柱塞泵的結(jié)構(gòu)使用及維修方法
液壓泵的種類很多，有齒輪泵、葉片泵、螺桿泵、軸向柱塞泵、徑向柱塞泵等幾大類。
液壓系統(tǒng)的效率主要取決于液壓泵的容積效率，當(dāng)容積效率下降到72%時(shí)，就需要進(jìn)行常規(guī)維修，更換軸承和老化的密封件，要更換或修復(fù)超出配合間隙的磨擦副，使其性能得到恢復(fù)。
現(xiàn)以直軸斜盤式柱塞泵為主，與大家分享一下它的結(jié)構(gòu)、使用及維修方法。
一、柱塞泵的結(jié)構(gòu)：
軸向柱塞泵的柱塞沿軸向圓周均勻分布地裝在缸體中，液壓油經(jīng)配油盤上的吸油口進(jìn)入液壓缸。由于斜盤與配油盤都固定不動(dòng)，當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)液壓缸回轉(zhuǎn)時(shí)，在低壓進(jìn)油與斜盤的作用下，柱塞就在液壓缸中做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，完成吸油與壓油過程。缸體每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個(gè)柱塞運(yùn)動(dòng)一次，完成一次吸油與壓油。斜盤式軸向柱塞泵按其結(jié)構(gòu)可分為點(diǎn)接觸式與滑履式兩種。點(diǎn)結(jié)觸式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只適用于中、低壓（壓力為6.3MPa以下），滑履式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于柱塞垢球面是通過滑履的平面與斜盤接觸，壓力分散，故可以用于中、高壓（工作壓力為21~32MPa)。
在斜盤式軸向柱塞泵中，CY型軸向柱塞泵是較為典型的一種，額寶壓力為32MPa，額定流量有：2.5、10、25、63、80、107、120、160、250（L/min)等規(guī)格。這種柱塞泵分定量泵與變量泵兩種。目前國(guó)內(nèi)常用的有手動(dòng)變量、伺服變量、壓力補(bǔ)償變量、恒壓變量等形式。
目前用得比較多的主要是CY14—1B型軸向柱塞泵，它采用配油盤配油，缸體旋轉(zhuǎn)的動(dòng)動(dòng)形式。在滑履與變量頭之間，配油盤與缸體之間采用了靜壓平衡結(jié)構(gòu)，因而有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、效率高、使用壽命長(zhǎng)等許多優(yōu)點(diǎn)。適用于鍛壓、冶金、礦山、般舶、運(yùn)輸、建筑等機(jī)械及其他高中壓液壓系統(tǒng)中。
二、供油形式：
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型、自吸供油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱，也有液壓泵本身帶有補(bǔ)油分泵向液壓泵進(jìn)油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強(qiáng)，無需外力供油。
氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動(dòng)機(jī)器后，必須等液壓油箱達(dá)到使用氣壓后，才能操作機(jī)械。如液壓油箱的氣壓不足時(shí)就擔(dān)任機(jī)器，會(huì)對(duì)液壓泵內(nèi)的與滑鞭造成拉脫現(xiàn)象，出會(huì)造成泵體內(nèi)回程板與壓板的非正常磨損。采用補(bǔ)油泵供油的柱塞泵，使用3000h后，操作人員每日需對(duì)柱塞泵檢查1-2次，檢查液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)聲響是否正常。如發(fā)現(xiàn)液壓缸速度下降或悶車時(shí)，就應(yīng)該對(duì)補(bǔ)油泵解體檢查，檢查葉輪邊沿是否有刮傷現(xiàn)象，內(nèi)齒輪泵間隙是否過大。
對(duì)于自吸油型柱塞泵，液壓油箱內(nèi)的油液不得低于油標(biāo)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(zhǎng)。
三、液壓泵用軸承：
柱塞泵zui重要的部件是軸承，如果軸承出現(xiàn)游隙，則不能保證液壓泵內(nèi)部三對(duì)磨擦副的正常間隙，同時(shí)也會(huì)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(jù)液壓泵制造廠提供的資料，軸承的平均使用壽命為10000h，超過此值就需要更換新的。
拆卸下來的軸承，沒有專業(yè)檢測(cè)儀器是無法檢測(cè)出軸承的游隙的，只能采用目測(cè)，如發(fā)現(xiàn)滾柱表面有劃痕或變色，就必須更換。
在更換軸承時(shí)，應(yīng)注意原軸承的英文字母和型號(hào)，柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承，購(gòu)買原廠家，原規(guī)格的產(chǎn)品，如果更換另一種品牌，應(yīng)請(qǐng)教對(duì)軸承有經(jīng)驗(yàn)的人員查表對(duì)換，目的是保持軸承的精度等級(jí)和載荷容量。
四 、三對(duì)磨擦副檢查與修復(fù)：
柱塞泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如對(duì)其結(jié)構(gòu)不太熟悉，不要拆裝，應(yīng)由專業(yè)維修人員進(jìn)行維修裝配。
1、柱塞桿與缸體孔
表1為柱塞泵零件的更換標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)表中所列的各種間隙超差時(shí)，可按下述方法修復(fù)：
柱塞桿直徑：￠16、￠20、￠25、￠30、￠35、￠40
柱塞桿與缸孔標(biāo)準(zhǔn)間隙：0.015、0.025、0.025、0.030、0.035、0.040
