詳細(xì)介紹一下VICKERS柱塞泵的工作原理
VICKERS柱塞泵有多種類型,以下以常見的軸向柱塞泵為例詳細(xì)介紹其工作原理:
威格士柱塞泵的結(jié)構(gòu)組成
軸向柱塞泵主要由傳動(dòng)軸、缸體、柱塞、斜盤、配油盤等部件組成。傳動(dòng)軸與缸體相連,帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)。柱塞均勻分布在缸體的圓周方向上,其一端與斜盤接觸,另一端位于缸體的柱塞孔內(nèi)。配油盤固定在泵體上,位于缸體的一側(cè),其上有吸油窗口和壓油窗口。
威格士柱塞泵的工作過程
吸油過程:當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體按一定方向旋轉(zhuǎn)時(shí),柱塞在斜盤的作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞隨缸體旋轉(zhuǎn)到斜盤的低位置時(shí),柱塞開始向外伸出,柱塞底部與缸體之間的密封工作腔容積逐漸增大,形成局部真空。此時(shí),油箱中的油液在大氣壓力的作用下,通過吸油管道和配油盤上的吸油窗口進(jìn)入密封工作腔,完成吸油過程。
壓油過程:隨著缸體的繼續(xù)旋轉(zhuǎn),柱塞從斜盤的低位置逐漸向最高位置移動(dòng),柱塞在斜盤的推動(dòng)下向缸體內(nèi)部縮回,密封工作腔容積逐漸減小,腔內(nèi)油液受到擠壓,壓力升高。當(dāng)壓力升高到大于系統(tǒng)壓力時(shí),油液通過配油盤上的壓油窗口排出,進(jìn)入液壓系統(tǒng)的壓力管道,實(shí)現(xiàn)壓油過程。
威格士柱塞泵的變量原理
VICKERS 軸向柱塞泵通常具有變量功能,通過改變斜盤的傾角來實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。當(dāng)需要增大流量時(shí),通過變量機(jī)構(gòu)使斜盤的傾角增大,柱塞的行程變長(zhǎng),每個(gè)工作循環(huán)中吸入和排出的油液量增加,從而使泵的輸出流量增大;反之,當(dāng)需要減小流量時(shí),減小斜盤的傾角,柱塞行程縮短,泵的輸出流量隨之減小。當(dāng)斜盤傾角為零時(shí),柱塞不做往復(fù)運(yùn)動(dòng),泵的輸出流量為零。
此外,VICKERS 還有徑向柱塞泵,其工作原理與軸向柱塞泵類似,也是依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)來改變密封工作腔的容積實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。不同之處在于,徑向柱塞泵的柱塞是沿徑向分布在缸體上,且通常采用偏心輪或凸輪來驅(qū)動(dòng)柱塞運(yùn)動(dòng),通過改變偏心距或凸輪的輪廓曲線來實(shí)現(xiàn)變量功能。
壓力對(duì) VICKERS 柱塞泵可靠性的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
部件磨損:
柱塞與缸體:壓力升高使柱塞與缸體間的正壓力增大,導(dǎo)致摩擦加劇,磨損加快。長(zhǎng)期處于高壓下,配合表面的磨損會(huì)使間隙增大,引發(fā)泄漏,影響泵的性能和可靠性。
斜盤與滑靴:高壓會(huì)使斜盤和滑靴間的接觸應(yīng)力增加,加速兩者磨損。滑靴磨損后可能無法良好貼合斜盤,導(dǎo)致柱塞運(yùn)動(dòng)不順暢,甚至出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象,影響泵的正常工作。
密封性能:
靜密封處:壓力升高使泵體各結(jié)合面、油口等處的靜密封件承受更大壓力。若超過密封件的耐壓極限,會(huì)導(dǎo)致密封失效,油液泄漏。例如,O 型圈在高壓下可能被擠出密封槽,失去密封作用。
動(dòng)密封處:柱塞與缸體孔、配油盤與缸體等動(dòng)密封部位,在高壓下油液更容易通過密封間隙泄漏。同時(shí),高壓油液的沖刷會(huì)加速密封件的磨損,使密封性能下降更快,影響泵的容積效率和可靠性。
疲勞與變形:
關(guān)鍵部件疲勞:高壓力使泵的關(guān)鍵部件如缸體、傳動(dòng)軸等承受較大的交變應(yīng)力。長(zhǎng)期在這種應(yīng)力作用下,部件容易出現(xiàn)疲勞裂紋,隨著時(shí)間推移,裂紋擴(kuò)展可能導(dǎo)致部件斷裂,使泵發(fā)生故障。
部件變形:過高的壓力會(huì)使一些部件產(chǎn)生變形。如缸體在高壓下可能發(fā)生橢圓變形,導(dǎo)致柱塞與缸體的配合精度下降,影響泵的性能。同時(shí),變形還可能使部件間的裝配間隙發(fā)生變化,引發(fā)額外的摩擦和磨損。
油液品質(zhì):壓力變化會(huì)影響油液的特性。當(dāng)壓力過高時(shí),油液溫度升高,容易發(fā)生氧化變質(zhì),產(chǎn)生油泥和雜質(zhì)。這些雜質(zhì)會(huì)加劇部件磨損,堵塞液壓系統(tǒng)的小孔和縫隙,影響泵的正常工作。此外,高壓還可能使油液中的空氣形成氣穴,氣穴破裂產(chǎn)生的沖擊力會(huì)侵蝕部件表面,降低部件的使用壽命,影響泵的可靠性。
為保證 VICKERS 柱塞泵的可靠性,需根據(jù)實(shí)際工況合理選擇泵的工作壓力,避免長(zhǎng)期在過高壓力下運(yùn)行,并定期檢查和維護(hù)泵的部件,及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的密封件和其他易損件,同時(shí)保持油液的清潔和良好品質(zhì)。
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