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柱塞泵磨損原因分析及如何改進(jìn)
1 柱塞泵故障現(xiàn)象及原因分析
柱塞泵常出現(xiàn)空載大油門時(shí)動(dòng)臂緩慢起升、重載時(shí)不動(dòng)作的故障現(xiàn)象。該機(jī)液壓系統(tǒng)為單泵串聯(lián)回路。我們?cè)诰S修時(shí)從以下三點(diǎn)查找故障原因，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，現(xiàn)介紹如下。
(1)檢查動(dòng)臂油缸的內(nèi)漏情況。
簡(jiǎn)單的方法是把動(dòng)臂升起，看其是否有明顯的自由下降。若下落明顯則拆卸油缸檢查，密封圈如已磨損應(yīng)予更換。
(2)檢查操縱閥。
首先清洗安全閥，檢查閥芯是否磨損，如磨損應(yīng)更換。安全閥安裝后若仍無(wú)變化，再檢查操縱閥閥芯磨損情況，其間隙使用限度一般為0.06mm,磨損嚴(yán)重應(yīng)更換。
(3)測(cè)量不二越柱塞泵的壓力。
若壓力偏低，則進(jìn)行調(diào)整，加壓力仍調(diào)不上去，則說(shuō)明不二越柱塞泵嚴(yán)重磨損。經(jīng)檢查測(cè)量不二越柱塞泵的壓力僅為5-7MPa，明顯低于液壓系統(tǒng)的額定壓力。拆卸不二越柱塞泵后發(fā)現(xiàn)軸套已磨損，低壓區(qū)泵殼內(nèi)壁被齒輪嚴(yán)重“掃模”，側(cè)壁也稍有磨損。由此可見，造成動(dòng)臂帶載不能提升的主要原因?yàn)椋?br />
a. 不二越柱塞泵嚴(yán)重磨損。在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泵內(nèi)泄漏嚴(yán)重；高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，泵壓力稍有提高，但由于泵的磨損及內(nèi)泄，容積效率顯著下降，很難達(dá)到額定壓力。不二越柱塞泵長(zhǎng)時(shí)間工作又加劇了磨損，油溫升高，由此造成液壓元件磨損及密封件的老化、損壞，喪失密封能力，液壓油變質(zhì)，最后導(dǎo)致故障發(fā)生。
b.液壓元件選型不合理。動(dòng)臂油缸規(guī)格為70/40非標(biāo)準(zhǔn)系列，密封件亦為非標(biāo)準(zhǔn)件，制造成本高且密封件更換不便。動(dòng)臂油缸缸徑小，勢(shì)必使系統(tǒng)調(diào)定壓力高。
c.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。由圖1可知，操縱閥與全液壓轉(zhuǎn)向器為單泵串聯(lián)，安全閥調(diào)定壓力分16MPa，而不二越柱塞泵的額定工作壓力也為16MPa。不二越柱塞泵經(jīng)常在滿負(fù)載或長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷(高壓)情況下工作，并且系統(tǒng)有液力沖擊，長(zhǎng)期不換油，液壓油受污染，加劇不二越柱塞泵磨損，以致不二越柱塞泵泵殼炸裂(后曾發(fā)現(xiàn)此類故障)。
2 改進(jìn)及效果
(l)改進(jìn)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)多次論證，最后采用先進(jìn)的優(yōu)先閥與負(fù)荷傳感全液壓轉(zhuǎn)向器形式，見圖2。新系統(tǒng)能夠按照轉(zhuǎn)向要求，優(yōu)先向其分配流量，無(wú)論負(fù)載大小、方向盤轉(zhuǎn)速高低均能保證供油充足，剩余部分可全部供給工作裝置回路使用，從而消除了由于轉(zhuǎn)向回路供油過(guò)多而造成功率損失，提高了系統(tǒng)效率，降低了不二越柱塞泵的工作壓力。
(2)優(yōu)化設(shè)計(jì)動(dòng)臂油缸和不二越柱塞泵造型，降低系統(tǒng)工作壓力。通過(guò)優(yōu)化計(jì)算，動(dòng)臂油缸采用標(biāo)準(zhǔn)系列80/4。不二越柱塞泵排量由10ml/r提高為14ml/r，系統(tǒng)調(diào)定壓力為14MPa，滿足了動(dòng)臂油缸舉升力和速度要求。
(3)在使用過(guò)程中還應(yīng)注意裝載機(jī)的正確使用與維護(hù)，定期添加或更換液壓油，保持液壓油的清潔度，加強(qiáng)日常檢查和維護(hù)。經(jīng)改進(jìn)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，齒輪泵工作更加平穩(wěn)，不再出現(xiàn)過(guò)載情況。同時(shí)油路設(shè)計(jì)合理，提高系統(tǒng)效率，而且充分發(fā)揮整機(jī)使用性能，提高了工作效率。轉(zhuǎn)向動(dòng)作平滑可靠，避免了高速時(shí)轉(zhuǎn)向“飄”的現(xiàn)象。