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液压泵严重磨损原因分析及改进

2019-09-03 09:47栏目:五金工具
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液压泵效率低,达不到要求。一般正常工作时,液压泵应达到额定工作压力,排量应达到额定值以上。若达不到要求值,振动频率就会降低。液压泵效率降低的原因有:泵的密封环磨损、元件磨损或轴承间隙过大。出现故障时应检查泵上的各个密封圈或调整轴承间隙,必要时更换密封件。

1 故障现象及原因分析我厂生产的ZL04型轮式装载机,常出现空载大油门时动臂缓慢起升、重载时不动作的故障现象。该机液压系统为单泵串联回路,见图1。我们在维修时从以下三点查找故障原因,并对系统进行了改进,现介绍如下。检查动臂油缸的内漏情况。*简单的方法是把动臂升起,看其是否有明显的自由下降。若下落明显则拆卸油缸检查,密封圈如已磨损应予更换。检查操纵阀。首先清洗安全阀,检查阀芯是否磨损,如磨损应更换。安全阀安装后若仍无变化,再检查操纵阀阀芯磨损情况,其间隙使用限度一般为0.06mm,磨损严重应更换。测量液压泵的压力。若压力偏低,则进行调整,加压力仍调不上去,则说明液压泵严重磨损。经检查测量液压泵的压力仅为5-7MPa,明显低于液压系统的额定压力。拆卸液压泵后发现轴套已磨损,低压区泵壳内壁被齿轮严重“扫模”,侧壁也稍有磨损。由此可见,造成动臂带载不能提升的主要原因为:a. 液压泵严重磨损。在低速运转时泵内泄漏严重;高速运转时,泵压力稍有提高,但由于泵的磨损及内泄,容积效率显著下降,很难达到额定压力。液压泵长时间工作又加剧了磨损,油温升高,由此造成液压元件磨损及密封件的老化、损坏,丧失密封能力,液压油变质,*后导致故障发生。b.液压元件选型不合理。动臂油缸规格为70/40非标准系列,密封件亦为非标准件,制造成本高且密封件更换不便。动臂油缸缸径小,势必使系统调定压力高。c.液压系统设计不合理。由图1可知,操纵阀与全液压转向器为单泵串联,安全阀调定压力分16MPa,而液压泵的额定工作压力也为16MPa。液压泵经常在满负载或长时间超负荷情况下工作,并且系统有液力冲击,长期不换油,液压油受污染,加剧液压泵磨损,以致液压泵泵壳炸裂。2 改进及效果改进液压系统设计。经过多次论证,*后采用先进的优先阀与负荷传感全液压转向器形式,见图2。新系统能够按照转向要求,优先向其分配流量,无论负载大小、方向盘转速高低均能保证供油充足,剩余部分可全部供给工作装置回路使用,从而消除了由于转向回路供油过多而造成功率损失,提高了系统效率,降低了液压泵的工作压力。优化设计动臂油缸和液压泵造型,降低系统工作压力。通过优化计算,动臂油缸采用标准系列80/4。液压泵排量由10ml/r提高为14ml/r,系统调定压力为14MPa,满足了动臂油缸举升力和速度要求。在使用过程中还应注意装载机的正确使用与维护,定期添加或更换液压油,保持液压油的清洁度,加强日常检查和维护。经改进液压系统设计,齿轮泵工作更加平稳,不再出现过载情况。同时油路设计合理,提高系统效率,而且充分发挥整机使用性能,提高了工作效率。转向动作平滑可靠,避免了高速时转向“飘”的现象。

一、工作原理

起振阀失效。起振阀提不到位,则不能切断或接通液压油路,致使油路不远,或压力达不到额定压力值,造成不振动或振动频率低。其原因有控制杆调整不当;柱塞弹簧失效;液压阀处有异物卡住或磨损等。出现故障后调整、更换和清洗相应零件,即可排除故障。

