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軸向雙聯(lián)柱塞泵的維修及使用
點(diǎn)擊次數(shù)：4276 發(fā)布時(shí)間：2018-3-6
某90型正面吊的液壓總泵是一種液控變量式軸向雙聯(lián)柱塞泵，主要由泵體、柱塞滑靴組件、配流盤、缸體、變量活塞和伺服滑閥等組成，泵的同軸度要求*。
1．主要零部件的故障原因及維修方法
(1)缸體。缸體有兩個(gè)非常重要的配合面：①缸體端面與配流盤貼合面；②柱塞孔與柱塞。這兩對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件間的配合間隙直接關(guān)系到泵的輸出壓力與流量，因此缸體的常見(jiàn)故障主要有：
1)缸體與配流盤貼合面磨損或燒壞。缸體與配流盤接觸面間的密封性，是影響軸向柱塞泵能否正常工作的重要因素，由于缸體端面能在壓力油的作用下自動(dòng)壓緊于配流盤，并且在端面磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償功能，因此兩者之間在正常情況下有良好的密封性，能保證泵達(dá)到zui大壓力。但由于缸體是高速旋轉(zhuǎn)的零件，其端面磨損較均勻，而因配流盤是用定位銷與泵體固定在一起，油液壓力只作用在半圓面上，故其磨損是單邊的。如果對(duì)該泵使用或維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)，特別是用油不清潔，就會(huì)使其運(yùn)動(dòng)副貼合面不正常磨損或燒壞。缸體與配流量貼合面不正常磨損或燒壞故障的原因及維修方法見(jiàn)下表。
缸體與配油盤貼合面的故障原因與維修方法
故 障 原 因 | 維 修 方 法 |
液壓油中有雜物、污物混進(jìn)運(yùn)動(dòng)副 | 清潔會(huì)有濾芯并更換液壓油 |
液壓油油品低，易使油膜變薄，抗磨性差而使磨損增加 | 采用抗磨液壓油 |
配油盤長(zhǎng)期工作在高溫下，受高壓油作用而產(chǎn)生應(yīng)力變形 | 增加液壓油冷卻裝置，檢修或更換配流盤 |
缸體花建孔與傳動(dòng)軸花鍵的配合間隙太小 | 修理傳動(dòng)軸花鍵，調(diào)整配合間隙 |
缸體上的柱塞孔在精鉸時(shí)未大道應(yīng)有的深度或者孔有錐度，導(dǎo)致柱塞在缸體孔內(nèi)卡死 | 檢修缸體柱塞孔或者重新鑲孔套與柱塞配合 |
配流盤與缸體之間的高、低壓過(guò)渡區(qū)困泊現(xiàn)象嚴(yán)重 | 銼修三角槽部位，保證其達(dá)到卸壓要求 |
液壓油不夠，使配流盤與缸體貼合面產(chǎn)生干摩擦 | 使油面長(zhǎng)期高過(guò)進(jìn)油口，并有一定背壓 |
缸體軸承的配合間隙過(guò)大，使缸體在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，四配流盤變形 | 更換軸承、配流盤 |
當(dāng)缸體端面有輕微磨損或劃傷時(shí)，可將端面放在二級(jí)精度以上的研磨平板上研磨，保證其平面度允差小于0.005mm，表面粗糙度為Ra0.32µm；當(dāng)缸體端面磨損較為嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)將缸體置于平面磨床的工作臺(tái)上，磨去磨損或粘損的痕跡，然后拋光至Ra0.32µm，并保證其平面度允差小于0.005mm。
若貼合面磨損嚴(yán)重，間隙過(guò)大，造成自動(dòng)補(bǔ)償失效而導(dǎo)致泵高壓油內(nèi)泄，則應(yīng)更換缸體。
