柱塞泵的結構(gòu)使用及維(wéi)修方法
液壓泵的種(zhǒng)類很多,有齒輪泵、葉片(piàn)泵、螺杆泵、軸向柱塞泵、徑(jìng)向柱塞泵等幾大類(lèi)。
液壓係統(tǒng)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(háng)常規維修,更換(huàn)軸承和老化的密封件(jiàn),要更換(huàn)或修複超出配(pèi)合間隙的磨擦副,使其性能(néng)得到恢複。
現以直軸斜盤式柱塞泵為主,與大家分享一下它的(de)結構(gòu)、使用及維修方法。
一、柱塞泵的結構:
軸向柱塞泵的柱塞(sāi)沿軸向圓周均勻分布地裝在缸體中,液壓油經配油盤上的吸油口進入液壓缸。由於斜盤與配油盤都固定不動,當傳(chuán)動軸帶動(dòng)液壓缸回轉時,在低壓進油與斜(xié)盤的作用下,柱塞就在液壓缸中做往複直線運動,完成吸油與(yǔ)壓油過程(chéng)。缸體(tǐ)每轉一轉,每(měi)個柱塞運動一次,完成一(yī)次吸油與壓油。斜盤式軸向柱塞泵按其結構可分為點接觸式(shì)與滑(huá)履式兩種。點結觸式結構簡單,隻適用(yòng)於中、低壓(壓力為6.3MPa以下),滑履式(shì)結構複雜,由(yóu)於柱塞(sāi)垢球麵是通過滑履的平麵與斜盤接觸,壓力分散(sàn),故可以(yǐ)用於中、高壓(工作壓力為21~32MPa)。
在斜盤式軸向柱塞泵中,CY型軸(zhóu)向柱塞泵是較(jiào)為(wéi)典型的一種,額寶壓(yā)力為32MPa,額定流量有:2.5、10、25、63、80、107、120、160、250(L/min)等規(guī)格。這(zhè)種(zhǒng)柱塞(sāi)泵分定量(liàng)泵與變(biàn)量(liàng)泵兩種。目前國內常用的有手動變量、伺服變量、壓力補償變量(liàng)、恒壓變量等形式。
目前用得比較多的主要是(shì)CY14—1B型軸向柱塞泵,它(tā)采用配油盤配油,缸體旋轉的動動形(xíng)式(shì)。在(zài)滑履與變(biàn)量頭之(zhī)間,配油盤與缸體之(zhī)間采用了靜壓平衡結(jié)構,因而有結構緊湊、體積小、重(chóng)量輕、效(xiào)率高、使用壽命長等許多優點。適用於鍛壓、冶金、礦山、般舶、運輸、建築等機械及其他高中壓液壓係統中(zhōng)。
二、供油形(xíng)式:
直(zhí)軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型、自吸供油型兩種。壓力供油型液(yè)壓泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身(shēn)帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油的。自(zì)吸油型(xíng)液壓泵的自吸油能力(lì)很強,無需外力供油。
氣壓供油的液壓油箱(xiāng),在每次啟動機器後,必須等液壓油箱達到使用氣壓後(hòu),才能操作機械。如液壓油箱的氣壓(yā)不足時就擔任機器,會對液壓泵內的與滑鞭造成拉脫現象,出會造成泵體內回程板與壓板的非正(zhèng)常磨損。采(cǎi)用補油泵(bèng)供(gòng)油的柱塞泵,使用3000h後,操作人員(yuán)每日需(xū)對柱塞泵(bèng)檢查1-2次,檢查液壓泵(bèng)運(yùn)轉聲響是否正常。如發現液壓缸速度下降或悶車(chē)時,就應該對補油泵(bèng)解體檢查,檢查葉(yè)輪邊沿是否有刮傷(shāng)現象,內齒輪泵間隙是否過大。
對於自吸(xī)油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低於油標下限,要保(bǎo)持足夠數量的液壓油。液壓油的清(qīng)潔(jié)度越(yuè)高,液壓(yā)泵的使用壽命(mìng)越長。
三、液壓泵用軸承:
