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軸向雙聯(lián)柱塞泵的維修及使用
點(diǎn)擊次數(shù)：4117 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。這兩對相對運(yùn)動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壓緊于配流盤，并且在端面磨損后有自動補(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。如果對該泵使用或維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)，特別是用油不清潔，就會使其運(yùn)動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)動副 | 清潔會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 |
缸體花建孔與傳動軸花鍵的配合間隙太小 | 修理傳動軸花鍵，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 | 使油面長期高過進(jìn)油口，并有一定背壓 |
缸體軸承的配合間隙過大，使缸體在高速運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生振動，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，間隙過大，造成自動補(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)動時(shí)，由于缸體在一定傾角下作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而使柱塞對柱塞孔產(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，就會出現(xiàn)柱塞孔碰傷、拉毛、粘損現(xiàn)象。另外，油液不干凈也會使柱塞孔出現(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)研磨劑的二級精度以上的研磨平板上，對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，可在研磨過程中對較厚的部位適時(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。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常見故障有以下三種：
1)柱塞球頭脫離滑靴。此故障zui為常見，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)或處理不當(dāng)，將會使球頭嚴(yán)重磨損斜盤貼合面，甚至使斜盤報(bào)廢。因此在泵運(yùn)行過程中，若聽到“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，使柱塞在往復(fù)運(yùn)動中球頭對滑靴包合裙口處不斷承受使之松動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)動中與滑靴有配合運(yùn)動 | 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，也會造成柱塞因受大的側(cè)向力而咬死缸孔中。
對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保證運(yùn)動副的配合間隙，但要保證缸體的動平衡。
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而引起斜盤有跳動 | 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達(dá)到要求 | 采用軋制的QAL9-4鋁青銅并對滑靴、斜盤的貼合面進(jìn)行平磨 |
對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)重者也可考慮通過表面鍍鉻、鍍鎳或低溫鍍鐵來修復(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)動機(jī)轉(zhuǎn)速反常，因此，對泵進(jìn)行正確的調(diào)整尤為重要。
若沒有模擬試驗(yàn)臺，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)動機(jī)功率的壓力值(X1=X2=9MPa)。
2)怠速起動發(fā)動機(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)到以上值后起動發(fā)動機(jī)，不做液壓動作時(shí)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提不起來，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)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高。在此調(diào)節(jié)過程中，也需兼顧液壓動作的快慢。