浅析柱塞泵的分类、结构原理及特点

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　　【摘 要】随着工业技术的不断发展，液压传动高压传输也越来越广，而作为液压传动与高压传输系统心脏的泵就显得更加重要。柱塞泵是液压系统和高压传输系统中的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容積发生变化来实现吸油、压油。
　　【关键词】柱塞泵；分类；工作原理；特点；效率
　　一、柱塞泵的分类
　　按机械分类：轴向柱塞泵和径向柱塞泵
　　1、轴向柱塞泵是活塞或柱塞的往复运动方向与缸体中心轴平行的柱塞泵。轴向柱塞泵是利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圆形零件，加工时可以达到很高的精度配合，因此容积效率高，运转平稳，流量均匀性好，噪声低，工作压力高等优点，但对液压油的污染较敏感，结构较复杂，造价较高。
　　2、径向柱塞泵可分为阀配流与轴配流两大类。阀配流径向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺点。国际上70、80年代发展的轴配流径向柱塞泵克服了阀配流径向柱塞泵的不足。由于径向泵结构上的特点，固定了轴配流径向柱塞泵比轴向柱塞泵耐冲击、寿命长、控制精度高。变量行程短泵的变量是在变量柱塞和限位柱塞作用下，改变定子的偏心距实现的，而定于的最大偏心距为 5—9mm（根据排量大小不同），变量行程很短。且变量机构设计为高压操纵，由控制阀进行控制。故该泵的响应速度快。径向结构设计克服了如轴向柱塞泵滑靴偏磨的问题。使其抗冲击能力大幅度提高。
　　二、柱塞泵的结构原理
　　1、柱塞泵的结构
　　柱塞泵由电器部分、动力端、液力端、传动部分组成。电气部分由电功机和电控箱组成。动力端由动力箱、曲轴、连杆、轴承、十字头体、密封组成。液力端总成内装进排液阀、柱塞、密封、安全阀和缓冲器？（高压泵有）。传动部分由大小皮带轮和一组窄形皮带及护罩组成。
　　2、柱塞泵的工作原理
　　柱塞泵是由电机做为动力源，经过鼓型齿联轴器带动减速机转动。减速机带着曲轴旋转，然后通过曲柄连杆机构将旋转运动转变成十字头和柱塞为往复运动。当柱塞向后死点移动时，柱塞泵内的容积腔慢慢的变大，柱塞泵腔内的压力越来越低，当柱塞泵腔内的压力低于进口压力时，吸入阀在压力作用下开启，此时液体被吸入泵腔内；当柱塞向前死点移动时，柱塞泵内压力越来越大，此时吸入阀门在压力作用下关闭，排出阀门被打开，液体被挤出液缸，柱塞泵完成一次吸入和排出。其原理较为简单，泵的传动轴与缸体用花键联接，带动缸体旋转，使均匀分布在缸体上的七个柱塞绕传动轴中心转动。每个柱塞端部有一个滑靴，定心弹簧通过内套钢球、回程盘，将滑靴压在与轴线成一定倾斜角的斜盘上。当缸体旋转时，柱塞同时作往复运动，完成吸油和压油动作。定心弹簧通过外套将缸体压配油盘上，起初如密封作用。滑靴和配油盘均采用了油压静力平衡，不但减少了泵的磨损，而且使泵具有很高压的容积效率和机械效率。
　　三、柱塞的特点
　　1、柱塞泵的优点
　　1）参数高：额定压力高，转速高，泵的驱动功率大。
　　2）效率高，容积效率为95%左右，总效率为90%左右。
　　3）使用寿命长。
　　4）变量方便，形式多。
　　5）单位体积的重量轻。
　　6）由于柱塞和柱塞孔都是圆形零件，加工时可以达到很高的精度配合，柱塞泵主要零件均受压应力，材料强度性能可得以充分利用因此具有容积效率高，运转平稳，流量均匀性好，噪声低，工作压力高等优点。
　　2、柱塞泵的缺点
　　1）结构较复杂，零件数较多。
　　2）自吸性差。
　　3）柱塞要求高的硬度、耐磨性和使用寿命以及高的精度等制造工艺要求较高，成本较贵。
　　4）对油液的污染较敏感，要求较高的过滤精度，对使用和维护要求较高。
　　总结
　　通过对柱塞泵的分类、结构、工作原理、和特点的分析了解，让我们知道了输送什么介质选用什么类别的柱塞泵，输送多少流量选用多大型号的柱塞泵，如何去根据实际生产需要去选取所要使用的柱塞泵，以达到发挥其最大的工作效率和特点。
　　（作者单位：1.大庆油田有限责任公司第四采油厂第一油矿；
　　2.大庆油田技术培训中心）
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