工程機械液壓系統(tǒng)的效率主要取決于液壓泵的體積效率。當體積效率降至72%時,需要進行常規(guī)維護,更換軸承和老化密封件,更換或修復超過配合間隙的摩擦副,以恢復其性能。
液壓泵的工作原理
如下圖所示:柱塞2在彈簧4的作用下壓在偏心輪1上,當電機驅動偏心輪旋轉時,柱塞2與泵體3形成的密封腔V的體積交替變化。
當柱塞向右移動時,密封腔V的體積增加,形成局部真空。在大氣的作用下,油箱中的油通過單向閥6進入密封腔V吸油;相反,當V從大到小時,油被擠壓,通過單向閥5壓入系統(tǒng),實現(xiàn)油壓。
電機驅動偏心輪不斷旋轉,液壓泵不斷吸油壓油。液壓泵通過密封腔的變化吸油壓油,其排油量取決于密封腔的變化,也稱為體積泵。
1.偏心輪 2.柱塞 3.泵體 4.彈簧 5.單向閥 6.單向閥
液壓泵的工作原理
以直軸斜盤柱塞泵為例,介紹了使用注意事項和維護方法。
2液壓泵的供油形式
直軸斜盤柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型。壓力供油型液壓泵大多采用氣壓油箱,也有液壓泵本身為液壓泵進油口提供壓力油。自吸油型液壓泵具有較強的自吸油能力,無需外力供油。
每次啟動機器后,依靠氣壓供油的液壓油箱必須等到液壓污漬箱達到使用氣壓后才能操作機器。如果液壓油箱的氣壓不足,機器將被操作,這將導致液壓泵中的滑動鞭,并導致泵體中回程板和壓力板的異常磨損。柱塞泵采用補油泵供油,3萬臺h之后,操作人員每天檢查柱塞泵1-2次,檢查液壓泵的運行聲是否正常。
如果發(fā)現(xiàn)液壓缸速度下降或悶車,應檢查補油泵的拆卸,檢查葉輪邊緣是否有劃痕,內(nèi)齒輪泵間隙是否過大。
對于自吸油型柱塞泵,液壓油箱內(nèi)的油液不得低于油標下限,要保持足夠數(shù)量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。
三對摩擦副檢查和修復
柱塞桿和缸體孔
表1 柱塞泵零件更換標準
表中列出的各種間隙超差時,可按以下方法修復:
1)如果缸體鑲嵌銅套,可以通過更換銅套來修復。
首先一組柱塞桿的直徑修整到統(tǒng)一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光。
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)該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、涂樂泰膠后,旋入裝配。
2)熔燒結合的缸體和銅套的修復方法如下:
(a)用研磨棒、手工或機械方法研磨修復缸孔;
(b)采用座標鏜床,重新鏜缸體孔;
(c)用鉸刀修復氣缸孔。
3)采用表面工程技術
(a)電鍍技術:在柱塞表面鍍一層硬鉻;
(b)刷涂技術:在柱塞表面刷涂耐磨材料;
(c)熱噴涂或電弧噴涂或電噴涂:噴涂高碳馬氏體耐磨材料;
(d)高硬度耐磨合金粉末在柱塞表面熔化。
4)無銅套缸體材料多為球墨鑄鐵,在缸體內(nèi)壁制備非晶膜或涂層。
因為缸體孔內(nèi)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(nèi)壁這層表面材料研掉,磨擦副的結構性能也就改變了。被去掉涂層的磨擦副,如果強行使用,就會磨擦面溫度急劇升高,柱塞桿與缸孔發(fā)生膠合。
