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斜盘轴向柱塞泵故障分析与处理

作者: 大兰液压-标 编辑: DL-TGB 来源: 大兰液压 发布日期: 2020.07.26
信息摘要:
斜盘轴向柱塞泵故障分析与处理

斜盘轴向柱塞泵,如图1所示。在缸体中有7个沿圆周方向均布的小柱塞。它的工作原理为:通过传动轴带动缸体旋转,均布在缸体中的7个柱塞的球状头部装在滑靴的球面凹窝内,并加以铆台,使滑靴和柱塞不会脱离,但可以相对运动。利用斜盘的旋转,把旋转运动转变为柱塞在缸内作往复运动,斜盘每旋转一圈,每个柱塞实现一次吸油和压油的动作。柱塞一方面随缸体旋转,一方面在缸体内作往复运动。因此,当缸体旋转时,柱塞就相对缸体作往复运动,形成密闭容积的变化而实现吸油和排油的。

轴向柱塞泵结构示意图

1、故障现象与分析诊断

故障现象:液压系统设备工作速度慢、生产效率低,不满足生产需要。

分析诊断:泵在额定的功率下,泵的流量与压力以及生产效率之间的输出特性和流量特性存在以下关系:当液压缸轻负载、较低压力时,泵以全流量工作;负载加大后,压力提高,泵在输出相同压力的状态下,泵的输出流量比原来的输出流量要大,此时,执行机构的速度变快,机器的生产效率提高。

在工作过程中,负荷不断增大,如果此时泵的压力和流量变小,则执行机构的运动速度变慢,设备的生产效率降低。当泵的压力和流量小到一定程度时,设备的生产效率将下降得更快,最后导致设备不能正常工作。

根据上述的分析以及产生故障的现象,判断产生故障的原因是泵的压力和流量过小。

2、影响泵的压力和流量过小的因素

①配流盘与缸体配流平面、配流盘与泵体配流面之间产生漏油。一方面,配流盘与缸体配流平面、配流盘与泵体配流面之间密封性能下降,在工作的过程中有可能用油不清洁,使配流盘的工作表面磨损而导致泄漏。另一方面,由于缸体和配流盘之间存在着高速旋转运动,缸体在工作过程中受力是比较复杂的,如果缸体在工作过程所受的各种作用力不平衡时,缸体和配流盘之间形成的油膜将被破坏,产生附加力矩作用在配流盘上,使配流盘工作表面产生磨损从而产生泄漏。

②柱塞与柱塞孔之间的配合间隙超差。柱塞与缸体之间由于长时间运动产生磨损,使柱塞与柱塞孔之间的配合间隙超差,产生严重的泄漏,同时在工作过程中产生的柱塞所受的侧向力比较大。柱塞与缸体上柱塞孔之间的配合间隙标准为0.01~0.03mm。

③调量机构的偏角小。调量机构的偏角小,调量机构偏角大小对泵的流量有一定的影响,因为这种形式的柱塞泵的流量的大小是靠调整调量机构的偏角来实现的,由于泵长时间的工作,调量机构的偏角也有可能发生改变。所以,对于这种因素也不能排除。

大兰液压柱塞泵

3、排除方法

①技术状态检测。根据故障原因的确定,将柱塞泵进行了拆解,对柱塞、缸体、配流盘、调量机构、弹簧等相关零部件进行了技术检测,检测鉴定的结果;弹簧及调量机构的零部件技术状态正常;柱塞、缸体、配流盘的检测鉴定结果;柱塞的圆柱表面产生了严重的磨损,缸体上柱塞孔也磨损超差了,配流盘的配流表面产生了严重的磨损,局部出现凹坑。这和分析判断的结果相吻合。

②修复方法。

a.配流盘的修复。配流盘磨损严重部位采用焊补的方法进行修复,用铸308焊条冷焊,焊后回火保温,用平面磨床磨削,保证配流盘工作面与外圆的垂直度小于0.015,平面度小于0.01。

b.缸体的修复。

缸体上柱塞孔的修复。对缸体上的7个柱塞孔,采取制作专用的内锥套研磨工具进行研磨,这样能够保证几何精度和表面粗糙度的要求,研磨后孔的最终尺寸为Φ25,椭圆度为0 002~0. 005,锥度为0 002~0.005,表面粗糙值Ra0.8,柱塞孔的中心与缸体端面的垂直度小于0.01。

缸体端面的修复。缸体端面经过技术鉴定,需要进行研磨修复,其方法为;放在二级精度的研磨平板上进行研磨。平面度小于0.005mm,表面粗糙度值Ra为0.32。

c.柱塞圆柱表面磨损的修复。根据柱塞表面的磨损状态,以及技术检测的结果,决定采用镀硬铬的方法进行尺寸恢复,用机械磨削加工的方法进行加工。修复后的尺寸为25+,椭圆度为0.002~0.005,锥度为0.002~0.005,表面粗糙值Ra0.8。

修复后的柱塞泵经过装机运行实验后,故障现象消失,实验效果非常好。装机运行后,运行状态良好,能安全可靠长期运转。通过对该故障的分析与诊断,认识到只要能把产生故障的原因分析诊断准确,然后选择合理的修复方法,产生的故障就能够排除。

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-----责任编辑:大兰企划部

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