柱塞泵是液壓系統(tǒng)的一個(gè)重要裝置。柱塞泵是動(dòng)力的來源，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)柱塞泵的管理，提高柱塞泵的安全運(yùn)行效率。降低柱塞泵的故障率，定期對(duì)柱塞泵進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，保證柱塞泵達(dá)到設(shè)計(jì)的輸送壓力和排量，形成高壓的輸送狀況，更好地為油田生產(chǎn)提供服務(wù)。

柱塞泵作為工業(yè)生產(chǎn)中常見機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力源，是決定工業(yè)生產(chǎn)能否正常進(jìn)行的關(guān)鍵元件，因此其工作狀態(tài)的好壞對(duì)工業(yè)生產(chǎn)起著十分重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要，柱塞泵不斷向大功率、高轉(zhuǎn)速發(fā)展，同時(shí)為了滿足輸出流量壓力的穩(wěn)定，其內(nèi)部零件的復(fù)雜度相應(yīng)不斷增大，導(dǎo)致各零件之間的接觸運(yùn)動(dòng)也不斷增多。

軸向柱塞泵作為高性能容積式液壓泵的代表，廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、航空液壓系統(tǒng)和伺服液壓系統(tǒng)中。

機(jī)械分類

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。

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)。

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。

軸向式

軸向柱塞泵（英文名：Pistonpump）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。

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(huì)對(duì)液壓泵內(nèi)的滑靴造成拉脫現(xiàn)象，會(huì)造成泵體內(nèi)回程板與壓板的非正常磨損。

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、效率低等缺點(diǎn)。國(guó)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(zhǎng)、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。

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。

結(jié)構(gòu)形式

柱塞泵分為兩種有代表性的結(jié)構(gòu)形式的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵；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(guó)產(chǎn)化的不斷加快，徑向柱塞泵必然會(huì)成為柱塞泵應(yīng)用領(lǐng)域的重要組成部分；徑向柱塞泵是活塞或柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向與驅(qū)動(dòng)軸垂直的柱塞泵。徑向柱塞泵工作原理:驅(qū)動(dòng)扭矩由驅(qū)動(dòng)軸通過十字聯(lián)軸器傳遞給星形的液壓缸體轉(zhuǎn)子，定子不受其它橫向作用力。轉(zhuǎn)子裝在配流軸上。位于轉(zhuǎn)子中的徑向布置的柱塞，通過靜壓平衡的滑靴緊貼著偏心行程定子。柱塞與滑靴球鉸相連，并通過卡簧鎖定。二個(gè)保持環(huán)將滑靴卡在行程定子上。泵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它依靠離心力和液壓力壓在定于內(nèi)表面上。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于定于的偏心作用，柱塞將作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它的行程為定于偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對(duì)的兩個(gè)柱塞來調(diào)節(jié)。油液的進(jìn)出通過泵體和配流軸上的流道，并由配流軸上吸油口控制，泵體內(nèi)產(chǎn)生的液壓力被靜壓平衡的表面所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補(bǔ)償方法，形成了開環(huán)控制。支承驅(qū)動(dòng)軸的軸承只起支承作用，不受其他外力的作用。液壓系統(tǒng)中:軸向柱塞泵是利用與傳動(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。由于柱塞泵的柱塞和柱塞孔都是圓形零件，加工時(shí)可以達(dá)到很高的精度配合。

工作階段

工作時(shí)，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(yùn)動(dòng)，從而完成泵油任務(wù)，泵油過程可分為以下三個(gè)階段。結(jié)論：通過上述討論，得出下列結(jié)論①柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(shí)刻不隨供油行程的變化而變化。④轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞可改變供油終了時(shí)刻，從而改變供油量。3.國(guó)產(chǎn)系列柱塞式噴油泵國(guó)產(chǎn)系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)等系列。系列化是根據(jù)柴油機(jī)單缸功率范圍對(duì)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(gè)工作循環(huán)內(nèi)供油量不等的噴油泵，以滿足各種柴油機(jī)的需要。國(guó)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(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和泵體

為微處理器智能控制，液晶屏顯示，可與電腦進(jìn)行通訊，具有工作壓力穩(wěn)定、脈動(dòng)小、操作方便等特點(diǎn)。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(jī)械原理

概述

柱塞泵柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)總行程L是不變的，由凸輪的升程決定。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。供油開始時(shí)刻不隨供油行程的變化而變化。轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞可改變供油終了時(shí)刻，從而改變供油量。柱塞泵工作時(shí)，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(yùn)動(dòng)，從而完成泵油任務(wù)，泵油過程可分為以下兩個(gè)階段。

進(jìn)油過程

當(dāng)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(yùn)動(dòng)，柱塞上部空間（稱為泵油室）產(chǎn)生真空度，當(dāng)柱塞上端面把柱塞套上的進(jìn)油孔打開后，充滿在油泵上體油道內(nèi)的柴油經(jīng)油孔進(jìn)入泵油室，柱塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，進(jìn)油結(jié)束

回油過程

柱塞向上供油，當(dāng)上行到柱塞上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通時(shí)，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(dāng)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(shí)便開始了下一個(gè)循環(huán)。柱塞泵以一個(gè)柱塞為原理介紹，一個(gè)柱塞泵上有兩個(gè)單向閥，并且方向相反，柱塞向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)缸內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，這時(shí)一個(gè)單向閥打開液體被吸入缸內(nèi)，柱塞向另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，將液體壓縮后另一個(gè)單向閥被打開，被吸入缸內(nèi)的液體被排出。這種工作方式連續(xù)運(yùn)動(dòng)后就形成了連續(xù)供油。

