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基本簡介

柱塞泵是液壓系統(tǒng)的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往復(fù)運動，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實現(xiàn)吸油、壓油。

柱塞在缸體中要往復(fù)運動，因此，它的運動量很大，在工作過程中需要承受巨大的摩擦力，因此，柱塞要求高的硬度、耐磨性和使用壽命以及高的精度等。通過研究，采用淬火熱處理可以滿足柱塞的技術(shù)要求。

淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。淬火工藝在現(xiàn)代機械制造工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。機械中重要零件，尤其在汽車、飛機、火箭中應(yīng)用的鋼件幾乎都經(jīng)過淬火處理。常用的淬火設(shè)備如下：

結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)形式；柱塞缸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，隨著國產(chǎn)化的不斷加快，徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應(yīng)用領(lǐng)域的重要組成部分；具體詳見徑向柱塞泵百科；以下僅以軸向柱塞泵為例進行解釋。

軸向柱塞泵是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，因此具有容積效率高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，流量均勻性好，噪聲低，工作壓力高等優(yōu)點，但對液壓油的污染較敏感，結(jié)構(gòu)較復(fù)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(gòu)包括兩套精密偶件：柱塞（plunger）+柱塞套（barrel）構(gòu)成柱塞偶件（plunger and barrel assembly）（圖5-11）、出油閥（delivery valve）和出油閥座（delivery valve seat）構(gòu)成出油閥偶件（delivery valve assembly

柱塞和柱塞套是一對精密偶件，經(jīng)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(huán)供油量；柱塞套上制有進、回油孔，均與泵上體內(nèi)低壓油腔相通，柱塞套裝入泵上體后，應(yīng)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(nèi)的油倒流入噴油泵內(nèi)。

出油閥的下部呈十字斷面，既能導(dǎo)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(huán)帶，其作用是在供油終了時，使高壓油管內(nèi)的油壓迅速下降，避免噴孔處產(chǎn)生滴油現(xiàn)象。當環(huán)帶落入閥座內(nèi)時則使上方容積很快增大，壓力迅速減小，停噴迅速。

機械分類

軸向柱塞泵

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。軸向柱塞泵是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，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，流量均勻性好，噪聲低，工作壓力高等優(yōu)點，但對液壓油的污染較敏感，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價較高。

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?？繗鈮汗┯偷囊簤河拖洌诿看螁訖C器后，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)的與滑鞭造成拉脫現(xiàn)象，出會造成泵體內(nèi)回程板與壓板的非正常磨損。

徑向柱塞泵

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。

液壓柱塞泵

液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動機器后，必須等液壓漬箱達到使用氣壓后，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。對于自吸油型柱塞泵，液壓油箱內(nèi)的油液不得低于油標下限，要保持足夠數(shù)量的液壓油。液壓油的清潔度越高，液壓泵的使用壽命越長。

主要特點

采用雙柱塞結(jié)構(gòu)，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(zhì)材料耐有機溶劑腐蝕；

內(nèi)建過壓保護和流量校正系統(tǒng) ；

大屏幕液晶顯示；

精心設(shè)計的排氣裝置有效除去輸送液體中的氣泡。

流量與壓力設(shè)定可記憶 可與PLC實現(xiàn)通訊（定制）

軟件功能

實時顯示當前壓力、設(shè)定壓力、設(shè)定流量 ； 實時曲線顯示泵工作壓力 可按兩種方式設(shè)定流量和壓力，快捷實用 ； 具有定時功能，方便設(shè)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(shù) 。

平流泵（柱塞泵）產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油勘探開發(fā)評價實驗、石油化工的催化反應(yīng)、聚合反應(yīng)、食品、制藥、液相色譜分析、超臨界萃取、分離、原子能科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工藝設(shè)備、實驗設(shè)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，達到同類儀器的*水平。

工作階段

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三個階段。

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。

供油過程

當凸輪軸轉(zhuǎn)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(jīng)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?。?.0015-0.0025mm）使柱塞頂部的泵油室成為一個密封油腔，柱塞繼續(xù)上升，泵油室內(nèi)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(jīng)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(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)。

結(jié)論：通過上述討論，得出下列結(jié)論

① 柱塞往復(fù)運動總行程L是不變的，由凸輪的升程決定。

② 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。

③ 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。

④ 轉(zhuǎn)動柱塞可改變供油終了時刻，從而改變供油量。

國產(chǎn)系列

國產(chǎn)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(jù)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(jié)構(gòu)型式為基礎(chǔ)，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(huán)內(nèi)供油量不等的噴油泵，以滿足各種柴油機的需要。

國產(chǎn)系列噴油泵的工作原理和結(jié)構(gòu)型式基本相同，以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構(gòu)造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成：分泵、油量調(diào)節(jié)機構(gòu)、傳動機構(gòu)和泵體

國產(chǎn)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(wěn)定、脈動小、操作方便等特點。廣泛用于生化、醫(yī)藥、化工、環(huán)保等行業(yè)，滿足以上行業(yè)需要連續(xù)恒壓、恒流輸送液體的要求。

機械使用

柱塞泵缸體鑲裝銅套的，可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞桿外徑修整到統(tǒng)一尺寸，再用1000#以上的砂紙拋光外徑。

