淺析柱塞泵的分類、結(jié)構(gòu)原理及特點(diǎn)

段寶昌 呂曉偉 劉海玲

【摘 要】隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，液壓傳動高壓傳輸也越來越廣，而作為液壓傳動與高壓傳輸系統(tǒng)心臟的泵就顯得更加重要。柱塞泵是液壓系統(tǒng)和高壓傳輸系統(tǒng)中的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實現(xiàn)吸油、壓油。

【關(guān)鍵詞】柱塞泵；分類；工作原理；特點(diǎn)；效率

一、柱塞泵的分類

按機(jī)械分類：軸向柱塞泵和徑向柱塞泵

1、軸向柱塞泵是活塞或柱塞的往復(fù)運(yùn)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(yùn)動所產(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，加工時可以達(dá)到很高的精度配合，因此容積效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，流量均勻性好，噪聲低，工作壓力高等優(yōu)點(diǎn)，但對液壓油的污染較敏感，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價較高。

2、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。

二、柱塞泵的結(jié)構(gòu)原理

1、柱塞泵的結(jié)構(gòu)

柱塞泵由電器部分、動力端、液力端、傳動部分組成。電氣部分由電功機(jī)和電控箱組成。動力端由動力箱、曲軸、連桿、軸承、十字頭體、密封組成。液力端總成內(nèi)裝進(jìn)排液閥、柱塞、密封、安全閥和緩沖器？（高壓泵有）。傳動部分由大小皮帶輪和一組窄形皮帶及護(hù)罩組成。

2、柱塞泵的工作原理

柱塞泵是由電機(jī)做為動力源，經(jīng)過鼓型齒聯(lián)軸器帶動減速機(jī)轉(zhuǎn)動。減速機(jī)帶著曲軸旋轉(zhuǎn)，然后通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成十字頭和柱塞為往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)柱塞向后死點(diǎn)移動時，柱塞泵內(nèi)的容積腔慢慢的變大，柱塞泵腔內(nèi)的壓力越來越低，當(dāng)柱塞泵腔內(nèi)的壓力低于進(jìn)口壓力時，吸入閥在壓力作用下開啟，此時液體被吸入泵腔內(nèi)；當(dāng)柱塞向前死點(diǎn)移動時，柱塞泵內(nèi)壓力越來越大，此時吸入閥門在壓力作用下關(guān)閉，排出閥門被打開，液體被擠出液缸，柱塞泵完成一次吸入和排出。其原理較為簡單，泵的傳動軸與缸體用花鍵聯(lián)接，帶動缸體旋轉(zhuǎn)，使均勻分布在缸體上的七個柱塞繞傳動軸中心轉(zhuǎn)動。每個柱塞端部有一個滑靴，定心彈簧通過內(nèi)套鋼球、回程盤，將滑靴壓在與軸線成一定傾斜角的斜盤上。當(dāng)缸體旋轉(zhuǎn)時，柱塞同時作往復(fù)運(yùn)動，完成吸油和壓油動作。定心彈簧通過外套將缸體壓配油盤上，起初如密封作用?；ズ团溆捅P均采用了油壓靜力平衡，不但減少了泵的磨損，而且使泵具有很高壓的容積效率和機(jī)械效率。

三、柱塞的特點(diǎn)

1、柱塞泵的優(yōu)點(diǎn)

1）參數(shù)高：額定壓力高，轉(zhuǎn)速高，泵的驅(qū)動功率大。

2）效率高，容積效率為95%左右，總效率為90%左右。

3）使用壽命長。

4）變量方便，形式多。

5）單位體積的重量輕。

6）由于柱塞和柱塞孔都是圓形零件，加工時可以達(dá)到很高的精度配合，柱塞泵主要零件均受壓應(yīng)力，材料強(qiáng)度性能可得以充分利用因此具有容積效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，流量均勻性好，噪聲低，工作壓力高等優(yōu)點(diǎn)。

2、柱塞泵的缺點(diǎn)

1）結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，零件數(shù)較多。

2）自吸性差。

3）柱塞要求高的硬度、耐磨性和使用壽命以及高的精度等制造工藝要求較高，成本較貴。

4）對油液的污染較敏感，要求較高的過濾精度，對使用和維護(hù)要求較高。

總結(jié)

通過對柱塞泵的分類、結(jié)構(gòu)、工作原理、和特點(diǎn)的分析了解，讓我們知道了輸送什么介質(zhì)選用什么類別的柱塞泵，輸送多少流量選用多大型號的柱塞泵，如何去根據(jù)實際生產(chǎn)需要去選取所要使用的柱塞泵，以達(dá)到發(fā)揮其最大的工作效率和特點(diǎn)。

（作者單位：1.大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠第一油礦；

2.大慶油田技術(shù)培訓(xùn)中心）