機(jī)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(jī)械方法研磨修復(fù)缸孔；（b）采用坐標(biāo)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。（4）缸體孔無銅套的缸體材料大都是球墨鑄鐵的，在缸體內(nèi)壁上制備非晶態(tài)薄膜或涂層。因?yàn)楦左w孔內(nèi)壁有了這種特殊物質(zhì)，所以才能組成硬—硬配對(duì)的磨擦副。

機(jī)械維護(hù)

采用補(bǔ)油泵供油的柱塞泵，使用3000h后，操作人員每日需對(duì)柱塞泵檢查1-2次，檢查液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)聲響是否正常。如發(fā)現(xiàn)液壓缸速度下降或悶車時(shí)，就應(yīng)該對(duì)補(bǔ)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(duì)于自吸油型柱塞泵，液壓油箱內(nèi)的油液不得低于油標(biāo)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(zhǎng)。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(duì)磨擦副的正常間隙，同時(shí)也會(huì)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(cè)儀器是無法檢測(cè)出軸承的游隙的，只能采用目測(cè)，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(shí)，應(yīng)注意原軸承的英文字母和型號(hào)，柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承，購(gòu)買原廠家，原規(guī)格的產(chǎn)品，如果更換另一種品牌，應(yīng)請(qǐng)教對(duì)軸承有經(jīng)驗(yàn)的人員查表對(duì)換，目的是保持軸承的精度等級(jí)和載荷容量。柱塞泵使用壽命的長(zhǎng)短，與平時(shí)的維護(hù)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(duì)柱塞泵磨擦副造成磨損等，也是延長(zhǎng)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(shí)比其它仿造的零件價(jià)格要貴，但質(zhì)量及穩(wěn)定性要好，如果購(gòu)買售價(jià)便宜的仿造零件，短期內(nèi)似乎是節(jié)省了費(fèi)用，但由此出帶來了隱患，也可能對(duì)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(shí)，通過研磨手段修復(fù)；缸體配流面溝槽較深時(shí)，應(yīng)先采用“表面工程技術(shù)”手段填平溝槽后，再進(jìn)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(shí)際生產(chǎn)過程中，通常運(yùn)行的情況下都是以壓力或流量來調(diào)節(jié)工作狀態(tài)。當(dāng)實(shí)際壓力大于需要壓力時(shí)，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(jī)一直處于全速運(yùn)行反復(fù)動(dòng)作，功耗不變。當(dāng)采用溢流來調(diào)節(jié)壓力和流量時(shí)，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(dòng)調(diào)整工作壓力，保持工作壓力的穩(wěn)定，自動(dòng)追蹤設(shè)備的壓力。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，從而節(jié)省能耗。這種調(diào)節(jié)方式最大優(yōu)點(diǎn)就是能降低柱塞泵的運(yùn)行能耗，節(jié)電效果可達(dá)30%以上。

檢修

- 1檢查柱塞有無傷痕和銹蝕現(xiàn)象，必要時(shí)應(yīng)更換新品。 - 2檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插入柱塞套內(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(gè)手指堵住柱塞頂端和側(cè)面的進(jìn)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(tái)階或傷痕現(xiàn)象，必要時(shí)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(dāng)手指離開出油閥上端時(shí)，它能自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)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。

行業(yè)發(fā)展

應(yīng)用概述

柱塞泵是水泵中的一種，而整個(gè)水泵行業(yè)是典型的投資拉動(dòng)型產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)需求受國(guó)家宏觀政策，特別是受水利、建筑、能源等行業(yè)的宏觀政策影響很大。液壓柱塞泵屬于柱塞泵的一種，液壓行業(yè)還沒有年產(chǎn)值達(dá)10億元以上的企業(yè)，即使是年產(chǎn)值超過5億元的企業(yè)也屈指可數(shù)，全行業(yè)的年銷售總額還不及一家的年銷售總額。在配套行業(yè)不具備與國(guó)外企業(yè)相競(jìng)爭(zhēng)的能力時(shí)，進(jìn)口產(chǎn)品對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的人為控制手段就會(huì)是強(qiáng)勢(shì)和無所顧及的。工程機(jī)械的大部分利潤(rùn)被配套件拿走的事實(shí)，既讓主機(jī)生產(chǎn)企業(yè)痛苦不堪，又無可奈何?；谶@種情況，主機(jī)廠以及其他產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的資金正不斷進(jìn)入液壓產(chǎn)業(yè)。就投資十多億元進(jìn)入液壓行業(yè)。而這種態(tài)勢(shì)無疑將加大行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，改變?cè)械漠a(chǎn)業(yè)格局和秩序。柱塞泵是一種典型的容積式水力機(jī)械，由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，把輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為液體的壓力能，再以壓力、流量的形式輸入到系統(tǒng)中去，它是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源，由于它能在高壓下輸送液體，因此在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的各個(gè)行業(yè)都得到廣泛的應(yīng)用。

市場(chǎng)情況

柱塞泵等泵類在造船、石油開采、載重機(jī)等方面廣泛應(yīng)用。2008年船舶產(chǎn)量達(dá)到15000噸，載重噸數(shù)量占世界市場(chǎng)的21%，到2015年將成為世界第一造船大國(guó)。為了保證船的正常航行或系泊，滿足船員和旅客的生活需要，每條船都要配有一定數(shù)量的、能起相應(yīng)作用的船用采，船用泵是重要的輔機(jī)之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在各種船舶輔助機(jī)械設(shè)備中，各種類型和不同用途的船用泵的總數(shù)量，約占船舶機(jī)械設(shè)備總量的20%-30%，船用泵的價(jià)格在船舶設(shè)備費(fèi)用中所占的比重也比較大。在總的造價(jià)中，船用泵約占全船設(shè)備費(fèi)用的4%-8%，一般情況下.一條中型以上船舶的船用泵采購(gòu)可達(dá)1000萬元以上。