威格士柱塞泵

威格士柱塞泵是往復泵的一種，屬於體積泵，其柱塞靠泵軸的偏心轉動驅動，往復運動，其吸入和排出閥都是單向閥。當柱塞外拉時，工作室內壓力降低，出口閥關閉，低於進口壓力時，進口閥打開，液體進入；柱塞內推時，工作室壓力升高，進口閥關閉，高於出口壓力時，出口閥打開，液體排出。帶滑靴結構的軸向柱塞泵是使用最廣泛的軸向柱塞泵，安放在缸體中的柱塞通過滑靴與斜盤相接觸，當傳動軸帶動缸體旋轉時，斜盤將柱塞從缸體中拉出或推回，完成吸排油過程。柱塞與缸孔組成的工作容腔中的油液通過配油盤分別與泵的吸、排油腔相通。變數機構用來改變斜盤的傾角，通過調節斜盤的傾角可改變泵的排量。

基本介紹

• 中文名：威格士柱塞泵
• 外文名：Vickers plunger pump
• 學科：機械工程
• 領域：工程技術
• 供油：靠氣壓供油的液壓油箱
• 屬於：體積泵

簡介

威格士液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動機器後，必須等液壓漬箱達到使用氣壓後，才能操作機械。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採用有氣壓的油箱，也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強，無需外力供油。對於自吸油型柱塞泵，液壓油箱內的油液不得低於油標下限，要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高，液壓泵的使用壽命越長。

威格士柱塞泵類型

徑向柱塞泵

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。國際上70、80年代發展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由於徑向泵結構上的特點，陝定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐衝擊、壽命長、控制精度高。變數行程短泵的變數是在變數柱塞和限位柱塞作用下，改變定子的偏心距實現的，而定於的最大偏心距為 5—9mm（根據排量大小不同），變數行程很短。且變數機構設計為高壓操縱，由控制閥進行控制。故該泵的回響速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗衝擊能力大幅度提高。

軸向柱塞泵

軸向柱塞泵是活塞或柱塞的往復運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往復運動所產生的容積變化來進行工作的。由於柱塞和柱塞孔都是圓形零件，加工時可以達到很高的精度配合，因此容積效率高，運轉平穩，流量均勻性好，噪聲低，工作壓力高等優點，但對液壓油的污染較敏感，結構較複雜，造價較高。

直軸斜盤式柱塞泵

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採用有氣壓的油箱，也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強，無需外力供油。靠氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動機器後，必須等液壓漬箱達到使用氣壓後，才能操作機械。如液壓油箱的氣壓不足時就擔任機器，會對液壓泵內的與滑鞭造成拉脫現象，出會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。

威格士柱塞泵工作原理

威格士柱塞泵是往復泵的一種，屬於體積泵，其柱塞靠泵軸的偏心轉動驅動，往復運動，其吸入和排出閥都是單向閥。當柱塞外拉時，工作室內壓力降低，出口閥關閉，低於進口壓力時，進口閥打開，液體進入；柱塞內推時，工作室壓力升高，進口閥關閉，高於出口壓力時，出口閥打開，液體排出。帶滑靴結構的軸向柱塞泵是使用最廣泛的軸向柱塞泵，安放在缸體中的柱塞通過滑靴與斜盤相接觸，當傳動軸帶動缸體旋轉時，斜盤將柱塞從缸體中拉出或推回，完成吸排油過程。柱塞與缸孔組成的工作容腔中的油液通過配油盤分別與泵的吸、排油腔相通。變數機構用來改變斜盤的傾角，通過調節斜盤的傾角可改變泵的排量。

概述

威格士柱塞泵柱塞往復運動總行程L是不變的，由凸輪的升程決定。柱塞每循環的供油量大小取決於供油行程,供油行程不受凸輪軸控制是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻，從而改變供油量。柱塞泵工作時，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、下往復運動，從而完成泵油任務，泵油過程可分為以下三個階段。

進油過程

當凸輪的凸起部分轉過去後，在彈簧力的作用下，柱塞向下運動，柱塞上部空間（稱為泵油室）產生真空度，當柱塞上端面把柱塞套上的進油孔打開後，充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室，柱塞運動到下止點，進油結束。

供油過程

當凸輪軸轉到凸輪的凸起部分頂起滾輪體時，柱塞彈簧被壓縮，柱塞向上運動，燃油受壓，一部分燃油經油孔流回噴油泵上體油腔。當柱塞頂面遮住套筒上進油孔的上緣時，由於柱塞和套筒的配合間隙很小（0.0015-0.0025mm）使柱塞頂部的泵油室成為一個密封油腔，柱塞繼續上升，泵油室內的油壓迅速升高，泵油壓力>出油閥彈簧力+高壓油管剩餘壓力時，推開出油閥，高壓柴油經出油閥進入高壓油管，通過噴油器噴入燃燒室。

回油過程

柱塞向上供油，當上行到柱塞上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通時，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閉，停止供油。此後柱塞還要上行，當凸輪的凸起部分轉過去後，在彈簧的作用下，柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。

