摘要：液壓泵是液壓系統(tǒng)中的“心臟”，當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，首先想到液壓泵。通過對各種液壓泵故障的分析，列出了常見故障及產(chǎn)生原因，最后找出解決方法并探討了液壓泵的合理使用。
關(guān)鍵詞：液壓泵；故障；原因；
液壓泵是液壓設(shè)備中重要的元件，按結(jié)構(gòu)不同分為齒輪泵，葉片泵，柱塞泵，螺桿泵等。若液壓泵出現(xiàn)故障液壓系統(tǒng)將無法正常工作。筆者通過對液壓泵工作中常出現(xiàn)的的故障進(jìn)行分析，以求實(shí)現(xiàn)對液壓泵故障的宏觀把握，能夠快速排除使故障率最小化。其選用原則主要有：是否要求變量，要求變量選用變量泵；工作壓力，柱塞泵的額定壓力最高；工作環(huán)境，齒輪泵的抗污能力最好；噪聲指標(biāo)，雙作用葉片泵和螺桿泵屬低噪聲泵；效率，軸向柱塞泵的總效率最高。
1．常見液壓泵故障分析及解決方法
雖然液壓泵種類較多，但液壓泵的工作原理和功能是相同的，因此可以將液壓泵作為單獨(dú)一個對象進(jìn)行研究。經(jīng)過對各種液壓泵工作中常出現(xiàn)的故障進(jìn)行調(diào)查分析，液壓泵常出現(xiàn)的共性故障總結(jié)如下。
1.1 液壓泵不出油或無壓力
液壓泵不出油或無壓力，整個液壓系統(tǒng)將無法工作，影響系統(tǒng)的工作效率。其原因有：①原動機(jī)和液壓泵轉(zhuǎn)向不一致；②油箱油位過低；③吸油管或?yàn)V油器堵塞；④啟動時(shí)轉(zhuǎn)速過低；⑤油液粘度過大或葉片移動不靈活；⑥葉片泵配油盤與泵體接觸不良或葉片在滑槽內(nèi)卡死；⑦進(jìn)油口漏氣；⑧組裝螺釘過松。
相應(yīng)的解決方法：①糾正轉(zhuǎn)向；②補(bǔ)油至油標(biāo)線；③清洗吸油管路或?yàn)V油器，使其暢通；④使轉(zhuǎn)速達(dá)到液壓泵的最低轉(zhuǎn)速以上；⑤檢查油質(zhì)，更換粘度適合的液壓油或提高油溫；⑥修理接觸面，重新調(diào)試，清洗滑槽和葉片，重新安裝；⑦更換密封件或接頭；⑧擰緊螺釘。
1.2 流量不足或壓力不能升高
液壓泵流量和壓力不足時(shí)，導(dǎo)致執(zhí)行元件的速度和壓力不穩(wěn)定，不能實(shí)現(xiàn)對外做功，因此應(yīng)查找原因，穩(wěn)定流量和提高壓力。
液壓泵流量不足或壓力不能升高的原因有很多：①吸油管或?yàn)V油器部分堵塞；②吸油端連接處密封不嚴(yán)，有空氣進(jìn)入，吸油位置太高；③葉片泵個別葉片裝反，運(yùn)動不靈活；④泵蓋螺釘松動；⑤系統(tǒng)泄漏；⑥齒輪泵軸向和徑向間隙過大；⑦葉片泵定子內(nèi)表面磨損；⑧柱塞泵柱塞與缸體或配油盤與缸體間磨損，柱塞回程不夠或不能回程，引起缸體與配油盤間失去密封；⑨柱塞泵變量機(jī)構(gòu)失靈；⑩側(cè)板端磨損嚴(yán)重，漏損增加；⑥溢流閥失靈。
相應(yīng)解決的方法是：①出去臟物，使吸油暢通；②在吸油端連接處涂油，若有好轉(zhuǎn)，則緊固連接件，或更換密封，降低吸油高度；③逐個檢查，不靈活葉片應(yīng)重新研配；④適當(dāng)擰緊；⑤對系統(tǒng)進(jìn)行順序檢查；⑥找出間隙過大部位，采取措施；⑦更換零件；⑧更換柱塞，修磨配油盤與缸體的接觸面，保證接觸良好，檢查或更換中心彈簧；⑨檢查變量機(jī)構(gòu)，糾正其調(diào)整誤差；⑩更換零件；⑧檢修溢流閥。
1.3 噪音嚴(yán)重及壓力波動
噪音嚴(yán)重及壓力波動，對液壓系統(tǒng)的工作性能和工作環(huán)境有較大的影響。其原因有：①吸油管或?yàn)V油器部分堵塞；②吸油端連接處密封不嚴(yán)，有空氣進(jìn)入，吸油位置太高；③從泵軸油封處有空氣進(jìn)入；④泵蓋螺釘松動；⑤泵與連軸器不同心或松動；⑥油液粘度過高，油中有氣泡；⑦吸人口濾油器通過能力太��；⑧ 轉(zhuǎn)速太高；⑨泵體腔道阻塞；⑩齒輪泵齒形精度不高或接觸不良，泵內(nèi)零件損壞；⑩齒輪泵軸向間隙過小，齒輪內(nèi)孔與端面垂直度或泵蓋上兩孔平行度超差溢流閥阻尼孔堵塞；⑩管路振動。
相應(yīng)解決的方法是：①除去臟物，使吸油管暢通；
