傳統計量(liàng)泵的(de)傳動結構

　　計量泵的流量可通(tōng)過改(gǎi)變行程、轉(zhuǎn)速或行程(chéng)和轉速均(jun1)改變來調(diào)節，通過(guò)對泵的(de)行程機構相銜接的(de)電動伺服機構(gòu)或(huò)氣(qì)動伺(sì)服機構的(de)控制(zhì)，可實(shí)現(xiàn)對計量(liàng)泵流量的電、氣自動調節。圖1所(suǒ)示為典型的(de)n軸(zhóu)行程(chéng)調(diào)節機構(gòu)。

　　計量泵(bèng)的工作(zuò)原理(lǐ)：電機與蝸(wō)杆通過連(lián)軸器(qì)連接(jiē)，經過(guò)蝸輪(lún)使下(xià)套筒(tǒng)減速轉動，通過下套(tào)筒内(nèi)的(de)滑鍵帶(dài)動n軸轉動，因偏(piān)心套與n軸(zhóu)的(de)軸頸一起轉動，從(cóng)而驅動連(lián)杆作往複(fú)運動。

　　偏心(xīn)套偏心距(jù)調節(jiē)：利用手動、電動(dòng)或氣動轉動泵(bèng)體上端的調節(jiē)杆，因(yīn)調(diào)節杆與(yǔ)調(diào)節座之間為(wéi)螺紋聯接，調節(jiē)座不(bú)動，故(gù)使調(diào)節杆(gǎn)沿軸向移(yí)動，調(diào)節杆通過推(tuī)力(lì)球軸承帶(dài)動n軸(zhóu)在上(shàng)套筒(tǒng)、下套(tào)筒内(nèi)移動(dòng)，從而(ér)到(dào)達改變(biàn)偏心(xīn)距的(de)目的(de)，最終(zhōng)實(shí)現(xiàn)泵的(de)行程調節(jiē)。n軸上套有偏心輪，偏(piān)心輪的偏(piān)心距為最(zuì)大(dà)行程長度的1／4，n軸中(zhōng)部的偏心距為(wéi)零，而(ér)n軸上(shàng)下兩(liǎng)端的偏心距相同(為(wéi)最大行程長度(dù)的1／4)。n軸的偏心距(jù)和偏心(xīn)輪的偏心距(jù)相互(hù)抵消時，總(zǒng)的偏心距為零(líng)，即偏心輪(lún)的(de)中心和n軸的(de)旋轉中心重(zhòng)合(hé)，故行程長度為(wéi)零。n軸的(de)偏心距(jù)和偏心輪的偏(piān)心距在一(yī)側完(wán)全重疊時，偏心輪和(hé)n軸的偏心半徑為1／2行(háng)程長(zhǎng)度，即(jí)泵(bèng)在此時(shí)為100％行(háng)程。由于行程長度可(kě)在。100％行(háng)程長度内(nèi)變化(huà)，從而(ér)實(shí)現了計(jì)量泵(bèng)的流(liú)量在(zài)0-100％額定(dìng)流(liú)量内調(diào)節2。

　　圖(tú)1n軸行程調節機(jī)構示(shì)意

　　1．下(xià)套筒；2．連杆(gǎn)套；3．偏(piān)心套(tào)；4．推(tuī)力球軸(zhóu)承；5．壓緊環(huán)；6．調節杆；7．上套筒；8．n軸；9．偏(piān)心輪；10．連杆；11．蝸杆；12．蝸輪；13．深(shēn)溝球軸(zhóu)承；14．調節座(zuò)

　　3n軸行(háng)程調(diào)節機(jī)構

　　目(mù)前，國内所(suǒ)生産的大、中(zhōng)型計量(liàng)泵，大多采用n軸(zhóu)行程(chéng)調節機構，但n軸行程調節(jiē)機構(gòu)也存在(zài)着(zhe)一些不足(zú)之處：

　　(1)結構形狀較複(fú)雜。n軸兩端(duān)大頭(tóu)軸線(xiàn)為(wéi)n軸的中(zhōng)心線(xiàn)。計量泵的(de)流量調節靠n軸(zhóu)的移動(dòng)改(gǎi)變偏(piān)心塊(kuài)在n軸軸頸(jǐng)上的(de)位置(zhì)，從而(ér)實現(xiàn)其行程改(gǎi)變。

　　(2)n軸加工(gōng)工藝性較差。需(xū)采用專門(mén)機床或專(zhuān)用工裝加工，以(yǐ)保證其外型及(jí)尺寸(cùn)精度(dù)，這樣增加了泵産品(pǐn)的成(chéng)本。

