04.04 液壓柱塞泵的使用和維修注意事項,3對摩擦副的檢查與修復

工程機械液壓系統的效率主要取決於液壓泵的容積效率,當容積效率下降到72%時,就需要進行常規維修,更換軸承和老化的密封件,要更換或修復超出配合間隙的磨擦副,使其性能得到恢復。

1 液壓泵的工作原理

如下圖示:柱塞2在彈簧4的作用下緊壓在偏心輪1上,當電動機帶動偏心輪轉動時,柱塞2與泵體3形成的密封腔V的容積交替變化。

柱塞向右運動時,密封腔V的容積增大,形成局部真空,油箱中的油液在大氣的作用下,經單向閥6進入密封腔V而實現吸油;反之,當V由大變小時,油液受擠壓,經單向閥5壓入系統,實現壓油。

電動機帶動偏心輪不斷旋轉,液壓泵就不斷地吸油和壓油。液壓泵是通過密封腔的變化來實現吸油和壓油的,其排油量的大小取決於密封腔的變化量,因而又稱容積泵。

液壓柱塞泵的使用和維修注意事項,3對摩擦副的檢查與修復

1.偏心輪 2.柱塞 3.泵體 4.彈簧 5.單向閥 6.單向閥

液壓泵工作原理

本文以直軸斜盤式柱塞泵為例,介紹其使用注意事項及維修方法。

2 液壓泵的供油形式

直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都採用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油。

液壓柱塞泵的使用和維修注意事項,3對摩擦副的檢查與修復

靠氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器後,必須等液壓漬箱達到使用氣壓後,才能操作機械。如果液壓油箱的氣壓不足時就操作機器,會對液壓泵內的滑鞭造成拉脫現象,也會造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。採用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。

如發現液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象,內齒輪泵間隙是否過大。

對於自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。

3 三對摩擦副檢查與修復

1、柱塞杆與缸體孔

液壓柱塞泵的使用和維修注意事項,3對摩擦副的檢查與修復

表1 柱塞泵零件的更換標準

當表中所列的各種間隙超差時,可按下述方法修復:

1)缸體鑲裝銅套的,可以採用更換銅套的方法修復。

首先把一組柱塞杆處徑修整到統一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。

缸體安裝銅套的三種方法:

(a)缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;

(b)採用樂泰膠粘著裝配,這種方法要求銅外套外徑表面有溝槽;

(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,塗樂泰膠後,旋入裝配。

2)熔燒結合方式的缸體與銅套,修復方法如下:

(a)採用研磨棒,手工或機械方法研磨修復缸孔;

(b)採用座標鏜床,重新鏜缸體孔;

(c)採用鉸刀修復缸體孔。

3)採用“表面工程技術”,方法如下:

(a)電鍍技術:在柱塞表面鍍一層硬鉻;

(b)電刷鍍技術:在柱塞表面刷鍍耐磨材料;

(c)熱噴塗或電弧噴塗或電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐磨材料;

(d)激光熔敷:在柱塞表面熔敷高硬度耐磨合金粉末。

4)缸體孔無銅套的缸體材料大都是球墨鑄鐵的,在缸體內壁上製備非晶態薄膜或塗層。

因為缸體孔內壁有了這種特殊物質,所以才能組成硬—硬配對的磨擦副。如果盲目地研磨缸體孔,把缸體孔內壁這層表面材料研掉,磨擦副的結構性能也就改變了。被去掉塗層的磨擦副,如果強行使用,就會磨擦面溫度急劇升高,柱塞杆與缸孔發生膠合。

另外在柱塞杆表面製備一種獨特的薄膜塗層,塗層含有減磨+耐磨+潤滑功能,這組磨擦副實際還是硬—軟配對,一旦人為地改變塗層,也就破壞了最佳配對材料的磨擦副,修理這些特殊的柱塞泵,就要送到專業修理廠。