②在吸油端連接處涂油，若有好轉(zhuǎn)，則緊固連接件，或更換密封，降低吸油高度；③更換密封；④適當(dāng)擰緊；⑤重新安裝，使其同心，緊固連接件；⑥換粘度適當(dāng)液壓油，提高油液質(zhì)量；⑦改用通過能力較大的濾油器；⑧使轉(zhuǎn)速降至允許最高轉(zhuǎn)速以下；⑨清理或更換泵體；⑩更換齒輪或研磨修整，更換損壞零件；⑾檢查并修復(fù)有關(guān)零件拆卸溢流閥清洗；⑿采取隔離消振措施。
1.4 過熱
出現(xiàn)液壓泵過熱故障的主要原因：①油液粘度過高或過低；②側(cè)板和軸套與齒輪端面嚴(yán)重磨擦；③油液清潔度差，內(nèi)部磨損加劇，使容積效率下降，油從內(nèi)部間隙泄漏節(jié)流而產(chǎn)生熱量；④油箱容積太小，散熱不良；⑤系統(tǒng)超載，主要表現(xiàn)在壓力或轉(zhuǎn)速過高；
相應(yīng)解決的方法是：①更換成粘度適合的液壓油；②修理或更換側(cè)板和軸套；③換油；④加大油箱，擴(kuò)大散熱面積；⑤調(diào)整壓力和轉(zhuǎn)速。
1.5 泄漏
液壓泵泄漏多少直接決定液壓泵的輸出流量，將影響到液壓系統(tǒng)速度的穩(wěn)定性和輸出功率的大小。故障的主要原因：①柱塞泵中心彈簧損壞，使缸體與配油盤問失去密封性；②油封或密封圈損傷；③密封表面不良；④泵內(nèi)零件間磨損，間隙過大。
相應(yīng)解決的方法是：①更換彈簧；②更換油封或密封圈；③檢查修理；④更換或重新配研零件。
液壓泵用軸承的檢查與修復(fù)
軸承的使用壽命
柱塞泵中最重要的部件是軸承，使用過程中如果出現(xiàn)軸承游隙超差，則不能保證液壓泵內(nèi)部柱塞桿與缸體孔、滑靴與斜盤、配流盤與缸體配流面三對磨擦副的正常間隙，同時(shí)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。使用過程
中，要根據(jù)說明書的規(guī)定定期維修和定期更換軸承。根據(jù)生產(chǎn)廠資料，軸承的平均使用壽命約為10 h，超過此值就需要更換新的軸承。
軸承的檢測
軸承的檢測項(xiàng)目主要是軸承游隙，軸承游隙的檢測要用到專業(yè)檢測儀器，因此，維修過程中，只能采用目測的方法進(jìn)行簡單的檢查，如發(fā)現(xiàn)軸承的滾柱表面有劃痕或變色現(xiàn)象，就必須更換軸承。
更換軸承時(shí)的注意事項(xiàng)
在更換軸承時(shí)，應(yīng)注意原軸承的英文字母(表示精度等級)和型號，柱塞泵上使用的軸承大都采用大載荷容量軸承，更換時(shí)最好購買原廠家，原規(guī)格的產(chǎn)品。如果一時(shí)不能買到，需要代換時(shí)，應(yīng)查表代換，目的是保持軸承的精度等級和載荷容量，否則將影響泵的使用效果，嚴(yán)重時(shí)將會降低泵的使用壽命。
2．液壓泵的維護(hù)及注意事項(xiàng)
2.1 齒輪泵
外嚙合齒輪泵自吸性能最好，耐污染性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛。其缺點(diǎn)是不能變量，屬于定量泵，國產(chǎn)齒輪泵額定壓力為10—20MPa。但能做成三聯(lián)、四聯(lián)式實(shí)現(xiàn)分級變量，而且可以制成派生產(chǎn)品齒輪式分流器，可實(shí)現(xiàn)數(shù)缸同步。
泵的支座或法蘭和電動機(jī)應(yīng)有共同的安裝基礎(chǔ)。基礎(chǔ)、法蘭或支座都必須有足夠的剛度。在底座下面及法蘭和支架之間裝上橡膠隔振墊，以降低噪聲。對于安裝在油箱上的自吸泵，通常泵中心至油箱液面的距離不大于500mm。對于安裝在油箱下面或旁邊的泵，為了便于檢修，吸入管道上應(yīng)安裝截止閥。進(jìn)口、出口位置和旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合標(biāo)明的要求，不得搞錯接反。要擰緊進(jìn)出油口管接頭連接螺釘設(shè)備上，如簡易小型油壓機(jī)等。