带滑靴结构的轴向柱塞泵是目前使用最广泛的轴向柱塞泵,安放在缸体中的柱塞通过滑靴与斜盘相接触,当传动轴带动缸体旋转时,斜盘将柱塞从缸体中拉出或推回,完成吸排油过程。柱塞与缸孔组成的工作容腔中的油液通过配油盘分别与泵的吸、排油腔相通。变量机构用来改变斜盘的倾角,通过调节斜盘的倾角可改变泵的排量。

液压马达因泄漏,效率低,排量达不到要求。液压马达因磨损密封件损坏导致内泄漏严重,也会引起振动频率改变。另外,液压马达正常工作时应达到最低要求的压力范围,排量也应达到要求值,当压力过低时,振动频率即下降。其原因有:油封损坏(可造成液压油进入振动偏心转子抽腔使油面上升);元件磨损;花键轴或花键套磨损等。

二、柱塞泵的维护

液压油路阻塞。当不起振或振动频率异常时,往往是油路堵塞所致。堵塞部位一般在液压软管或接头处、过滤网及液压油冷却器内部。其根本原因在于液压油太脏。解决办法是清洗阻塞处和滤网。此外,当进油管吸扁或漏气时也会引起振动频率异常。

斜盘式轴向柱塞泵一般采用缸体转动、端面配流的形式。缸体端面上镶有一块由双金属板与钢配油盘组成的摩擦副,而且大多数是采用平面配流的方法,所以维修比较方便。配油盘是轴向柱塞泵的关键部件之一,泵工作时,一方面工作腔的高压油把缸体推向配油盘,另一方面配油盘和缸体间的油膜压力形成对缸体的液压反推力使缸体背离配油盘。缸体对配油盘的设计液压压紧力Fn略大于配油盘对缸体的液压反推力Ff,即Fn/Ff=1.05~1.1,使泵工作正常并保持较高的容积效率。

发动机转速不稳。当发动机转速不稳定时,振动频率也随着异常。主要原因是:调速器零件损坏、调速弹簧磨损、连接杆粘接等。此时应检查调速器,调整、更换和清洗相应零件,故障即可排除。另外,供液泵供油量大小不均或者其部分运动零件受到不正常的阻力,造成调速器反应滞后,也能引起发动机转速不稳定。

实际上,由于油液的污染,往往使配油盘与缸体之间产生轻微磨损。特别是高压时,即使轻微的磨损也可以使液压反推力Ff增大,从而破坏Fn>Ff的关系,使配油盘和缸体间产生缝隙而不能正常工作。所以在柱塞泵的检修和维护过程中,应着重检查配油盘和缸体这一对摩擦副的使用情况,即使有轻微的磨损,也应及时修复。

振动轮内润滑油过多或过少。实践证明,振动轮内润滑油面过高或过低对振动频率有直接影响。油面过高,会咀碍偏心块的运动;油面过低,则润滑不利。如润滑油过少时,应检查振动轮两边螺栓是否松动,法兰盘是否歪斜,振动轮油封是否磨损或损坏,密封胶是否失效等。找到漏油处并修好后,将油加到规定的油平面即可。若润滑油面过高,应检查振动液压马达是否已被损坏,造成液压油进入了振动轮。

三、常见故障处理

1.液压泵输出流量不足或不输出油液

吸入量不足。原因是吸油管路上的阻力过大或补油量不足。如泵的转速过大,油箱中液面过低,进油管漏气,滤油器堵塞等。

泄漏量过大。原因是泵的间隙过大,密封不良造成。如配油盘被金属碎片、铁屑等划伤,端面漏油;变量机构中的单向阀密封面配合不好,泵体和配油盘的支承面有砂眼或研痕等。可以通过检查泵体内液压油中混杂的异物判别泵被损坏的部位。

倾斜盘倾角太小,泵的排量少,这需要调节变量活塞,增加斜盘倾角。

2.中位时排油量不为零

变量式轴向柱塞泵的斜盘倾角为零时称为中位,此时泵的输出流量应为零。但有时会出现中位偏离调整机构中点的现象,在中点时仍有流量输出。其原因是控制器的位置偏离、松动或损伤,需要重新调零、紧固或更换。泵的角度维持力不够、倾斜角耳轴磨损也会产生这种现象。

3.输出流量波动

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