工程设备液压系统柱塞泵的故障分析

    前言 
　　随着科学技术的高速发展，生产力的解放，生产工具的不断创新，其目的都是为了提高社会生产综合效率。液压技术工自二十世纪中叶应用于工程设备以来，以其优越的传动性能和先进的技术得到迅速发展，它能满足人们对工程设备各种性能的要求，在民用建筑、道路桥涵、水利水电、矿山采掘等工程设备方面得到广泛应用，发挥了不可估量的作用。柱塞泵作为工程设备液压系统的核心部件，他的正常与否直接影响工程设备效能的发挥。为使用户能在最短的时间内找出故障并及时排除，现将我们从长期维修实践中总结出的方法做一简述。 
　　柱塞泵技术性能通常是指泵的压力和流量。随着运转中的磨损、油品污染等会导致泵容积效率降低、压力的下降和流量的减少，表现为系统中执行元件（液压缸、马达）动作缓慢，工作无力，并同时出现噪音、泄漏和发热，甚至不转（卡死）等现象。 
　　一、柱塞泵运转正常，执行元件无力 
　　在此情况下，用压力表测出各执行元件的压力值，检查主安全阀的工作状况，对照系统的标准压力值，即可快速地确定柱塞泵的输出压力和流量是否正常。 
　　二、柱塞泵震动并有噪音 
　　1.动力输入和固定连接件引起强迫振动 
　　（1）发动机动力不足，运转不平稳； 
　　（2）泵输入轴的花键磨损，传动连接盘传动销减震联轴器损坏，传动轴十字头万向节磨损； 
　　（3）泵的固定螺栓因预紧力不足或长期运转而松动，支架固定不牢固； 
　　（4）泵与发动机安装同轴度超过0.1毫米以上，使泵增加了偏心运转的附加负荷。 
　　2.柱塞泵自身的震动和噪音 
　　（1）因缺油、泵壳低压进油处有沙眼、低压吸油口管道密封差等原因，致使油泵吸入大量空气而产生震动和噪音； 
　　（2）进油滤清器堵塞或进油管橡胶老化，吸油管固定不密封吸入空气； 
　　（3）冬季油温低，油液粘度过大，吸油不足而产生噪音； 
　　（4）泵轴支撑轴承的定位精度、运转精度差，轴承安装内外圈间隙不符合设计要求，轴向定位调整不合理，均会使泵产生震动和噪音； 
　　（5）斜轴泵转子缸体上奇数柱塞孔分度误差太大，各孔的尺寸精度低，都会引起泵高速运转出现震动和噪音； 
　　（6）斜轴泵的配流盘磨损，柱塞与缸体孔配偶件拉伤，回程盘变形，柱塞球铰间隙过大窜动，都会引起泵流量脉动而产生震动； 
　　（7）斜轴泵变量调速系统失调造成调速不稳定而产生震动； 
　　（8）曲轴式径向柱塞泵低压阀磨损，低压阀座松动，低压阀弹簧折断或疲劳变形，高压阀座松动，高压阀弹簧断裂或弹力不符合设计要求都会使泵高压腔难以密封，造成某些柱塞腔难以产生高压油液，而使流量产生大幅度脉动而导致泵震动； 
　　（9）径向柱塞泵采用阀式配流结构，若高低压阀座螺孔由于加工质量差或长期使用后螺纹变形，尺寸变化或铁屑清洗不彻底，导致新阀装入后阀面受力不平衡，致使阀不密封而震动； 
　　（10）阀式配流中高压出油阀处排气孔排不出柱塞腔的空气，排气空间堵死而引起震动； 
　　（11）径向柱塞泵、缸体尺寸形位公差超标，柱塞与缸产生拉伤，缸体偏磨并出现裂纹等都会产生震动； 
　　（12）径向柱塞泵，曲轴与连杆、连接环配合不符合设计要求，柱塞销与铜连杆配合间隙过大，导致运转敲击声而产生震动。 
　　3.负荷（负载）等引起的震动 
