最全品類柱塞泵工作原理圖，動(dòng)圖講解柱塞泵分類以及性能特點(diǎn)，重點(diǎn)常見故障解決方案
柱塞泵可分為三大類:軸向柱塞泵、徑向柱塞泵和直列(往復(fù))式柱塞泵，其原理大家都知道。不了解的朋友也可以看看本文的原理介紹部分的柱塞泵原理動(dòng)圖。 。
高壓柱塞泵是高端液壓裝備的核心元件，被稱作液壓系統(tǒng)的“心臟”。液壓系統(tǒng)是裝備制造業(yè)的關(guān)鍵部件之一，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)林機(jī)械、化工、輕紡機(jī)械、能源工業(yè)機(jī)械、冶金工業(yè)機(jī)械、建材工業(yè)機(jī)械、機(jī)床行業(yè)，以及軍工、航空航天、船舶等等。今天小編帶大家來了解下定量，變量柱塞泵的工作原理動(dòng)圖，分類，工作特性。
一、柱塞泵的分類
柱塞泵的工作原理是：通過柱塞在缸體內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。柱塞泵與葉片泵相比，它能以最小的尺寸和最小的重量供給最大的動(dòng)力，是一種高效率的泵，但其制造成本相對較高，適用于高壓、大流量、大功率的場合。
柱塞泵依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實(shí)現(xiàn)吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)。柱塞泵被廣泛應(yīng)用于高壓、大流量和流量需要調(diào)節(jié)的場合，諸如液壓機(jī)、工程機(jī)械和船舶中。柱塞泵的分類一般分為單柱塞泵、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)組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個(gè)單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，柱塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，向下運(yùn)動(dòng)吸油，向上運(yùn)動(dòng)排油。泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排量，排量只與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。
2、臥式柱塞泵
臥式柱塞泵是由幾個(gè)柱塞(一般為3個(gè)或6個(gè))并列安裝，用1根曲軸通過連桿滑塊或由偏心軸直接推動(dòng)柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置，而且大多為定量泵。煤礦液壓支架系統(tǒng)中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。乳化液泵用于采煤工作面，為液壓支架提供乳化液，工作原理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吸液和排液。
3、軸向式
軸向柱塞泵(英文名：Piston pump)是活塞或柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的容積變化來進(jìn)行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圓形零件，可以達(dá)到很高的精度配合，因此容積效率高。軸向柱塞泵具有結(jié)構(gòu)緊湊，工作壓力高、容易實(shí)現(xiàn)變量等優(yōu)點(diǎn)。
軸向柱塞泵中的柱塞是軸向排列的。
當(dāng)缸體軸線和傳動(dòng)軸軸線重合時(shí)，稱為斜盤式軸向柱塞齒輪泵;
當(dāng)缸體軸線和傳動(dòng)軸軸線不在一條直線上，而成一個(gè)夾角時(shí)，稱為斜軸式軸向柱塞泵。
軸向柱塞泵的特點(diǎn):
因?yàn)橹呐帕行问侥艹浞掷每臻g位置進(jìn)行立體排列，徑向尺寸減小，因此體積較小;在滑靴和斜盤、缸體和配油盤之問采用靜壓軸承原理，因此軸向柱塞泵在較高的轉(zhuǎn)速和較高的壓力下能持續(xù)工作，極易實(shí)現(xiàn)變量，且變量形式多樣，甚至能夠?qū)⒍喾N輸人方式(變量控制閥的控制)、多功能復(fù)合因?yàn)樾北P式結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)通軸驅(qū)動(dòng)，且斜盤的傾斜角度一般為20°左右。泵從正向排量到反向排量所需的空間較小，因此廣泛地在變量泵和需要通過驅(qū)動(dòng)的柱塞泵中使用。