　　(3)應力集(jí)中。由于n軸本身(shēn)結構上的原(yuán)因(yīn)，在運動過(guò)程中很容易産生應(yīng)力集(jí)中，從(cóng)而易(yì)造成n軸(zhóu)的斷裂(liè)，大大(dà)降低(dī)了(le)産品的可(kě)靠性。此(cǐ)外，在n軸(zhóu)行(háng)程調(diào)節機(jī)構中(zhōng)，傳動(dòng)方式是由蝸杆、蝸輪帶動可(kě)調(diào)偏心(xīn)距的(de)偏心輪将圓周運動(dòng)轉化為(wéi)往複運(yùn)動，n軸(zhóu)依(yī)靠上、下(xià)套筒(tǒng)支承，由(yóu)于(yú)加工套(tào)筒(tǒng)時，兩(liǎng)個套筒同(tóng)軸度(dù)實際公差存在(zài)加工誤(wù)差，不可能相(xiàng)同，導緻對(duì)中性(xìng)較差(chà)。上、下套筒(tǒng)采用深溝(gōu)球軸(zhóu)承(chéng)支(zhī)承，軸向定位(wèi)精(jīng)度低(dī)，蝸輪容易(yì)産生(shēng)軸向(xiàng)竄動，使蝸(wō)杆與蝸輪(lún)發生(shēng)偏磨，影響了泵(bèng)的(de)傳動效(xiào)率及(jí)可靠(kào)性(xìng)。

　　3新(xīn)型(xíng)斜(xié)槽軸(zhóu)行程調節(jiē)結構(gòu)

　　針對上述(shù)計量泵行程調(diào)節機(jī)構存在的(de)問題，提出(chū)了一(yī)種計(jì)量(liàng)泵用核(hé)心部(bù)件(jiàn)的全新結構(gòu)即(jí)利(lì)用

　　斜槽軸(zhóu)取代(dài)原n型(xíng)軸的行程調節(jiē)機構，以(yǐ)改善其(qí)工作狀(zhuàng)态，解決原n型曲軸易疲(pí)勞(láo)、斷(duàn)裂等技術(shù)難題，進而提高(gāo)計量(liàng)泵的可靠(kào)性和使用壽命(mìng)，擴大(dà)其使用範(fàn)圍。圖2所示(shì)為斜(xié)槽軸行程調(diào)節(jiē)機構。

　　圖2斜(xié)槽軸(zhóu)結構示(shì)意

　　1．連杆(gǎn)；2．軸瓦(wǎ)；3．偏心輪；4．調(diào)節杆；5．斜槽軸；6，斜(xié)槽軸套；7．銷套；8．圓(yuán)柱銷(xiāo)；9．支承環；10．蝸(wō)輪；11．蝸杆(gǎn)；

　　12．角接觸(chù)球軸(zhóu)承

　　新型計(jì)量泵(bèng)是由傳動箱體、蓋闆、斜槽(cáo)軸調節機構、調(diào)節座、電機托架(jià)、液缸托架(jià)、連杆(gǎn)、十字(zì)頭(tóu)等組成(chéng)。而其中的核(hé)心機構——斜槽(cáo)軸調(diào)節裝置則由圓(yuán)柱銷、銷套、偏心(xīn)輪(lún)、斜槽軸(zhóu)、斜槽軸套、軸瓦(wǎ)及支(zhī)承環等組成。其特征：

　　(1)驅動轉矩(jǔ)與行(háng)程調節的傳遞是(shì)通(tōng)過2個(gè)明顯分離的部(bù)件完成(chéng)的(de)，動力(lì)直接(jiē)從電(diàn)機驅(qū)動軸由剛(gāng)性連(lián)接的蝸杆(gǎn)、蝸輪(lún)部件(jiàn)傳遞到偏(piān)心輪；所有(yǒu)傳動部件的(de)連接都(dōu)是由其靜(jìng)态條(tiáo)件所(suǒ)決定(dìng)，确保(bǎo)了該(gāi)泵具(jù)有(yǒu)最小的(de)機械跳動(dòng)，較高的(de)過(guò)載安全；

　　(2)行(háng)程調(diào)整與(yǔ)行程長度之間的關系呈線性(xìng)的，方(fāng)便了泵流(liú)量的(de)調節(jiē)；

　　(3)通過(guò)調節(jiē)杆來進行(háng)行程調(diào)節(jiē)不會(huì)傳遞任何(hé)驅動轉矩，因此隻需(xū)要手(shǒu)動(dòng)施加一個很小的力矩(jǔ)即(jí)可完成(chéng)行程(chéng)調節(jiē)；

　　(4)所有的運(yùn)動部件都是在不間斷(duàn)油浴潤(rùn)滑條(tiáo)件下工作(zuò)的，磨(mó)損、耗功小(xiǎo)，傳動效率(lǜ)高(gāo)，運(yùn)行可(kě)靠。與傳統(tǒng)的n軸行(háng)程(chéng)調節(jiē)機構(見圖1)相比(bǐ)，新型斜槽軸行(háng)程調(diào)節機構的(de)優點有：