　　负载和控制元件调速不合理，如限速阀与背压阀在受力不平衡时会引起系统震动，二者发生卡死、弹簧断裂等故障引起震动。系统工作压力阀调整不符合设计要求，引起负荷不一致使恒功率变量系统调速不能稳定一个动态平衡位置而引起泵工作震动，先导系统出现故障导致大量空气吸入主油泵而引起震动，油泵的出油钢管太长，固定不牢固，引起相互撞击而发生自激震动。 
　　三、泄漏和发热 
　　泄漏和发热是影响柱塞泵正常工作的最严重故障之一。二者相互联系，发热是泄漏的必然结果，泄漏时发热的主要根源。泄漏分外泄漏和内泄漏，发热主要是油泵运转机械摩擦热（轴承运转摩擦功增大，柱塞与缸体柱塞孔摩擦热，铰销连接不合理的间隙而产生热）及阀柱塞配偶件的间隙泄漏节流损失而转变热能。 
　　1.低压泄漏，也称外泄漏。故障直观，易排除 
　　（1）泵轴轴端密封装置损坏； 
　　（2）泵轴在装配过程中工艺不合理，将密封面拉伤； 
　　（3）进油管端盖处密封圈或密封垫损坏，固定螺柱松动。 
　　2.高压泄漏，也称内泄漏。原因有以下几点 
　　（1）阀配流的泵高、中、低压阀不密封。配流盘配流的泵，由于配流盘与缸体间有磨损或严重拉伤，配流盘背面与泵盖配流导槽严重拉伤； 
　　（2）阀配流的泵由于制造或修理装配时缸体与阀体螺柱紧固不当而造成阀体挠曲，O型圈装错或质量差都将导致缸体与阀体二者的密封面泄漏。配流盘配流的泵中，中心弹簧损坏或弹性降低（疲劳），轴向间隙过大，都会使缸体与配流盘之间失去密封性； 
　　（3）柱塞与缸体磨损间隙过大，使正常密封面油膜层破坏而泄露。 
　　高压泄漏和发热是相互关联的，间隙过大必然引起泄漏，通过间隙的节流作用，压力和流量等的变化转变为热能释放出来，随着柱塞泵试用期的增长，内泄漏使泵的容积效率下降，柱塞偏磨，机械阻力增大，使效率下降，阻力功增大和压力能降低，即表现为柱塞泵的油温升高、系统无力、动作缓慢，这类现象多在泵的运转后期发生。当自然磨损使密封面破坏，间隙急剧增大，泄漏量大大增多，发热严重，不能正常运转时，必须修复或更换柱塞泵总成。 
　　四、液压油的影响 
　　液压油是传递压力能的载体，正常的油品随工作时间的增加、环境的影响和污染的程度，各项性能指标会下降。水分、空气尘埃、清洗剂磨粒、酸碱性氧化物等作用会使橡胶件产生残留胶泥，使液压油的润滑性能下降，粘度指数衰减，液压油的变质和粘度变化对泵的影响最大。 
　　工程设备液压系统故障中，柱塞泵的故障频率最高，而油品污染导致的故障约占液压系统故障总数的70%-75%。对于被污染的油品，必须彻底予以更换，才能确保工程设备液压系统的正常运转。

转载自《中国科技博览》，作者：张安民

本站所有内容仅作学习交流使用,请勿用于商业用途，转载请注明我站网址出处：http://www.daohengcn.com/html/832579481.html

更多柱塞泵技术参数、安装、使用要求、厂家、供货商，互换力士乐柱塞泵清单请访问霹雳马PSM液压中国总代理-徐州道亨机械官网液压泵产品页面：http://www.daohengcn.com/Product/yeyabeng/

更多液压泵、柱塞泵和轴向柱塞泵行业文章请访问：http://www.daohengcn.com/News/hangye/