此外,在柱塞桿表面制備一種獨特的薄膜涂層,包括減磨 耐磨 潤滑功能,這組摩擦副實際上是硬軟配對,一旦涂層人為改變,也會破壞最佳配對材料的摩擦副,修復這些特殊的柱塞泵,將被送到專業(yè)維修店。
2滑靴與斜盤
滑靴與斜盤的滑動摩擦是斜盤柱塞泵三對摩擦副中最復雜的一對。
表1中列出的柱塞桿球頭與滑靴球窩之間的間隙。如果柱塞與滑靴之間的間隙超差,柱塞腔中的高壓油將從柱塞球頭與滑靴之間的間隙中泄漏?;ヅc斜盤油膜減薄,嚴重時靜壓支撐失效?;ヅc斜盤之間的金屬接觸摩擦導致滑靴燒蝕脫落,柱塞球頭劃傷斜盤。柱塞桿球頭與滑靴球窩超過公差1.5倍時,必須成組更換。
斜盤工作一段時間后,斜盤平面會凹陷。平臺研磨前,應先測量原尺寸和平面硬度。研磨后,測量研磨量,如0.18以內(nèi)柱塞泵使用無障礙;如果超過0.2mm以上應采用氮化法保持原氮化層厚度。
當斜盤平面被柱塞球頭刮出槽時,激光熔化合金粉末可以修復。激光熔化技術不僅能保證材料的組合強度,而且能保證熔化材料的硬度,而且不能完全降低周圍組織的硬度。
也采用鉻相焊條進行手工堆焊,補焊斜盤平面需要重新熱處理,最好采用氮化爐熱處理。無論采用何種方法修復斜盤,都必須恢復原有的尺寸精度、硬度和表面粗糙度。
3復配流盤和缸體配流面
配流盤有兩種形式:平面配流和球面配流。
當缸體配流面劃痕較淺時,通過研磨手段修復球面配流的摩擦副;當缸體配流面槽較深時,應先用表面工程技術填充槽,然后研磨。不要盲目研磨,以防止銅層變薄或漏油。
平面配流形式的摩擦副可在精度較高的平臺上研磨。
研磨前,應測量氣缸體和配流板的總厚度和應研磨的尺寸,然后補償調整墊。當配流板研磨量較大時,研磨后應重新加熱,以確保硬化層的硬度(見表2)。
表2 柱塞泵零件硬度標準
缸體和配流盤修復后,可以采用以下方法檢查配合面的泄漏情況,即在配流盤上涂凡士林油,堵塞排油道,將油配流盤平放在平臺或平板玻璃上,然后將缸體放在配流盤上,將柴油注入缸孔,間隔注油,即一孔注油,一孔不注油,觀察4h以上,柱塞孔內(nèi)柴油無泄漏、串通,表明缸體與配流盤研磨合格。
4使用液壓泵注意事項
1)液壓泵啟動時,應先點動幾次,油流方向和聲音正常后,在低壓下運行5~10min,然后投入正常運行。柱塞泵啟動前,必須通過殼必須通過殼體上的排油口填充。
2)油的粘度受溫度影響變化,油溫升高時粘度降低,油溫要求保持在60℃下面,為了使液壓泵在不同的工作溫度下穩(wěn)定工作,所選油應具有受溫度變化影響較小的粘度油溫特性,以及良好的化學穩(wěn)定性和抗泡沫性能。推薦使用L-HM32或L-HM46(GB11118.1-94)耐磨液壓油。
3) 油必須清潔,不得與機械雜質和腐蝕性物質混合。吸油管道上無過濾裝置的液壓系統(tǒng)必須通過濾油器(過濾精度小于25μm)加油到油箱。
4)液壓泵的最高壓力和最高速度是指在短時間內(nèi)允許的峰值,應避免長期使用,否則會影響液壓泵的使用壽命。
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泵入口高10~20℃,當油箱內(nèi)油溫達到65時℃泵殼最高溫度不超過75~85℃。
柱塞泵的使用壽命與日常維護、液壓油的數(shù)量和質量以及油的清潔度有關。只有做好日常維護和正確操作,才能充分發(fā)揮液壓泵的最佳性能。歡迎留言溝通您遇到的問題。
來源:機械設備維修大全