2)柱塞孔內(nèi)出現(xiàn)碰傷、拉毛或粘損。柱塞在柱塞孔內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于缸體在一定傾角下作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而使柱塞對(duì)柱塞孔產(chǎn)生側(cè)向力。如果缸體上的柱塞7L在精鉸時(shí)未達(dá)到應(yīng)有的深度，或者孔因失圓使柱塞受的側(cè)向力增大，就會(huì)出現(xiàn)柱塞孔碰傷、拉毛、粘損現(xiàn)象。另外，油液不干凈也會(huì)使柱塞孔出現(xiàn)碰傷、拉毛現(xiàn)象。因此，在修理時(shí)要根據(jù)需要精鉸或研磨缸體柱塞孔(缸孔倒角小于1mm)，或根據(jù)需要更換柱塞孔內(nèi)套，或加大柱塞外徑，以保證其與柱塞的配合尺寸，否則會(huì)出現(xiàn)內(nèi)泄。
(2)配流盤。配流盤與缸體表面的密封性不良，將造成高壓油泄漏而降低泵的輸出壓力、流量。因此配流盤的表面粗糙度和平面度對(duì)于泵的工作性能有著很大影響。由于配流盤是與缸體端面相配合的零件，因此，缸體端面磨損原因往往也是配流盤的磨損原因。配流盤的修復(fù)方法要視配流盤的磨損情況而定。
對(duì)于拉毛、磨損不嚴(yán)重的配流盤，可采用手工研磨方法加以修復(fù)。研磨前，應(yīng)先將配流盤的拉毛凸處用油石基本磨平，用柴油清洗干凈表面后，放在加有適當(dāng)研磨劑的二級(jí)精度以上的研磨平板上，對(duì)配流盤施加均勻的壓力，以“8”字形的推磨方法或以旋磨與直線相結(jié)合的方法進(jìn)行研磨。為防止研磨時(shí)配流盤工作表面傾斜，可在研磨過(guò)程中對(duì)較厚的部位適時(shí)加大些壓力，以達(dá)到平面度的允差值。
對(duì)于磨損較嚴(yán)重的配流盤，在條件許可的情況下，可上平面磨床工作臺(tái)。在保證平面變化允差小于0.005mm，表面粗糙度為Ra0.32µm情況下進(jìn)行表面拋光。若配流盤已嚴(yán)重磨損或變形，則必須更換。
(3)柱塞一滑靴組件。柱塞一滑靴副是整個(gè)液壓柱塞泵中受沖擊和交變應(yīng)力zui頻繁、受壓zui大、運(yùn)動(dòng)速度和加速度zui高、工作zui繁重的組件，因此極易發(fā)生故障。在實(shí)際使用中，柱塞滑靴副的zui常見(jiàn)故障有以下三種：
1)柱塞球頭脫離滑靴。此故障zui為常見(jiàn)，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)或處理不當(dāng)，將會(huì)使球頭嚴(yán)重磨損斜盤貼合面，甚至使斜盤報(bào)廢。因此在泵運(yùn)行過(guò)程中，若聽(tīng)到“嗒、嗒”的清脆金屬撞擊聲，則表明球頭已脫離滑靴并敲擊斜盤貼合面了。這時(shí)需要馬上停止驅(qū)動(dòng)工作泵并進(jìn)行檢修。柱塞球頭脫離滑靴的故障原因及維修方法見(jiàn)下表。
柱塞球頭脫離滑靴的故障原因與維修方法
故 障 原 因 | 維 修 方 法 |
滑靴疲勞產(chǎn)生裂紋 | 更換滑靴 |
球頭與滑靴有軸向竄動(dòng)，使柱塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中球頭對(duì)滑靴包合裙口處不斷承受使之松動(dòng)的沖擊力而脫離滑靴 | 有條件的情況下，可用包含胎具的壓力機(jī)再次進(jìn)行壓合，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)更換球頭滑靴 |
滑靴球窩的圓度允差超過(guò)0.03mm，與柱塞球頭包合后的徑向間隙大于0.01mm，球窩、球頭接觸面積小于70%，而使球頭在運(yùn)動(dòng)中與滑靴有配合運(yùn)動(dòng) | 更換球頭滑靴 |
滑靴材料剛性差 | 采用軋制的QAL9-4鋁青銅棒 |
2)柱塞咬死在缸體孔中。造成柱塞咬死的原因主要是缸孔變形，其他原因是由于支撐球鉸的銷掉了或銷陷入底座中，或回程盤已變形、磨損。當(dāng)泵起動(dòng)時(shí)則回程盤易觸碰在缸體上，造成柱塞變形而咬死缸孔；缸體預(yù)緊彈簧折斷和缸體支撐圓錐滾子軸承損壞，也會(huì)造成柱塞因受大的側(cè)向力而咬死缸孔中。
對(duì)于磨損超差的柱塞和缸體，一般采取更換的辦法。若缸孔變形不嚴(yán)重，可以精鉸或更換柱塞孔內(nèi)套，也可換上圓柱外徑已加大的柱塞來(lái)保證運(yùn)動(dòng)副的配合間隙，但要保證缸體的動(dòng)平衡。