缸體安裝銅套的三種方法：　　

（a）缸體加溫?zé)嵫b或銅套低溫冷凍擠壓，過盈裝配；

（b）采有樂泰膠粘著裝配，這咱方法要求銅外套外徑表面有溝槽；

（c）缸孔攻絲，銅套外徑加工螺紋，涂樂泰膠后，旋入裝配。

熔燒結(jié)合方式的缸體與銅套，安裝方法如下：

（a）采用研磨棒，手工或機械方法研磨修復(fù)缸孔；

（b）采用座標鏜床，重新鏜缸體孔；

（c）采用鉸刀修復(fù)缸體孔。

采用“表面工程技術(shù)”，方法如下：

（a）電鍍技術(shù)：在柱塞表面鍍一層硬鉻；

（b）電刷鍍技術(shù)：在柱塞表面刷鍍耐磨材料；

（c）熱噴涂或電弧噴涂或電噴涂：噴涂高碳馬氏體耐磨材料；

（d）激光熔敷：在柱塞表面熔敷高硬度耐磨合金粉末。

機械維護

采用補油泵供油的柱塞泵，使用3000h后，操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次，檢查液壓泵運轉(zhuǎn)聲響是否正常。如發(fā)現(xiàn)液壓缸速度下降或悶車時，就應(yīng)該對補油泵解體檢查，檢查葉輪邊沿是否有刮傷現(xiàn)象，內(nèi)齒輪泵間隙是否過大。對于自吸油型柱塞泵，液壓油箱內(nèi)的油液不得低于油標下限，要保持足夠數(shù)量的液壓油。液壓油的清潔度越高，液壓泵的使用壽命越長。

柱塞泵最重要的部件是軸承，如果軸承出現(xiàn)游隙，則不能保證液壓泵內(nèi)部三對磨擦副的正常間隙，同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度，降低柱塞泵軸承的使用壽命。據(jù)液壓泵制造廠提供的資料，軸承的平均使用壽命為10000h，超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承，沒有專業(yè)檢測儀器是無法檢測出軸承的游隙的，只能采用目測，如發(fā)現(xiàn)滾柱表面有劃痕或變色，就必須更換。

在更換軸承時，應(yīng)注意原軸承的英文字母和型號，柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承，最好購買原廠家，原規(guī)格的產(chǎn)品，如果更換另一種品牌，應(yīng)請教對軸承有經(jīng)驗的人員查表對換，目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。

柱塞泵使用壽命的長短，與平時的維護保養(yǎng)，液壓油的數(shù)量和質(zhì)量，油液清潔度等有關(guān)。避免油液中的顆粒對柱塞泵磨擦副造成磨損等，也是延長柱塞泵壽命的有效途徑。在維修中更換零件應(yīng)盡量使用原廠生產(chǎn)的零件，這些零件有時比其它仿造的零件價格要貴，但質(zhì)量及穩(wěn)定性要好，如果購買售價便宜的仿造零件，短期內(nèi)似乎是節(jié)省了費用，但由此出帶來了隱患，也可能對柱塞泵的使用造成更大的危害。

配流盤有平面配流和球面配流兩種形式。球面配流的磨擦副，在缸體配流面劃痕比較淺時，通過研磨手段修復(fù)；缸體配流面溝槽較深時，應(yīng)先采用“表面工程技術(shù)”手段填平溝槽后，再進行研磨，不可盲目研磨，，以防銅層變薄或漏油出鋼基。

柱塞泵也可用變頻器節(jié)約電能，上海正藝的工程師指出：柱塞泵在實際生產(chǎn)過程中，通常運行的情況下都是以壓力或流量來調(diào)節(jié)工作狀態(tài)。當實際壓力大于需要壓力時，都是通過溢流閥來調(diào)節(jié)，使其工作壓力保持穩(wěn)定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處于全速運行反復(fù)動作，功耗不變。

當采用溢流來調(diào)節(jié)壓力和流量時，有部分的余量溢流回原系統(tǒng)，從而造成柱塞泵存在無用功率，工作效率低，若使用創(chuàng)杰節(jié)能變頻器后，溢流閥可定它封閉，通過節(jié)能變頻器本身自動調(diào)整工作壓力，保持工作壓力的穩(wěn)定，自動追蹤設(shè)備的壓力。實現(xiàn)自動化控制，從而節(jié)省能耗。這種調(diào)節(jié)方式優(yōu)點就是能降低柱塞泵的運行能耗，節(jié)電效果可達30%以上。

主要特點及功能

1、節(jié)電效果達30-70%。

2、電機軟啟動，減少對機械的沖擊。

3、無高壓節(jié)流能量損失。

4、具有欠壓、過壓、過載、短路、缺相等自動保護。

5、代替原來系統(tǒng)。降低采購產(chǎn)品成本（新設(shè)備購買）。

6、減少機械的維修成本。

7、操作簡單、可實現(xiàn)遠程控制。

檢修事項

（1）檢查柱塞有無傷痕和銹蝕現(xiàn)象，必要時應(yīng)更換新品。

（2）檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內(nèi)，傾斜約60°，若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為配合良好。

（3）檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套，兩個手指堵住柱塞頂端和側(cè)面的進油口。用另一只手拉出柱塞，感到有較大的吸力，放松柱塞立即縮回原位，表明柱塞副密封良好，否則應(yīng)更換柱塞副。

（4）檢查出油閥副減壓環(huán)帶是否磨損有臺階或傷痕現(xiàn)象，必要時應(yīng)予以更換。

（5）檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔，用另一手指將出油閥輕輕向下壓，當手指離開出油閥上端時，它能自動彈回原位，表明出油閥副密封良好，否則應(yīng)更換出油閥副。

（6）檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為0～0.03mm，如超過0.2mm ，則應(yīng)更換零件。

（7）檢查柱塞凸緣和控制套的凹槽之間的間隙，應(yīng)為0.02～0.08mm，如超過0.12mm，必須更換控制套。