2、滑靴與斜盤

滑靴與斜盤的滑動磨擦是斜盤柱塞泵三對磨擦副中最為複雜的一對。

表1列出的柱塞杆球頭與滑靴球窩的間隙,如果柱塞與滑靴間隙超差,柱塞腔中的高壓油就會從柱塞球頭與滑靴間隙中洩出,滑靴與斜盤油膜減薄,嚴重時會造成靜壓支承失效,滑靴與斜盤發生金屬接觸磨擦,滑靴燒蝕脫落,柱塞球頭劃傷斜盤。柱塞杆球頭與滑靴球窩超出公差1.5倍時,必須成組更換之。

斜盤作用一段時間後,斜盤平面會出現內凹現象,在採用平臺研磨前,首先應測量原始尺寸和平面硬度。研磨後,再測出研磨量是多少,如在0.18以內,對柱塞泵使用無防礙;如果超出0.2mm以上,則應採用氮化的方法來保持原有的氮化層厚度。

斜盤平面被柱塞球頭刮削出溝槽時,可採用激光熔敷合金粉末的方法進行修復。激光熔敷技術既可保證材料的結合強度,又能保證補熔材料的硬度,且不全降低周邊組織的硬度。

也順以採用鉻相焊條進行手工堆焊,補焊過的斜盤平面需重新熱處理,最好採用氮化爐熱處理。不管採取哪種方法修復斜盤,都必須恢復原有的尺寸精度、硬度和表面粗糙度。

3、配流盤與缸體配流面的修復

配流盤有平面配流和球面配流兩種形式。

球面配流的磨擦副,在缸體配流面劃痕比較淺時,通過研磨手段修復;缸體配流面溝槽較深時,應先採用“表面工程技術”手段填平溝槽後,再進行研磨,不可盲目研磨,,以防銅層變薄或漏油出鋼基。

平面配流形式的磨擦副可以精度比較高的平臺上進行研磨。

缸體和配流盤在研磨前,應先測量總厚度尺寸和應當研磨掉的尺寸,再補償到調整墊上。配流盤研磨量較大時,研磨後應重新熱處理,以確保淬硬層硬度(見表2)。

液壓柱塞泵的使用和維修注意事項,3對摩擦副的檢查與修復

表2 柱塞泵零件硬度標準

缸體與配流盤修復後,可採用下述方法檢查配合面的洩漏情況,即在配流盤面塗上凡士林油,把洩油道堵死,塗好油配流盤平放在平臺或平板玻璃上,再把缸體放在配流盤上,在缸孔中注入柴油,要間隔注油,即一個孔注油,一個孔不注油,觀察4h以上,柱塞孔中柴油無洩露和串通,說明缸體與配流盤研磨合格。

4 液壓泵使用注意事項

1)液壓泵啟動時應先點動數次,油流方向和聲音都正常後,在低壓下運轉5~10min,然後投入正常運行。柱塞泵啟動前,必須通過殼上的洩油口向泵內灌滿清潔的工作油。

2)油的黏度受溫度影響而變化,油溫升高黏度隨之降低,故油溫要求保持在60℃以下,為使液壓泵在不同的工作溫度下能夠穩定工作,所選的油液應具有黏度受溫度變化影響較小的油溫特性,以及較好的化學穩定性、抗泡沫性能等。推薦使用L-HM32或L-HM46(GB11118.1—94)抗磨液壓油。

3) 油液必須潔淨、不得混有機械雜質和腐蝕物質,吸油管路上無過濾裝置的液壓系統,必須經濾油車(過濾精度小於25μm)加油至油箱。

4)液壓泵的最高壓力和最高轉速,是指在使用中短暫時間內允許的峰值,應避免長期使用,否則將影響液壓泵的壽命。

5)液壓泵的正常工作油溫為15~65℃,泵殼上的最高溫度一般比油箱內泵入口處的油溫高10~20℃,當油箱內油溫達65℃時,泵殼上最高溫度不超過75~85℃。

柱塞泵使用壽命的長短,與平時的維護保養,液壓油的數量和質量,油液清潔度等有關。做好日常維護保養,正確操作,才能發揮液壓泵最優性能。歡迎留言溝通你遇到的問題。


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