柱塞泵(bèng)zui重要的(de)部件是軸(zhóu)承,如果軸承出現遊隙,則不能保證液(yè)壓泵內部三對磨擦副(fù)的正常間隙,同(tóng)時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵製造廠提(tí)供的資(zī)料,軸承的平均使用壽命為10000h,超過此值就需要更換新(xīn)的。
拆卸下來的(de)軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的遊隙的,隻能采(cǎi)用目測,如發現滾柱表麵有劃痕或變色,就必須更換。
在更換軸承(chéng)時,應注意原軸(zhóu)承的英(yīng)文字母和型(xíng)號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量(liàng)軸承,購買原廠家,原規(guī)格的產品,如果更(gèng)換另一種品牌,應(yīng)請教對軸承有經驗的人員查表對換,目的是(shì)保(bǎo)持軸承的精(jīng)度等級和(hé)載荷容量。
四(sì) 、三對磨擦副檢查與修複:
柱塞泵的(de)結構複雜,如對其(qí)結構不太熟悉,不(bú)要拆裝(zhuāng),應由專(zhuān)業維修(xiū)人員進行維修裝配。
1、柱塞杆與(yǔ)缸體孔
表1為柱塞泵零件的更換標(biāo)準,當表(biǎo)中所列的各種(zhǒng)間隙超(chāo)差時,可按(àn)下述方法修複:
柱(zhù)塞杆直徑(jìng):¢16、¢20、¢25、¢30、¢35、¢40
柱塞杆與缸孔標準間(jiān)隙:0.015、0.025、0.025、0.030、0.035、0.040
極限(xiàn)間隙:0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09
柱塞杆球(qiú)頭與滑靴球窩標準間隙:0.01、0.01、0.015、0.015、0.020.02
極限間隙:0.3、0.3、0.3、0.35、0.35、0.35
(1)缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法修複。首先把一組柱塞(sāi)杆處徑修整到統一尺寸(cùn),再(zài)用1000#以上的砂紙拋光外(wài)徑。
缸體安(ān)裝銅套的三種方法:
(a)缸體加溫(wēn)熱裝或銅(tóng)套低溫冷凍擠壓,過盈(yíng)裝配;(b)采有樂泰膠粘著裝配,這咱方法要求銅外套(tào)外徑表麵有溝槽;(c)缸(gāng)孔攻絲,銅套(tào)外(wài)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(tóng)套,修複方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方(fāng)法研磨修複缸(gāng)孔;(b)采用座標鏜(táng)床,重新鏜缸體孔;(c)采用鉸(jiǎo)刀修複缸體孔。
(3)采用“表麵工程(chéng)技術”,方法如下:
(a)電(diàn)鍍技術:在柱塞(sāi)表麵鍍一層硬鉻;(b)電刷鍍技術:在柱塞表(biǎo)麵刷鍍耐磨材(cái)料;(c)熱噴塗或電弧噴塗或(huò)電噴塗:噴塗高碳馬氏體耐(nài)磨材料;(d)激光熔敷:在柱塞表麵熔敷高硬度耐磨合金粉末。
(4)缸體孔無銅套的(de)缸體(tǐ)材料大都是球墨鑄鐵(tiě)的,在缸體內壁上製備(bèi)非晶態薄(báo)膜或塗層。因為缸體孔(kǒng)內(nèi)壁有了這種特(tè)殊物質,所以才能組成硬—硬(yìng)配對的磨擦副。如果盲目地研磨缸體孔,把(bǎ)缸體孔內壁(bì)這層表麵材料研掉,磨擦更(gèng)加的結構性能也就改變了(le)。被(bèi)去掉塗層(céng)的磨擦副,如果強(qiáng)行使用,就會磨擦麵溫度急劇升高,柱塞杆與缸孔發生膠合。
另外在柱塞杆表麵製備(bèi)一種獨特的薄膜塗層(céng),塗(tú)層含有減磨+耐磨+潤滑功(gōng)能,這組(zǔ)磨擦副實際(jì)還是硬軟配對,一旦人(rén)地改變塗(tú)層,也就(jiù)破壞了zuijia配對材料的磨(mó)擦副(fù),修理(lǐ)這些特殊(shū)的(de)柱塞泵,就要送到專業修理廠。