軸向柱塞泵是將多個(gè)柱塞軸向配置在一個(gè)共同缸體的圓周上，并使柱塞中心線和缸體中心線平行的一種液壓泵。軸向柱塞泵有2種結(jié)構(gòu)形式：直軸式(斜盤式)和斜軸式(擺缸式)。軸向柱塞泵的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、徑向尺寸小，慣性小，容積效率高，目前最高壓力可達(dá)40MPa，甚至更高，一般用于工程機(jī)械、壓力機(jī)等高壓系統(tǒng)中。但其軸向尺寸較大，軸向作用力也較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
圖2-1軸向柱塞泵工作原理圖
如圖2-1所示，軸向柱塞泵工作過程為：傳動(dòng)軸1帶動(dòng)缸體2旋轉(zhuǎn)，缸體2上均勻分布有奇數(shù)個(gè)柱塞孔，柱塞孔6內(nèi)裝有柱塞5，柱塞5的頭部通過滑靴4緊壓在斜盤3上。缸體2旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞5一面隨缸體2旋轉(zhuǎn)，并由于斜盤3(固定不動(dòng))的作用，柱塞5在孔內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)缸體2從圖示的最下方位置向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞5向外伸出，柱塞孔6的密封容積增大，形成局部真空，油箱中的油液被吸入柱塞孔6，這就是吸油過程;當(dāng)缸體2帶動(dòng)柱塞5從圖示最上方位置向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞5被壓入柱塞孔6，柱塞孔6內(nèi)密封容積減小，孔內(nèi)油液被擠出，這就是壓油過程。缸體2每旋轉(zhuǎn)一周，每個(gè)柱塞孔都完成一次吸油和壓油的過程。
圖2-2直軸式軸向柱塞泵工作原理及實(shí)物圖
(1)直軸式(斜盤式)軸向柱塞泵。圖2-2所示為直軸式軸向柱塞泵工作原理及實(shí)物圖。直軸式軸向柱塞泵是靠斜盤推動(dòng)活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而改變缸體柱塞腔內(nèi)容積，進(jìn)行吸油和排油的。它的傳動(dòng)軸中心線和缸體中心線重合，柱塞軸線和主軸平行。通過改變斜盤的傾角大小或傾角方向，就可改變液壓泵的排量或改變吸油和壓油的方向，成為雙向變量泵。
圖2-3斜軸式軸向柱塞泵工作原理及實(shí)物圖
(2)斜軸式軸向柱塞泵。圖2-3所示為斜軸式軸向柱塞泵工作原理及實(shí)物圖。斜軸式軸向柱塞泵的傳動(dòng)軸線與缸體的軸線相交所示為一個(gè)夾角。柱塞通過連桿與主軸盤鉸接，并由連桿的強(qiáng)制作用使柱塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使柱塞腔的密封容積變化而輸出液壓油。這種柱塞泵變量范圍大，且泵的強(qiáng)度大;但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，外形尺寸和重量都較大。4、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是采用有氣壓的油箱，靠氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動(dòng)機(jī)器之后，必須等液壓油箱達(dá)到使用氣壓后，才能操作機(jī)械。如果液壓油箱的氣壓不足時(shí)就啟動(dòng)機(jī)器，會對液壓泵內(nèi)的滑靴造成拉脫現(xiàn)象，會造成泵體內(nèi)回程板與壓板的非正常磨損。
斜盤式柱塞泵包含的部件從左到右分別為配油盤、缸體、柱塞和斜盤。動(dòng)力源帶動(dòng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)，由于斜盤的作用，柱塞會在缸體做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過配油盤進(jìn)行吸油和壓油。
5、徑向式
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
閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點(diǎn)。。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(diǎn)，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(shí)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為高壓操縱，由控制閥進(jìn)行控制。故該泵的響應(yīng)速度快。徑向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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。
6、液壓式