極限間隙：0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09
柱塞桿球頭與滑靴球窩標(biāo)準(zhǔn)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復(fù)。首先把一組柱塞桿處徑修整到統(tǒng)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?zé)嵫b或銅套低溫冷凍擠壓，過盈裝配；（b）采有樂泰膠粘著裝配，這咱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(jié)合方式的缸體與銅套，修復(fù)方法如下：
（a）采用研磨棒，手工或機(jī)械方法研磨修復(fù)缸孔；（b）采用座標(biāo)鏜床，重新鏜缸體孔；（c）采用鉸刀修復(fù)缸體孔。
（3）采用“表面工程技術(shù)”，方法如下：
（a）電鍍技術(shù)：在柱塞表面鍍一層硬鉻；（b）電刷鍍技術(shù)：在柱塞表面刷鍍耐磨材料；（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）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(nèi)壁上制備非晶態(tài)薄膜或涂層。因?yàn)楦左w孔內(nèi)壁有了這種特殊物質(zhì)，所以才能組成硬—硬配對(duì)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，磨擦更加的結(jié)構(gòu)性能也就改變了。被去掉涂層的磨擦副，如果強(qiáng)行使用，就會(huì)磨擦面溫度急劇升高，柱塞桿與缸孔發(fā)生膠合。
另外在柱塞桿表面制備一種獨(dú)特的薄膜涂層，涂層含有減磨+耐磨+潤(rùn)滑功能，這組磨擦副實(shí)際還是硬軟配對(duì)，一旦人地改變涂層，也就破壞了zuijia配對(duì)材料的磨擦副，修理這些特殊的柱塞泵，就要送到專業(yè)修理廠。
2、滑靴與斜盤
滑靴與斜盤的滑動(dòng)磨擦是斜盤柱塞泵三對(duì)磨擦副中zui為復(fù)雜的一對(duì)。
表1列出柱塞桿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(huì)從柱塞球頭與滑靴間隙中泄出，滑靴與斜盤油膜減薄，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成靜壓支承失效，滑靴與斜盤發(fā)生金屬接觸磨擦，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出公差1.5倍時(shí)，必須成組更換之。
斜盤作用一段時(shí)間后，斜盤平面會(huì)出現(xiàn)內(nèi)凹現(xiàn)象，在采用平臺(tái)研磨前，首先應(yīng)測(cè)量原始尺寸和平面硬度。研磨后，再測(cè)出研磨量是多少，如在0.18以內(nèi)，對(duì)柱塞泵使用無防礙；如果超出0.2mm以上，則應(yīng)采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(shí)，可采用激光熔敷合金粉末的方法進(jìn)行修復(fù)。激光熔敷技術(shù)既可保證材料的結(jié)合強(qiáng)度，又能保證補(bǔ)熔材料的硬度，且不全降低周邊組織的硬度。
也順以采用鉻相焊條進(jìn)行手工堆焊，補(bǔ)焊過的斜盤平面需重新熱處理，采用氮化爐熱處理。不管采取哪種方法修復(fù)斜盤，都必須恢復(fù)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(fù)
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(shí)，通過研磨手段修復(fù)；缸體配流面溝槽較深時(shí)，應(yīng)先采用“表面工程技術(shù)”手段填平溝槽后，再進(jìn)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(tái)上進(jìn)行研磨。
缸體和配流盤在研磨前，應(yīng)先測(cè)量總厚度尺寸和應(yīng)當(dāng)研磨掉的尺寸，再補(bǔ)償?shù)秸{(diào)整墊上。配流盤研磨量較大時(shí)，研磨后應(yīng)重新熱處理，以確保淬硬層硬度（見表2）。
表2 柱塞泵零件硬度標(biāo)準(zhǔn)
柱塞桿 柱塞桿球頭 斜盤表面 配流盤 推薦硬度
>HS84 >HS90 >HS90 >HS90
缸體與配流盤修復(fù)后，可采用下述方法檢查配合面的泄漏情況，即在配流盤面涂上凡士林油，把泄油道堵死，涂好油配流盤平放在平臺(tái)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(gè)孔注油，一個(gè)孔不注油，觀察4h以上，柱塞孔中柴油無泄露和串通，說明缸體與配流盤研磨合格。
五、使用注意事項(xiàng)
柱塞泵使用壽命的長(zhǎng)短，與平時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)，液壓油的數(shù)量和質(zhì)量，油液清潔度等有關(guān)。避免油液中的顆粒對(duì)柱塞泵磨擦副造成磨損等，也是延長(zhǎng)柱塞泵壽命的有效途徑。在維修中更換零件應(yīng)盡量使用原廠生產(chǎn)的零件，這些零件有時(shí)比其它仿造的零件價(jià)格要貴，但質(zhì)量及穩(wěn)定性要好，如果購(gòu)買售價(jià)便宜的仿造零件，短期內(nèi)似乎是節(jié)省了費(fèi)用，但由此出帶來了隱患，也可能對(duì)柱塞泵的使用造成更大的危害。液壓泵啟動(dòng)前必須先從回油口向泵內(nèi)灌滿清潔的工作油，然后方可啟動(dòng)。先采用點(diǎn)動(dòng)數(shù)次，同時(shí)觀察油流方向，若油流方向正確，方可正式啟動(dòng)。啟動(dòng)后空載運(yùn)轉(zhuǎn)20~30分鐘，然后可以投入使用。
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