷，端面漏油；變量機構中的單向閥密封面配合不好，泵體和配油盤(pán)的支承面有砂眼或研痕等?？梢酝ㄟ^(guò)檢查泵體內液壓油中混雜的異物判別泵被損壞的部位。

(3)傾斜盤(pán)傾角太小，泵的排量少，這需要調節變量活塞，增加斜盤(pán)傾角。

2中位時(shí)排油量不為零

變量式軸向柱塞泵的斜盤(pán)傾角為零時(shí)稱(chēng)為中位，此時(shí)泵的輸出流量應為零。但有時(shí)會(huì )出現中位偏離調整機構中點(diǎn)的現象，在中點(diǎn)時(shí)仍有流量輸出。其原因是控制器的位置偏離、松動(dòng)或損傷，需要重新調零、緊固或更換。泵的角度維持力不夠、傾斜角耳軸磨損也會(huì )產(chǎn)生這種現象。

3輸出流量波動(dòng)

 輸出流量波動(dòng)與很多因素有關(guān)。對變量泵可以認為是變量機構的控制不佳造成，如異物進(jìn)入變量機構，在控制活塞上劃出階痕、磨痕、傷痕等，造成控制活塞運動(dòng)不穩定。由于放大器能量不足或零件損壞、含有彈簧的控制活塞的阻尼器效能差，都會(huì )造成控制活塞運動(dòng)不穩定。流量不穩定又往往伴隨著(zhù)壓力波動(dòng)。這類(lèi)故障一般要拆開(kāi)液壓泵，更換受損零部件，加大阻尼，提高彈簧剛度和控制壓力等。

4輸出壓力異常

泵的輸出壓力是由負載決定的，與輸入轉矩近似成正比。輸出壓力異常有兩種故障。

(1)輸出壓力過(guò)低

當泵在自吸狀態(tài)下，若進(jìn)油管路漏氣或系統中液壓缸、單向閥、換向閥等有較大的泄漏，均會(huì )使壓力升不上去。這需要找出漏氣處，緊固、更換密封件，即可提高壓力。溢流閥有故障或調整壓力低，系統壓力也上不去，應重新調整壓力或檢修溢流閥。如果液壓泵的缸體與配流盤(pán)產(chǎn)生偏差造成大量泄漏，嚴重時(shí)，缸體可能破裂，則應重新研磨配合面或更換液壓泵。

(2)輸出壓力過(guò)高

若回路負載持續上升，泵的壓力也持續上升，當屬正常。若負載一定，泵的壓力超過(guò)負載所需壓力值，則應檢查泵以外的液壓元件，如方向閥、壓力閥、傳動(dòng)裝置和回油管道。若最大壓力過(guò)高，應調整溢流閥。

5振動(dòng)和噪聲

振動(dòng)和噪聲是同時(shí)出現的。它們不僅對機器的操作者造成危害，也對環(huán)境造成污染。

(1)機械振動(dòng)和噪聲

如泵軸和電機軸不同心或頂死，旋轉軸的軸承、聯(lián)軸節損傷，彈性墊破損和裝配螺栓松動(dòng)均會(huì )產(chǎn)生噪聲。對于高速運轉或傳輸大能量的泵，要定期檢查，記錄各部件的振幅、頻率和噪聲。如泵的轉動(dòng)頻率與壓力閥的固有頻率相同時(shí)，將會(huì )引起共振，可改變泵的轉速以消除共振。

(2)管道內液流產(chǎn)生的噪聲

進(jìn)油管道太細、進(jìn)油濾油器通流能力過(guò)小或堵塞、進(jìn)油管吸入空氣、油液豁度過(guò)高、油面過(guò)低吸油不足和高壓管道中產(chǎn)生液擊等，均會(huì )產(chǎn)生噪聲。因此，必須正確設計油箱，正確選擇濾油器、油管和方向閥。

6液壓泵過(guò)熱

液壓泵過(guò)度發(fā)熱有兩個(gè)原因，一是機械摩擦生熱。由于運動(dòng)表面處于干摩擦或半干摩擦狀態(tài)，運動(dòng)部件相互摩擦生熱。二是液體摩擦生熱。高壓油通過(guò)各種縫隙泄漏到低壓腔，大量的液壓能損失轉為熱能。所以正確選擇運動(dòng)部件之間的間隙、油箱容積和冷卻器，可以杜絕泵的過(guò)度發(fā)熱和油溫過(guò)高的現象。另外，回油過(guò)濾器堵塞造成回油背壓過(guò)高，也會(huì )引起油溫過(guò)高和泵體過(guò)熱。

7漏油

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柱塞泵漏油主要有以下原因：

(1)主軸油封損壞或軸有缺陷、劃痕；

(2)內部泄漏過(guò)大，造成油封處壓力增大，而將油封損傷或沖出；

(3)泄油管過(guò)細過(guò)長(cháng)，使密封處漏油；

(4)泵的外接油管松動(dòng)，管接頭損傷，密封墊老化或產(chǎn)生裂紋；

(5)變量調節機構螺栓松動(dòng)，密封破損；

(6)鑄鐵泵殼有砂眼或焊接不良。