柱塞泵以一個柱塞為原理介紹，一個柱塞泵上有兩個單向閥，並且方向相反，柱塞向一個方向運動時缸內出現負壓，這時一個單向閥打開液體被吸入缸內，柱塞向另一個方向運動時，將液體壓縮後另一個單向閥被打開，被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動後就形成了連續供油 。

柱塞泵的維護

威格士斜盤式軸向柱塞泵一般採用缸體轉動、端面配流的形式。缸體端面上鑲有一塊由雙金屬板與鋼配油盤組成的摩擦副，而且大多數是採用平面配流的方法，所以維修比較方便。配油盤是軸向柱塞泵的關鍵部件之一，泵工作時，一方面工作腔的高壓油把缸體推向配油盤，另一方面配油盤和缸體間的油膜壓力形成對缸體的液壓反推力使缸體背離配油盤。缸體對配油盤的設計液壓壓緊力Fn略大於配油盤對缸體的液壓反推力Ff，即Fn/Ff=1.05~1.1，使泵工作正常並保持較高的容積效率。 實際上，由於油液的污染，往往使配油盤與缸體之間產生輕微磨損。

威格士柱塞泵常見故障處理

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油量不足。如泵的轉速過大，油箱中液面過低，進油管漏氣，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；變數機構中的單向閥密封面配合不好，泵體和配油盤的支承面有砂眼或研痕等。可以通過檢查泵體內液壓油中混雜的異物判別泵被損壞的部位。

(3)傾斜盤傾角太小，泵的排量少，這需要調節變數活塞，增加斜盤傾角。

2．中位時排油量不為零 變數式軸向柱塞泵的斜盤傾角為零時稱為中位，此時泵的輸出流量應為零。但有時會出現中位偏離調整機構中點的現象，在中點時仍有流量輸出。其原因是控制器的位置偏離、鬆動或損傷，需要重新調零、緊固或更換。泵的角度維持力不夠、傾斜角耳軸磨損也會產生這種現象。

3．輸出流量波動 輸出流量波動與很多因素有關。對變數泵可以認為是變數機構的控制不佳造成，如異物進入變數機構，在控制活塞上劃出階痕、磨痕、傷痕等，造成控制活塞運動不穩定。由於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動不穩定。流量不穩定又往往伴隨著壓力波動。這類故障一般要拆開液壓泵，更換受損零部件，加大阻尼，提高彈簧剛度和控制壓力等。

4．輸出壓力異常 泵的輸出壓力是由負載決定的，與輸入轉矩近似成正比。輸出壓力異常有兩種故障。

(1)輸出壓力過低 當泵在自吸狀態下，若進油管路漏氣或系統中液壓缸、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。溢流閥有故障或調整壓力低，系統壓力也上不去，應重新調整壓力或檢修溢流閥。如果液壓泵的缸體與配流盤產生偏差造成大量泄漏，嚴重時，缸體可能破裂，則應重新研磨配合面或更換液壓泵。

(2)輸出壓力過高 若迴路負載持續上升，泵的壓力也持續上升，當屬正常。若負載一定，泵的壓力超過負載所需壓力值，則應檢查泵以外的液壓元件，如方向閥、壓力閥、傳動裝置和回油管道。若最大壓力過高，應調整溢流閥。

5．振動和噪聲 振動和噪聲是同時出現的。它們不僅對機器的操作者造成危害，也對環境造成污染。

(1)機械振動和噪聲 如泵軸和電機軸不同心或頂死，旋轉軸的軸承、聯軸節損傷，彈性墊破損和裝配螺栓鬆動均會產生噪聲。對於高速運轉或傳輸大能量的泵，要定期檢查，記錄各部件的振幅、頻率和噪聲。如泵的轉動頻率與壓力閥的固有頻率相同時，將會引起共振，可改變泵的轉速以消除共振。

(2)管道內液流產生的噪聲 進油管道太細、進油濾油器通流能力過小或堵塞、進油管吸入空氣、油液豁度過高、油麵過低吸油不足和高壓管道中產生液擊等，均會產生噪聲。因此，必須正確設計油箱，正確選擇濾油器、油管和方向閥。

6．威格士柱塞泵過熱 液壓泵過度發熱有兩個原因，一是機械摩擦生熱。由於運動表面處於乾摩擦或半乾摩擦狀態，運動部件相互摩擦生熱。二是液體摩擦生熱。高壓油通過各種縫隙泄漏到低壓腔，大量的液壓能損失轉為熱能。所以正確選擇運動部件之間的間隙、油箱容積和冷卻器，可以杜絕泵的過度發熱和油溫過高的現象。另外，回油過濾器堵塞造成回油背壓過高，也會引起油溫過高和泵體過熱。

7．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)內部泄漏過大，造成油封處壓力增大，而將油封損傷或衝出；

(3)泄油管過細過長，使密封處漏油；

(4)泵的外接油管鬆動，管接頭損傷，密封墊老化或產生裂紋；

(5)變數調節機構螺栓鬆動，密封破損；

(6)鑄鐵泵殼有砂眼或焊接不良。