液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動(dòng)機(jī)器后，必須等液壓油箱達(dá)到使用氣壓后，才能操作機(jī)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(bǔ)油分泵向液壓泵進(jìn)油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強(qiáng)，無需外力供油。
二、變量柱塞泵
變量柱塞泵的壓力油經(jīng)泵體、泵殼變量殼體中的通油孔通過單向閥進(jìn)入變量殼體的下腔，當(dāng)拉桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)伺服活塞向下移動(dòng)，伺服閥的上閥口打開，變量殼體下腔的壓力油經(jīng)變量活塞中的通油孔進(jìn)入變量殼體上腔，由于上腔面積大于下腔，液壓力推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)銷軸使變量頭繞鋼球中心旋轉(zhuǎn)，改變變量頭的傾斜角(增大)，柱塞泵的流量隨之增大。反之拉桿向上運(yùn)動(dòng)，變量頭的傾斜角向相反方向變化，泵的流量也隨之變化。當(dāng)傾斜角度變至零以后，則變量頭向負(fù)偏角方向變化，液流產(chǎn)生換向，泵的進(jìn)出油口變換。
三、柱塞泵的優(yōu)缺點(diǎn)
與其他類型的液壓泵相比，柱塞泵的主要優(yōu)點(diǎn)是：
①工作壓力高。因柱塞和缸孔加工容易，尺寸精度和表面質(zhì)量可達(dá)到很高的要求，因而配合精度高，油液泄漏小，容積效率高，能達(dá)到的工作壓力一般是20~40MPa，最高可達(dá)100MPa。
②流量范圍大。只要適當(dāng)?shù)丶哟笾闹睆交蛟黾又臄?shù)目，流量便隨之增大。
③容易加工成各種變量型泵。改變柱塞的行程就能改變流量。
④柱塞泵的主要零件均受壓，即受力情況好，材料強(qiáng)度性能可得到充分利用，具有較長的使用壽命，單位功率重量小。
⑤柱塞泵有良好的雙向變量能力。
柱塞泵的主要缺點(diǎn)有：
①對介質(zhì)潔凈度要求較苛刻(座閥配流型較好)。
②流量脈動(dòng)較大，因此噪聲較高。③結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)高，維修困難。
四、柱塞泵該如何調(diào)整壓力
柱塞泵怎么調(diào)有很多用戶都不太了解，我們在這就舉個(gè)例子將柱塞泵的壓力調(diào)高到22mpa，設(shè)置成為與系統(tǒng)壓力22mpa一樣的大小。
1、在柱塞泵的泵頭位置，找有一根六角頭類似螺桿的(有黑色裹著黃色的小塑料帽)，并且有一直螺母，螺母起到鎖定的作用，你先松開螺母，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺桿，那么泵的壓力就會增加。
2、慢慢旋轉(zhuǎn)后，你應(yīng)該能夠聽到有漏油的聲音，這聲音是從系統(tǒng)的安全閥發(fā)出的，安全閥工作時(shí)有液壓油經(jīng)過，安全閥本身的溫度會明顯上身。
3、將安全閥同樣調(diào)高，大概可以順時(shí)針轉(zhuǎn)3-5圈，然后再調(diào)整泵頭的螺桿，跳的過程中，應(yīng)該有機(jī)械的壓力表，連接在系統(tǒng)，泵出口測壓點(diǎn)上，調(diào)到壓力22mpa。
4、然后再將安全閥閥體螺桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，看機(jī)械表壓力在22mpa時(shí)候安全閥有聲音、過油、工作的時(shí)候，再將安全閥順時(shí)針旋轉(zhuǎn)15-20度左右，哪呢調(diào)整工作基本結(jié)束。
一般的柱塞泵的銘牌上會有柱塞泵的最大工作壓力的，通常隊(duì)徽高于20mpa，還有就是系統(tǒng)的安全閥的銘牌參數(shù)最大工作壓力應(yīng)該也高于22mpa的，如果也小于，也是不能調(diào)整。
五、柱塞泵工作原理動(dòng)圖GIF
七、柱塞泵常見問題匯總及修理方法
1、柱塞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大或補(bǔ)油量不足。如泵的轉(zhuǎn)速過大，油箱中液面過低，進(jìn)油管漏氣，濾油器堵塞等。
(2)泄漏量過大，原因是泵的間隙過大，密封不良造成，如配油盤被金屬碎片，鐵屑等劃傷，端面漏油;變量機(jī)構(gòu)中的單向閥密封面配合不好，泵體和配油盤的支撐面有砂眼或研痕等。可以通過檢查泵體內(nèi)液壓油中混雜的異常判別泵被損壞的部位。
(3)傾斜盤傾角太小，泵的排量少，這需要調(diào)節(jié)變量活塞，增加斜盤傾角。
2、變量式柱塞泵工作時(shí)中位時(shí)排油量不為零
