VTOZ維拓斯電磁閥 WDHE-0631/2/A 0711 0713 0714 0710 0630 24

斜盤軸向柱塞泵故障分析與處理

斜盤軸向柱塞泵，如圖1所示。在缸體中有7個(gè)沿圓周方向均布的小柱塞。它的工作原理爲(wèi)：通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)，均布在缸體中的7個(gè)柱塞的球狀頭部裝在滑靴的球面凹窩內(nèi)，并加以鉚臺(tái)，使滑靴和柱塞不會(huì)脫離，但可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)。利用斜盤的旋轉(zhuǎn)，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變爲(wèi)柱塞在缸內(nèi)作往複運(yùn)動(dòng)，斜盤每旋轉(zhuǎn)一圈，每個(gè)柱塞實(shí)現(xiàn)一次吸油和壓油的動(dòng)作。柱塞一方面隨缸體旋轉(zhuǎn)，一方面在缸體內(nèi)作往複運(yùn)動(dòng)。因此，當(dāng)缸體旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞就相對(duì)缸體作往複運(yùn)動(dòng)，形成密閉容積的變化而實(shí)現(xiàn)吸油和排油的。

軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)示意圖

1、故障現(xiàn)象與分析診斷

故障現(xiàn)象：液壓系統(tǒng)設(shè)備工作速度慢、生産效率低，不滿足生産需要。

分析診斷：泵在額定的功率下，泵的流量與壓力以及生産效率之間的輸出特性和流量特性存在以下關(guān)系：當(dāng)液壓缸輕負(fù)載、較低壓力時(shí)，泵以全流量工作；負(fù)載加大后，壓力提高，泵在輸出相同壓力的狀態(tài)下，泵的輸出流量比原來(lái)的輸出流量要大，此時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度變快，機(jī)器的生産效率提高。

在工作過(guò)程中，負(fù)荷不斷增大，如果此時(shí)泵的壓力和流量變小，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度變慢，設(shè)備的生産效率降低。當(dāng)泵的壓力和流量小到一定程度時(shí)，設(shè)備的生産效率將下降得更快，最后導(dǎo)緻設(shè)備不能正常工作。

根據(jù)上述的分析以及産生故障的現(xiàn)象，判斷産生故障的原因是泵的壓力和流量過(guò)小。

2、影響泵的壓力和流量過(guò)小的因素

①配流盤與缸體配流平面、配流盤與泵體配流面之間産生漏油。一方面，配流盤與缸體配流平面、配流盤與泵體配流面之間密封性能下降，在工作的過(guò)程中有可能用油不清潔，使配流盤的工作表面磨損而導(dǎo)緻洩漏。另一方面，由于缸體和配流盤之間存在著高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，缸體在工作過(guò)程中受力是比較複雜的，如果缸體在工作過(guò)程所受的各種作用力不平衡時(shí)，缸體和配流盤之間形成的油膜將被破壞，産生附加力矩作用在配流盤上，使配流盤工作表面産生磨損從而産生洩漏。

②柱塞與柱塞孔之間的配合間隙超差。柱塞與缸體之間由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)産生磨損，使柱塞與柱塞孔之間的配合間隙超差，産生嚴(yán)重的洩漏，同時(shí)在工作過(guò)程中産生的柱塞所受的側(cè)向力比較大。柱塞與缸體上柱塞孔之間的配合間隙標(biāo)準(zhǔn)爲(wèi)0.01～0.03mm。

③調(diào)量機(jī)構(gòu)的偏角小。調(diào)量機(jī)構(gòu)的偏角小，調(diào)量機(jī)構(gòu)偏角大小對(duì)泵的流量有一定的影響，因爲(wèi)這種形式的柱塞泵的流量的大小是靠調(diào)整調(diào)量機(jī)構(gòu)的偏角來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由于泵長(zhǎng)時(shí)間的工作，調(diào)量機(jī)構(gòu)的偏角也有可能發(fā)生改變。所以，對(duì)于這種因素也不能排除。

3、排除方法

①技術(shù)狀態(tài)檢測(cè)。根據(jù)故障原因的確定，將柱塞泵進(jìn)行了拆解，對(duì)柱塞、缸體、配流盤、調(diào)量機(jī)構(gòu)、彈簧等相關(guān)零部件進(jìn)行了技術(shù)檢測(cè)，檢測(cè)鑒定的結(jié)果；彈簧及調(diào)量機(jī)構(gòu)的零部件技術(shù)狀態(tài)正常；柱塞、缸體、配流盤的檢測(cè)鑒定結(jié)果；柱塞的圓柱表面産生了嚴(yán)重的磨損，缸體上柱塞孔也磨損超差了，配流盤的配流表面産生了嚴(yán)重的磨損，局部出現(xiàn)凹坑。這和分析判斷的結(jié)果相吻合。

②修複方法。

a.配流盤的修複。配流盤磨損嚴(yán)重部位采用焊補(bǔ)的方法進(jìn)行修複，用鑄308焊條冷焊，焊后回火保溫，用平面磨床磨削，保證配流盤工作面與外圓的垂直度小于0.015，平面度小于0.01。

b.缸體的修複。

缸體上柱塞孔的修複。對(duì)缸體上的7個(gè)柱塞孔，采取制作專用的內(nèi)錐套研磨工具進(jìn)行研磨，這樣能夠保證幾何精度和表面粗糙度的要求，研磨后孔的最終尺寸爲(wèi)Φ25，橢圓度爲(wèi)0 002～0. 005，錐度爲(wèi)0 002～0.005，表面粗糙值Ra0.8，柱塞孔的中心與缸體端面的垂直度小于0.01。

缸體端面的修複。缸體端面經(jīng)過(guò)技術(shù)鑒定，需要進(jìn)行研磨修複，其方法爲(wèi)；放在二級(jí)精度的研磨平闆上進(jìn)行研磨。平面度小于0.005mm，表面粗糙度值Ra爲(wèi)0.32。

c.柱塞圓柱表面磨損的修複。根據(jù)柱塞表面的磨損狀態(tài)，以及技術(shù)檢測(cè)的結(jié)果，決定采用鍍硬鉻的方法進(jìn)行尺寸恢複，用機(jī)械磨削加工的方法進(jìn)行加工。修複后的尺寸爲(wèi)25+，橢圓度爲(wèi)0.002～0.005，錐度爲(wèi)0.002～0.005，表面粗糙值Ra0.8。

修複后的柱塞泵經(jīng)過(guò)裝機(jī)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)后，故障現(xiàn)象消失，實(shí)驗(yàn)效果非常好。裝機(jī)運(yùn)行后，運(yùn)行狀態(tài)良好，能安全可靠長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)對(duì)該故障的分析與診斷，認(rèn)識(shí)到隻要能把産生故障的原因分析診斷準(zhǔn)確，然后選擇合理的修複方法，産生的故障就能夠排除。

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