3)滑靴與斜盤貼合面的磨損或燒壞。此故障極易導(dǎo)致滑靴脫落而影響泵的性能。
其故障原因與維修方法見(jiàn)下表。
滑靴與斜盤貼合面的故障原因與維修方法
故 障 原 因 | 維 修 方 法 |
油液雜質(zhì)阻塞滑靴的小孔，使滑靴與斜盤貼合面形成干磨損而燒壞 | 清潔液壓油濾芯、油箱或換油，檢修或更換燒壞的滑靴、斜盤 |
變量機(jī)構(gòu)存在故障，使泵在嚴(yán)重超載的情況下斜盤仍報(bào)紙較大傾角，結(jié)果使滑靴端面啃毛 | 檢修變量機(jī)構(gòu)，特別是對(duì)變量活塞環(huán)與配合套的間隙進(jìn)行修復(fù)，保證斜盤的正常調(diào)節(jié) |
柱塞球頭孔的角度偏小，在zui大工作傾角時(shí)，滑靴小孔無(wú)油，與斜盤貼合面形成干摩擦而燒壞 | 需由廠家在模具上把球頭孔角修模大才能修復(fù) |
斜盤兩圓弧面與軸瓦接觸不良（70%以上）。在泵建立壓力后，斜盤有跳動(dòng)現(xiàn)象，使貼合面變形磨損 | 刮研、修配瓦、保證接觸面積不小于70%；調(diào)整變量活塞的配合間隙，保證圓弧面與軸瓦間的油膜壓力 |
缸體支承圓錐滾子軸承架松動(dòng)而引起斜盤有跳動(dòng) | 更換軸承 |
球頭脫離滑靴，使球頭撞擊斜盤貼合面 | 更換柱塞滑靴 |
滑靴、斜盤的表面粗糙度及選用的材料沒(méi)達(dá)到要求 | 采用軋制的QAL9-4鋁青銅并對(duì)滑靴、斜盤的貼合面進(jìn)行平磨 |
對(duì)于磨損的滑靴與斜盤，輕微者進(jìn)行研磨、拋光；較重者先上平面磨床磨削，然后研磨至要求精度；嚴(yán)重者也可考慮通過(guò)表面鍍鉻、鍍鎳或低溫鍍鐵來(lái)修復(fù)或更換。
2．泵的調(diào)整
由于此型泵是液控變量式柱塞泵，因此當(dāng)泵的主要零部件都已按允差值修復(fù)并正確裝配好后，仍不能正常使用，還需對(duì)其變量機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使泵的輸出壓力值與流量值隨泵的工況相應(yīng)變化，并與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相匹配。否則將使泵在嚴(yán)重超載的情況下，斜盤仍保持較大傾角而損壞泵或者使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速反常，因此，對(duì)泵進(jìn)行正確的調(diào)整尤為重要。
若沒(méi)有模擬試驗(yàn)臺(tái)，可將泵安裝在車上進(jìn)行調(diào)整。其具體方法為：
1)把泵安裝在車上并接好油管，然后把壓力表安裝在相應(yīng)測(cè)試點(diǎn)LS1、M1、LS2、M2、X1、X2上。如圖63所示為泵的液壓原理圖，其中LSl、LS2為泵的信息油路外控壓力值（由機(jī)車的方向機(jī)提供），X1、X2為泵保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的壓力值(X1=X2=9MPa)。
2)怠速起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在安全的地方觀察壓力表并調(diào)節(jié)相應(yīng)的變量螺釘M1、M2分別使LS1-M1=2.2MPa，LS2-M2=2.2MPa。接著調(diào)節(jié)螺釘X1、X2，分別使X1=X2=9MPa。泵的主視圖如圖64所示。
3)若調(diào)到以上值后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，不做液壓動(dòng)作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提不起來(lái)，那么可同時(shí)向外稍微旋出螺釘M1、M2，使泵的輸出流量變小，而使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高。在此調(diào)節(jié)過(guò)程中，也需兼顧液壓動(dòng)作的快慢。