柱塞泵作為液壓系統中的動(dòng)力源，具有其重要的作用。和其 它種類(lèi)液壓泵相比其具有下列優(yōu)點(diǎn):額定壓力高,轉速高,泵的驅動(dòng) 功率大;效率高,容積效率為95%左右,總效率為90%左右;壽命長(cháng); 變量方便,形式多;單位功率的重量輕;柱塞泵主要零件均受壓應 力,材料強度性能可得以充分利用。柱塞泵雖有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，但是 也具有相應的缺點(diǎn):結構較復雜，零件數較多;自吸性差;制造工藝 要求較高,成本較貴;油液對污染較敏感,要求較高的過(guò)濾精度,對 使用和維護要求較高。柱塞泵在使用過(guò)程中會(huì )發(fā)生各種各樣的故 障,而這些故障發(fā)生的原因,主要是由于系統過(guò)熱、傳遞介質(zhì)(通常 是液壓油)的污染及變質(zhì)等因素。
1柱塞泵常見(jiàn)故障的診斷
柱塞泵廣泛應用于高壓、大流量和流量需要調節的場(chǎng)合,諸如 液壓機、工程機械和船舶中。作為液壓系統中的動(dòng)力源，在運行工作. 中,正確的故障診斷與有效的監測,是確保其正常運行及能快速維 修的基礎?；谄涔ぷ鳝h(huán)境的原因，主要是由于液壓系統的污染,造 成柱塞泵的故障。以下就常見(jiàn)故障展開(kāi)分析,進(jìn)而闡述柱塞泵故障 診斷的方法。
2柱塞泵常見(jiàn)故障的分析.
柱塞泵的常見(jiàn)故障通常為以下幾方面:輸出流量不足或不輸 出;中位時(shí)排油量不為零;輸出流量波動(dòng);輸出壓力異常;振動(dòng)和噪 聲;液壓泵過(guò)熱;漏油。如果工作環(huán)境惡劣(在高溫和寒的惡劣天 氣狀況),也會(huì )降低液壓泵的容積效率。
2.1柱塞泵由于液壓系統污染引起的故障
柱塞泵污染問(wèn)題通常包括以下兩個(gè)方面。
2.1.1液壓系統進(jìn)水
包含下列兩個(gè)原因:(1)設備在使用、抽注液壓油、保存、運輸過(guò) 程中水分浸入。冷卻系統的滲漏,外部氣候的變化，雨雪和潮水等都 可能使水分浸入液壓油內。水分在液壓油中會(huì )呈現下列三種不同的 狀態(tài)。a.溶解水溶解于液壓油中的水分與液壓油一-起為均勻的單相 物質(zhì)。b.游離水在液壓油中呈現第二相。游離水與油品中的溶解水 星平衡狀態(tài)。水滴呈不同粒度大小，狀態(tài)很不穩定,在各種力的作用 下，表現為懸浮、互相締合或逐漸沉降以及沉淀水等狀態(tài)。c.乳化水 當游離水珠被乳化膜包圍時(shí),就形成了乳化水，乳化水會(huì )相對穩定. 地存在。大量的游離水的進(jìn)入,在液壓系統內破壞了潤滑油膜的形 成,大的降低了油品潤滑性能,使金屬表面銹蝕和運動(dòng)摩擦表面 產(chǎn)生金屬屑,而這些金屬屑又會(huì )隨著(zhù)液壓油走遍整個(gè)系統。在這一 過(guò)程中可能會(huì )造成閥芯卡死、濾器堵塞、密封被劃傷或劃破等現象。 另外，液壓油里的水會(huì )在較高的工作溫度下與油產(chǎn)生氧化反應,使 油氧化變質(zhì),降低了油品的使用壽命。(2) 大氣中的水蒸汽。當氣候 溫暖的時(shí)候，空氣的絕對濕度很大，油液中的水含量也相應地增大。 當氣候變冷時(shí)，油液中的溶解水便過(guò)飽和，這些水來(lái)不及全部逸出 進(jìn)入空氣，便在液壓油中生成微小水滴。當溫度再次上升時(shí),這些微 小水滴的一部分便重新變成溶解狀態(tài)，而另一部分便會(huì )聚結在一 起，或成為沉淀水，仍呈游離水的狀態(tài),因此液壓油還會(huì )從空氣中吸 收水分以達到飽和狀態(tài)。這種狀態(tài)重復多次,會(huì )使液壓油大量地浸 水。
2.1.2雜質(zhì)污染
柱塞液壓泵在工作時(shí),液壓系統各元件摩擦產(chǎn)生的金屬沫和各 種雜質(zhì)(破損的密封等)隨著(zhù)液壓油進(jìn)入柱塞泵中,這些異物將會(huì )導 致柱塞泵元件的損壞，尤其是諸多精密元件(如斜盤(pán)與滑靴的接觸 面、柱塞等)。
2.2柱塞泵過(guò)熱.