　　(1)結構較簡單(dān)、工(gōng)藝(yì)性較(jiào)好斜(xié)槽軸(zhóu)兩端為(wéi)圓柱(zhù)形，中間(jiān)對稱矩形(xíng)平面(miàn)設有斜槽(cáo)孔，加(jiā)工工藝(yì)簡(jiǎn)單，易(yì)于制造(zào)。

　　(2)油隙均(jun1)勻、潤滑良好支承環(huán)用(yòng)于支承連杆(gǎn)，防(fáng)止(zhǐ)連杆(gǎn)在工作中(zhōng)因自(zì)重下降，造成連(lián)杆軸(zhóu)瓦間隙不(bú)均，潤滑不良，産(chǎn)生偏(piān)磨、失效。

　　(3)軸(zhóu)向定位(wèi)精(jīng)度高(gāo)采用角接(jiē)觸球(qiú)軸承(chéng)替換原深溝球軸承(chéng)。由于(yú)軸向定位(wèi)可以防止(zhǐ)軸向竄動超出設計範圍，保(bǎo)證了蝸杆與(yǔ)蝸輪的位置度(dù)，防止了蝸杆與(yǔ)蝸輪(lún)因軸(zhóu)向竄動過(guò)大而産生(shēng)的偏(piān)磨，提(tí)高了(le)産品的可(kě)靠性(xìng)。

　　(4)徑向(xiàng)定位精度(dù)高

　　斜槽軸處設(shè)有一(yī)個斜(xié)槽軸套，該(gāi)斜槽(cáo)軸套(tào)是一(yī)個(gè)整(zhěng)體，而原n型(xíng)軸套(tào)是由(yóu)上下兩個軸套組成(chéng)。比(bǐ)較(jiào)而言(yán)，斜槽軸套(tào)提高(gāo)了整(zhěng)體支承(chéng)的(de)剛度與強(qiáng)度，保(bǎo)證了上(shàng)下軸承(chéng)的同軸度，改善(shàn)了斜(xié)槽軸的受(shòu)力與支(zhī)承(chéng)狀況(kuàng)，防止(zhǐ)了因轉向改變或(huò)軸徑向(xiàng)竄動所(suǒ)産(chǎn)生的(de)偏磨。斜槽軸行(háng)程調(diào)節機構的(de)工作原理(lǐ)：電機(jī)通過蝸杆蝸輪(lún)部件(jiàn)驅動斜槽(cáo)軸(zhóu)套(tào)旋轉，帶動(dòng)置于斜(xié)槽(cáo)軸套(tào)上的偏心塊同(tóng)步轉動，偏心塊驅動(dòng)連杆大頭擺動(dòng)，而連杆通(tōng)過與連杆小頭(tóu)相連的十字頭(tóu)，将偏心塊的旋(xuán)轉運動(dòng)轉(zhuǎn)變為往複(fú)運動。當調(diào)節杆軸向移動(dòng)時，斜槽軸斜槽(cáo)内的銷套和圓柱銷也随(suí)之移動(dòng)，通過與圓柱(zhù)銷相連(lián)接的偏心塊也同時産(chǎn)生徑向移動，偏(piān)心距得以(yǐ)改變(biàn)。這(zhè)樣(yàng)在泵的運(yùn)轉中，通過(guò)調節行程，改(gǎi)變泵的流量，達(dá)到(dào)計量輸送(sòng)的目(mù)的。電(diàn)機驅動蝸(wō)杆、蝸(wō)輪、斜槽軸套和偏心塊旋(xuán)轉，偏(piān)心塊借(jiè)助軸瓦(wǎ)驅動連杆擺動，通過與連(lián)杆相(xiàng)連接的十字頭(tóu)，産生往複(fú)運動(dòng)，借助(zhù)柱(zhù)塞，吸排(pái)出閥(fá)。在圖2所示情況(kuàng)下，偏心塊的偏(piān)心距為零(líng)，故行(háng)程也(yě)為零。當需要(yào)調整柱(zhù)塞的行程(chéng)長度時，用(yòng)手操作在(zài)垂直(zhí)于圖(tú)2方向順時針(假定)旋(xuán)轉調節套，則調(diào)節杆向上(shàng)移動(dòng)，并(bìng)随(suí)之帶動斜(xié)槽軸(zhóu)向上(shàng)軸向移動(dòng)。此(cǐ)時(shí)，在斜槽軸(zhóu)斜槽内的(de)圓柱銷與斜槽(cáo)發生相(xiàng)對移動(dòng)，其偏心距(jù)增大(dà)。而柱塞(sāi)的(de)行程長度是由偏心距決(jué)定的(de)，也就(jiù)是說柱塞的行程長(zhǎng)度會随着偏心距的增加(jiā)而增(zēng)加。

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