高压柱塞泵结构原理图

柱塞泵的结构组成

活塞泵主要由动力端和液力端组成，配有皮带轮、止回阀、安全阀、调节器和系统。

01

电力端

⑴曲轴

曲轴是这台泵的关键部件之一。利用整体式曲轴，它将完成从旋转运动到往复直线运动的关键一步。为了平衡它，每个曲柄销与中心成120度角。

②连杆

连杆将柱塞上的推力传递给曲轴，然后将曲轴的旋转运动转化为柱塞的往复运动。其杆截面为工字形，大头为分体式，轴瓦为分体式薄壁瓦，小头瓦为轴套式，并由其定位。

⑶十字头

十字头连接摆动连杆和往复柱塞，具有导向作用。它与连杆封闭连接，并与柱塞夹连接。

④浮动套筒

浮动套筒固定在机架上，一方面作为油箱和污油池之间的隔离，另一方面作为十字头导杆的浮动支撑点，可以提高活动密封件的使用寿命。

⑤框架

机座是安装动力端和连接液力端的受力部件。机座背面两侧设有轴承孔，前面设有与液压端连接的定位销孔，保证滑道中心与泵头中心对中。在机座正面的一侧设有排水孔，用于排出泄漏的液体。

2

液压端

⑴泵头

泵头由不锈钢整体锻造而成，吸入阀和排出阀垂直布置。吸入孔在泵头底部，排出孔在泵头侧面，与阀腔相通，简化了排出管路系统。

（2）

密封字母通过法兰与泵头连接，柱塞的密封形式为碳纤维制成的矩形软填料，具有良好的高压密封性能。

⑶柱塞

（4）进液阀和排液阀

进出口阀和阀座是适用于输送高粘度液体的低阻尼锥形阀结构，具有降低粘度的特点。接触面具有较高的硬度和密封性能，以确保进出口阀具有足够的使用寿命。

三

辅助支持部分

主要有止回阀、调节器、系统、安全阀、压力表等。

⑴止回阀

泵头排出的液体通过低阻尼止回阀流入高压管路。当液体反向流动时，止回阀关闭，高压液体受到阻尼而流回泵体。

②电压调节器

从泵头排出的高压脉动液体经过稳压装置后成为相对稳定的高压液流。

⑶系统

齿轮油泵主要从油箱中抽出油来曲轴和十字头等转动部件。

⑷压力表

压力表有两种:普通压力表和电接点压力表。电接点压力表属于仪表系统，可以达到自动控制的目的。

⑤安全阀

排放管道上安装有弹簧微开安全阀。本文由上海泽德水泵整理而成，它能保证泵在额定工作压力下密封，并在超压时自动开启，从而起到泄压保护作用。

柱塞泵的分类

活塞泵一般分为单活塞泵、卧式活塞泵、轴向活塞泵和径向活塞泵。

一个

单柱塞泵

该结构主要由偏心轮、柱塞、弹簧、气缸和两个止回阀组成。在柱塞和缸膛之间形成封闭的容积。当偏心轮转动时，柱塞上下往复运动一次，向下运动吸油，向上运动排油。泵每转排出的油量称为排量，排量只与泵的结构参数有关。

2

卧式柱塞泵

卧式活塞泵是由几个柱塞（通常为三个或六个）平行安装的液压泵，曲轴通过连杆滑块或偏心轴直接推动柱塞往复运动以吸入和排出液体。它们还使用阀式流量分配装置，并且大多数是定量泵。煤矿液压支架系统中的乳化液泵一般为卧式柱塞泵。

乳化液泵用于采煤工作面为液压支架提供乳化液。其工作原理是依靠曲轴的转动带动活塞做往复运动，从而实现液体的吸入和排出。

三

轴向型

轴向柱塞泵是活塞或柱塞的往复运动方向平行于缸体中心轴线的活塞泵。轴向柱塞泵是利用柱塞在柱塞孔中平行于传动轴往复运动所产生的体积变化来工作的。由于柱塞和柱塞孔为圆形零件，加工时可实现高精度配合，因此容积效率较高。

四

直轴旋转斜盘

直轴斜盘式活塞泵分为两种类型:压力供油型和自吸油型。压力进给液压泵大多使用气压油箱，每次启动机器后，通过气压供油的液压油箱必须等待液压油箱达到工作气压后才能操作机器。如果在液压油箱中的气压不足时启动机器，液压泵中的滑靴将会脱落，这将导致泵中的回位板和压力板异常磨损。

五

辐射式

径向柱塞泵可分为配阀式和配轴式两大类。配阀式径向柱塞泵故障率高、效率低。20世纪七八十年代发展起来的轴向配流径向柱塞泵克服了配流阀径向柱塞泵的缺点。由于径向泵的结构特点，固定轴配流径向柱塞泵比轴向柱塞泵具有更好的抗冲击性、更长的使用寿命和更高的控制精度。可变冲程短泵变量是通过在变量柱塞和限位柱塞的作用下改变定子的偏心距来实现的，最大偏心距为5-9mm（取决于排量），因此可变冲程很短。并且可变机构设计成在高压下操作并由控制阀控制。因此，泵的响应速度快。径向结构设计克服了轴向柱塞泵滑靴偏磨的问题。从而大大提高了抗冲击性。

六

液压式

液压活塞泵的液压油箱由气压供油，每次启动机器后，必须等待液压油箱达到工作气压后才能操作机器。直轴斜盘式活塞泵分为两种:压力供油式和自吸式。压力进给液压泵大多使用气动油箱，有些液压泵本身带有辅助油缸，为液压泵的进油口提供压力油。自吸液压泵自吸能力强，不需要外力供油。

柱塞泵的工作原理

活塞泵柱塞的总往复行程L是恒定的，它由凸轮的升程决定。柱塞每个循环的供油量取决于供油行程，该行程在不受凸轮轴控制的情况下是可变的。供油开始时间不随供油行程的变化而变化。旋转柱塞可以改变供油的结束时间，从而改变供油。柱塞泵工作时，柱塞在喷油泵凸轮轴上的凸轮和柱塞弹簧的作用下被迫上下往复运动，从而完成抽油任务。抽油过程可分为以下两个阶段。

供油过程

当凸轮的凸起部分转离时，在弹簧力的作用下，柱塞向下移动，柱塞的上部（称为吸油室）产生一个真正的空度。当柱塞的上端面打开柱塞套上的进油孔时，油泵上油道内充入的柴油通过油孔进入抽油室，柱塞移动到下止点，供油结束。

回油过程

柱塞向上供油。当上升到柱塞的斜槽（停止供油边）与套筒上的回油孔连通时，油泵室的低压油道与柱塞头的中孔、径向孔和斜槽连通，油压突然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。之后，柱塞会上升，当凸轮的凸起部分翻转时，柱塞会在弹簧的作用下再次下降。此时，下一个周期开始。

柱塞泵基于一个柱塞的原理。柱塞泵有两个方向相反的止回阀。当柱塞朝一个方向移动时，气缸中出现负压。此时，一个止回阀打开，液体被吸入钢瓶。当柱塞向另一个方向移动时，另一个止回阀在液体被压缩后打开，吸入气缸的液体被排出。这种工作模式在连续运动后形成连续供油。