導致柱塞泵過(guò)度發(fā)的原因有三個(gè):一-是液體摩擦致熱。即高壓 油通過(guò)縫隙泄漏到低壓腔,損失大量的液壓能，從而轉化為熱能;二 是機械摩擦生熱。即當運動(dòng)物體表面處于干或半干摩擦狀態(tài)時(shí),運 動(dòng)部件之間相互摩擦產(chǎn)生熱量;三是回油過(guò)濾器堵塞致熱,因為堵 塞會(huì )導致回油背壓過(guò)高,從而引起油溫過(guò)高和泵體過(guò)熱現象發(fā)生。
所以正確選擇和定位油箱容積、冷卻器和運動(dòng)部件之間的間隙，便 可防止發(fā)生泵的過(guò)度發(fā)熱和油溫過(guò)高現象。
2.3柱塞泵密封不良，主要是指泵內液壓油從高壓向低壓滲透 或內部密封損壞，內部元件有磨損或銹蝕都是造成泄漏的原因。
3柱塞泵常見(jiàn)故障的診斷方法
柱塞泵在使用中會(huì )出現各種各樣的故障,對于常見(jiàn)故障能及時(shí) 排查進(jìn)而及時(shí)解決,是保證柱塞液壓泵正常工作的基礎。
3.1四覺(jué)診斷方法
柱塞泵故障診斷為常見(jiàn)的方法即四覺(jué)判斷法。這個(gè)方法要求 維修人員具有豐富的維修經(jīng)驗,良好的專(zhuān)業(yè)知識積累。查看設備的 外觀(guān)是否良好,聽(tīng)設備運轉的聲音是否正常,觸摸設備的表面檢查 是否有振動(dòng)或者溫度是否正常,嗅是對液壓油是否有發(fā)臭或變質(zhì)的 味道。通過(guò)四覺(jué)診斷方法對一些簡(jiǎn)單的故障進(jìn)行診斷，該診斷方法--般只是作為初步的故障診斷階段，通過(guò)這些表象表現出來(lái)的問(wèn) 題，設定更加全面的診斷方案。
3.2液壓試驗臺檢測
隨著(zhù)科技的進(jìn)步，液壓系統隨處可見(jiàn),柱塞液壓泵的應用也越 來(lái)越廣泛。對其進(jìn)行檢測的液壓試驗臺也變得越來(lái)越精確。在液壓 試驗臺上檢測可以得到柱塞液壓泵的各項運行數據,空載時(shí)的輸出 空載流量和轉速,再測出在試驗壓力下的泵的輸出流量和轉速。并 以空載流量代替泵的理論流量，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的計算可以計算出泵在試 驗壓力下的容積效率。根據計算得出的容積效率數值和正常的數值 進(jìn)行比較(一般正常的柱塞液壓泵容積效率在90%以上) ,如果偏差 較大，就說(shuō)明該柱塞泵需進(jìn)行拆解修理。液壓試驗臺的檢測相對于 四覺(jué)診斷法，更加直觀(guān)和科學(xué),通過(guò)數據直接就能知道柱塞泵的運 行狀況。
4液壓系統的狀態(tài)監控
柱塞泵是在液壓系統中工作，因此不能單獨對柱塞泵進(jìn)行監 控，也需要對和柱塞液壓泵相關(guān)的元素進(jìn)行監控。主要是液壓油的 壓力、流量和溫度等，重要的是液壓油的溫度。如果溫度過(guò)高,將
對液壓系統中的各種元件造成嚴重破壞。
4.1對液壓系統溫度的監測
溫度是影響液壓系統正常運行的主要因素,液壓系統工作允許 油溫為15~80C,佳溫度為25~55C。由于溫度過(guò)高將會(huì )造成油液 粘度降低,密封件損壞等。因此需要對系統和柱塞泵殼體的溫度進(jìn) 行實(shí)時(shí)監測并體現在監視器.上。一旦液壓系統出現溫度過(guò)高這一現 象,儀器可以得到有效的監測數據并報警,同時(shí)對于故障位置做出 定位，然后做出故障診斷。
4.2對于元件的狀態(tài)監測
主要是對于元件各數值的測量,比如設備轉速、電磁閥電流值、 液壓油污染程度等進(jìn)行全面的監測。液壓油污染程度分為以下兩個(gè) 方面:(1)液壓油中水的比例。(2)液壓油中的雜質(zhì)。通過(guò)這些監測能 盡量避免系統性問(wèn)題的出現。
5結束語(yǔ)
在柱塞液壓泵的日常使用中,溫度過(guò)高、油液污染通常是其故 障的主要原因。隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對于柱塞泵做檢測的液 壓試驗臺也越來(lái)越完善。同時(shí)在使用中也要構建--個(gè)完整的監測體 系,做到早發(fā)現問(wèn)題,早解決問(wèn)題,從而確定和保障液壓泵的正常使用。
泵使用效果視頻
泵使用效果視頻