目前，國內(nèi)齒輪泵大多用在移動式設(shè)備上，如拖拉機(jī)、推土機(jī)、叉車、自卸車、裝載機(jī)等。國外齒輪泵的額定壓力較高，采用多聯(lián)泵能代替一部分軸向柱塞泵，用在挖掘機(jī)和汽車起重機(jī)等需要多種動作的機(jī)器上。
2.2 葉片泵
液壓系統(tǒng)需要流量變化時(shí)，特別是需要大流量的時(shí)間比需要小流量的時(shí)間要短時(shí)，最好采用雙聯(lián)泵或變量泵。
如機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，當(dāng)快進(jìn)時(shí)，需要流量大，工進(jìn)時(shí)，需要流量小，二者相差幾十倍甚至更多。為了滿足快進(jìn)時(shí)液壓缸需要的大流量，要選用流量較大的泵，但到工進(jìn)時(shí)，液壓缸需要的流量很小，使絕大部分高壓液壓油經(jīng)溢流閥溢流。這不僅消耗了功率，還會使系統(tǒng)發(fā)熱。為了解決這個問題，可以選用變量葉片泵。當(dāng)快進(jìn)時(shí)，壓力低，泵排量(流量)最大；當(dāng)工進(jìn)時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，泵自動使排量減小，基本上沒有油從溢流閥溢流。也可以采用雙聯(lián)葉片泵，低壓時(shí)大小2個泵一起向系統(tǒng)供油，工進(jìn)高壓時(shí)，小泵高壓小流量供油，大泵低壓大流量經(jīng)卸荷閥卸荷后供油。
2.3 螺桿泵
2.3.1 螺桿泵的停車
螺桿泵停車時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉排出停止閥，并待泵完全停轉(zhuǎn)后關(guān)閉吸入停止閥。
螺桿泵因工作螺桿長度較大，剛性較差，容易引起彎曲，造成工作失常。對軸系的連接必須很好對中；對中工作最好是在安裝定位后進(jìn)行，以免管路牽連造成變形；連接 管路 時(shí)應(yīng)獨(dú)立固定，盡可能減少對泵的牽連等。此外，備用螺桿，在保存時(shí)最好采用懸吊固定的方法，避免因放置不平而造成的變形。
2.3.2 螺桿泵的起動
螺桿泵應(yīng)在吸排停止閥全開的情況下起動，以防過載或吸空。螺桿泵雖然具有干吸能力，但是必須防止干轉(zhuǎn)，以免擦傷工作表面。假如泵需要在油溫很低或粘度很高的情況下起動，螺桿泵應(yīng)在吸排閥和旁通閥全開的情況下起動，讓泵起動時(shí)的負(fù)荷最低，直到原動機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將旁通閥逐漸關(guān)閉。當(dāng)旁通閥開啟時(shí)，液體是在有節(jié)流的情況下在泵中不斷循環(huán)流動的，而循環(huán)的油量越多，循環(huán)的時(shí)間越長，液體的發(fā)熱也就越嚴(yán)重，甚至使 泵 因高溫變形而損壞，必須引起注意。
2.3.3 螺桿泵的運(yùn)轉(zhuǎn)
螺桿泵必須按既定的方向運(yùn)轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生一定的吸排。
泵工作時(shí)，應(yīng)注意檢查壓力、溫度和機(jī)械軸封的工作。對軸封應(yīng)該允許有微量的泄漏，如泄漏量不超過 20-30 秒 / 滴，則認(rèn)為正常。假如螺桿泵在工作時(shí)產(chǎn)生噪音，這往往是因油溫太低，油液粘度太高，油液中進(jìn)入空氣，聯(lián)軸節(jié)失中或泵過度磨損等原因引起。
參考文獻(xiàn)
[1] 黃志堅(jiān)．圖解液壓元件使用與維修[M]．北京：中國電力出版社2OO7．
[2] 姜佩東．液壓與氣動技術(shù)[M]．北京：高等教育出版社，2000．
[3] 張于賢．關(guān)于液壓泵壽命的分析[J]．機(jī)械，2006（5）：21．
[4] 吉林工業(yè)大學(xué)．工程機(jī)械液壓與液力傳動[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1979．
[5] 賀利樂·建設(shè)機(jī)械液壓液力傳動[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004． |