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超高压泵

2021-08-06  来自: 沧州基泰管件制造有限公司 浏览次数:12

超高压泵,是一种能提供很大扬程的泵。超高压泵与增压器是超高压发生设备的2种形式。我国标准把压力大于100MPa的泵界定为超高压泵。随着技术的发展,超高压水射流的压力多在200MPa以上。超高压泵的特点是高压控制、相对造价低,多用于300MPa以下压力;增压器的特点是低压控制,相对结构复杂,多用于200~420MPa压力。

直驱式超高压泵

如图1所示为直驱式三柱塞超高压泵的结构和工作原理图。由机架10、曲轴9、连杆8、十字头7、大小皮带轮等构成。

直驱式超高压泵

电动机通过皮带传动使曲轴旋转,通过曲轴连杆机构带动柱塞6在泵体5的柱塞孔内做往复运动,实现吸、排水。当柱塞杆6处于吸水行程时,柱塞腔容积增大,单向阀3关闭,单向阀4打开,低压水进入泵体内,完成吸水过程;当柱塞杆处于压水行程时,柱塞腔容积减少,单向阀3打开,单向阀4关闭,水被加压进入蓄能器2,经高压管进入喷射头1作业。单向阀的动作起到了控制高压水往一个方向流动的作用,即配流作用。曲轴的3个曲轴颈在曲轴上沿圆周方向的相位相差120°,故曲轴旋转时,3个柱塞交替进行吸水和排水。排出的水进入蓄能器,蓄能器的作用是消除压力脉动,即起稳压、稳流的作用。

液驱超高压泵

如图2所示为高压水射流切割机床用液驱超高压泵的工作原理示意图。该系统由液压油回路和高压水回路组成。其工作原理为液压油回路中,液压泵3由电动机驱动工作,经过2从油箱1中吸油,液压泵输出的压力油经节流阀5、三位四通电磁换向阀6左位进入增压缸7左活塞腔,同时增压缸7右活塞腔的液压油液经换向阀6左位回油箱,则增压缸7活塞在压力油作用下右行,此时增压缸7的柱塞对柱塞腔右侧的水介质进行增压。

超高压水经单向阀11、超高压蓄能器12从喷嘴14喷出,形成高压水射流;与此同时,水箱15内的水介质在压力作用下经由单向阀9注入增压缸左侧的柱塞腔内。当活塞右行至行程终点时,霍尔接近开关发出电信号,电磁换向阀6换向,增压缸活塞反向(向左)运动,并对左侧柱塞腔内的水介质进行增压,高压水经单向阀8进入超高压蓄能器12并从喷嘴14喷出;同时水箱15内的水介质经由单向阀10注入增压缸右侧的柱塞腔内。如此往复,则可形成连续高压水射流。如果三位四通电磁换向阀6处于中位(阀芯堵住进出油口),此时增压缸活塞停止运动,液压泵输出的全部液压油经换向阀6中位流回油箱。

气驱超高压泵

气驱超高压泵的结构和工作原理如所示。它由气驱低压回路和流体高压回路两部分组成。在大活塞3上施加压缩空气压力P1,活塞杆运动,从而在小活塞腔产生一个高压P2(流体介质的压力)输出。 气驱超高压泵

具体工作过程如下:二位四通的气控换向阀4切换压缩空气的进气方向,从而控制大活塞的运动方向。气控换向阀4的阀芯换向由左右两端的行程阀7来控制。如图3中(b)所示,当压缩空气经换向阀4的右位进人大活塞3的左腔,其右腔的空气经换向阀4右位从消声器6排出,大活塞右移,右端的小活塞2对流体介质进行增压,此时右端单向阀10关闭、单向阀11打开,输出高压流体介质。低压流体介质打开单向阀8进入左端小活塞腔。当大活塞右移到行程端点时,碰到右端的行程阀7,该行程阀控制气路使换向阀4换向,换向阀4换到左位工作,压缩空气进入大活塞3的右腔,且大活塞3左腔的空气经换向阀4左位从消声器6排出,大活塞左移,左端的小活塞增压输出高压流体介质,此时低压流体介质打开单向阀10,进入右端小活塞腔。

当大活塞左移到端点时,碰到左端的行程阀7,控制气路使换向阀4换向,换为右位工作,如此循环往复并连续不断地给系统输出高压流体介质。输出高压的压力与大、小活塞的面积比(增压比)有关,同时还与驱动空气的压力有关。当工作流体部分和驱动气体部分之间的压力在活塞3上达到平衡时,增压器会停止运行,不再消耗空气。当输出流体的压力下降或空气压力增加时,增压器会自动启动运行,直至达到新的压力平衡后自动停止。