2、滑靴與斜盤(pán)
滑靴與斜盤的滑動磨擦是斜盤柱塞泵三對磨擦副中zui為複雜的一對(duì)。
表1列出柱塞杆球頭與(yǔ)滑靴球窩的間隙,如果柱塞與滑靴間隙超差(chà),柱(zhù)塞腔中的高壓油就會從柱塞球(qiú)頭與(yǔ)滑靴間隙中泄出,滑靴與斜盤油膜減薄,嚴重(chóng)時會造成靜壓(yā)支承失效,滑靴(xuē)與斜(xié)盤發生金屬接觸磨擦,滑靴燒蝕脫落,柱塞球頭劃傷斜盤。柱(zhù)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(xié)盤作用一段時間後,斜盤(pán)平麵會出現內凹現象(xiàng),在采用平台研(yán)磨前,首先應測(cè)量原(yuán)始尺寸和平麵硬度。研(yán)磨後,再測出研磨量(liàng)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,則應采用氮化(huà)的方法來保持原有的氮化層厚度。
斜盤平麵被柱(zhù)塞球頭刮削出溝槽時,可采用激光熔敷合金粉末的方法進行(háng)修(xiū)複。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。
也順以采用鉻(gè)相焊條進行手工堆焊,補焊過的斜盤平麵需重新熱處理,采用(yòng)氮化爐熱處(chù)理。不管采(cǎi)取(qǔ)哪種方法修複斜盤,都必須恢複原(yuán)有的尺寸精度、硬度和表麵粗糙度(dù)。
3、配流盤與缸(gāng)體配流麵的修複
配流盤有平麵(miàn)配流(liú)和球麵配流兩種形式。
球麵配流的磨擦副,在缸體配流麵(miàn)劃痕比較淺時(shí),通過研磨手(shǒu)段修複;缸體配(pèi)流麵(miàn)溝槽較深時,應先采(cǎi)用“表麵工程技術”手(shǒu)段填平溝槽後,再進行研磨,不(bú)可盲目(mù)研磨,,以防銅層變薄或漏油出鋼基。
平麵配流形式(shì)的磨擦副(fù)可以精度比較高的平台上進行研磨。
缸(gāng)體和配流盤在研磨前,應先測量(liàng)總厚度尺寸和應當研磨掉的尺寸,再補償到調(diào)整墊上。配流盤研(yán)磨(mó)量較大時,研磨後應(yīng)重新熱處理,以確保淬硬層硬度(見(jiàn)表2)。
表2 柱(zhù)塞泵零件硬度標(biāo)準
柱(zhù)塞杆 柱(zhù)塞杆球(qiú)頭 斜盤表麵 配(pèi)流盤 推薦硬度
>HS84 >HS90 >HS90 >HS90
缸體與配流盤修複後,可采用下述方法檢查配合麵的泄漏情況,即在(zài)配流盤麵塗上凡士林油,把(bǎ)泄油(yóu)道堵死,塗好油配流盤(pán)平放在平台或平板玻璃上,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(yī)個孔不注(zhù)油,觀(guān)察4h以上,柱塞孔中柴油無泄露和串通(tōng),說明缸體與配流盤研磨合格(gé)。
五、使用注意事項
柱塞泵使用壽(shòu)命的(de)長短(duǎn),與平時的維護保養,液壓(yā)油的數量和質量(liàng),油液(yè)清潔度等有關。避免油液中(zhōng)的顆粒對柱塞泵(bèng)磨擦副造成磨損等,也是延長柱塞泵壽命的有效途徑。在維修中更換(huàn)零件(jiàn)應盡量(liàng)使用原廠生產的零件,這些零件有(yǒu)時比其它仿造(zào)的零件價格要貴,但質量及穩定性要好,如果(guǒ)購(gòu)買售價便宜(yí)的仿造零件,短期內似乎是節省了(le)費用,但由此出帶來了(le)隱患,也可能對柱塞泵的使用造成更大的危害。液壓泵啟動前必須先從回油口向泵內灌滿清潔(jié)的工作油,然後方可啟動。先采(cǎi)用點動數次,同時觀察油流方向,若(ruò)油流方向正(zhèng)確,方可(kě)正式(shì)啟動。啟動後空(kōng)載運轉20~30分鍾,然後可以投入使用。