變量式軸向柱塞泵斜盤傾角為零時(shí)稱為中位，此時(shí)泵的輸出流量應(yīng)為零。但有時(shí)會出現(xiàn)中位偏離調(diào)整機(jī)構(gòu)點(diǎn)的現(xiàn)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(diào)零、緊固或更換。泵的角度維持力不夠、傾斜角耳軸磨損也會產(chǎn)生這種現(xiàn)象。
3、柱塞泵輸出流量波動(dòng)
輸出流量波動(dòng)與很多因素有關(guān)。對變量泵可以認(rèn)為是變量機(jī)構(gòu)的控制不佳造成，如異物進(jìn)入變量機(jī)構(gòu)，在控制活塞上劃出塞上劃出階狠、磨痕等，造成控制活塞運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)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，都會造成控制活塞運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定。流量不穩(wěn)定又往往伴隨著壓力波動(dòng)。這類故障通常要拆開液壓泵，更換受損零件，加大阻尼，提高彈簧剛度和控制壓力等。
4、柱塞泵工作時(shí)候輸出壓力異常
(1)柱塞泵輸出壓力過低
當(dāng)在自吸狀態(tài)下，若進(jìn)油管路漏氣或系統(tǒng)中液壓缸，單向閥、換向閥等有較大的泄漏，均會使壓力升不上去。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(diào)整壓力低，系統(tǒng)壓力也上不去，應(yīng)重新調(diào)整壓力或檢修溢流閥。如果柱塞泵的缸體與配流盤產(chǎn)生偏差造成大量泄漏，嚴(yán)重時(shí)，缸體可能破裂，則應(yīng)重新研磨配合面或更換柱塞泵。
(2)柱塞泵輸出壓力過高
若回路負(fù)載持續(xù)上升，泵的壓力也持續(xù)上升，當(dāng)屬正常。若負(fù)載一定，泵的壓力超過負(fù)載所需壓力值，則應(yīng)該泵以外的液壓元件，如方向閥、壓力閥、傳動(dòng)裝置和回油管道。若最大壓力過高，應(yīng)調(diào)整溢流閥。
5、柱塞泵工作振動(dòng)和噪音
振動(dòng)和噪音是同時(shí)出現(xiàn)的。他們不僅對機(jī)器的操作者總按城呢個(gè)危害，也對環(huán)境造成污染。
(1)柱塞泵機(jī)械振動(dòng)和噪音
如泵軸和電機(jī)軸不同芯或頂死，旋轉(zhuǎn)軸的軸承、聯(lián)軸節(jié)損傷，彈性墊破損和轉(zhuǎn)配螺栓松動(dòng)均會產(chǎn)生噪聲。對于高速運(yùn)轉(zhuǎn)或傳輸能量的泵，要定期檢查，記錄個(gè)部件的振幅、頻率和噪音，如泵的傳動(dòng)頻率與壓力閥的固有頻率和噪聲。如泵的傳動(dòng)頻率與壓力閥的固有頻率相同時(shí)，將會引起共振，可改變泵的轉(zhuǎn)速以消除共振。
(2)柱塞泵管道內(nèi)液流產(chǎn)生的噪聲
進(jìn)油管道過細(xì)、進(jìn)油濾油器通流能力過小或堵塞、進(jìn)油管吸入空氣、油液溫度過高、油面過低吸油不足和高壓管道中產(chǎn)生液擊等，均產(chǎn)生噪聲。因此，必須正確設(shè)計(jì)油箱，正確選擇濾油器、油管和方向閥。
6、柱塞泵過熱
柱塞泵過度發(fā)熱有兩種原因，一是機(jī)械摩擦生熱。由于運(yùn)動(dòng)表面處于干摩擦或半干摩擦狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)部件相互摩擦生熱。二是液壓體摩擦生熱。高壓油通過各種縫隙泄漏到低壓腔，大量的液壓能損失轉(zhuǎn)為熱能。所以正確選擇運(yùn)動(dòng)部件之間的間隙、油箱容積和冷卻器，可以杜絕泵的過熱和油溫過高的現(xiàn)象。另外，回油過濾器堵塞造成回油壓過高，也會引起油溫過高和泵體過熱。
7、柱塞泵漏油
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(nèi)部泄漏過大，造成油封處壓力增大，而將油封損壞或沖出：
(3)泄油管過細(xì)過長，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(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)螺栓松動(dòng)，密封破損。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于柱塞泵的知識技巧了，學(xué)習(xí)以上的最全品類柱塞泵工作原理圖，動(dòng)圖講解柱塞泵分類以及性能特點(diǎn)，重點(diǎn)常見故障解決方案知識，對于柱塞泵的幫助都是非常大的，這也是新手學(xué)習(xí)機(jī)械制造所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點(diǎn)擊右側(cè)人工服務(wù)，我們會有專業(yè)的人士來為您解答。
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