柱塞泵作為液壓系統(tǒng)中的動力源，具有其重要的作用。和其 它種類液壓泵相比其具有下列優(yōu)點:額定壓力高,轉(zhuǎn)速高,泵的驅(qū)動 功率大;效率高,容積效率為95%左右,總效率為90%左右;壽命長; 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，但是 也具有相應的缺點:結構較復雜，零件數(shù)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,要求較高的過濾精度,對 使用和維護要求較高。柱塞泵在使用過程中會發(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(tǒng)過熱、傳遞介質(zhì)(通常 是液壓油)的污染及變質(zhì)等因素。
1柱塞泵常見故障的診斷
柱塞泵廣泛應用于高壓、大流量和流量需要調(diào)節(jié)的場合,諸如 液壓機、工程機械和船舶中。作為液壓系統(tǒng)中的動力源，在運行工作. 中,正確的故障診斷與有效的監(jiān)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(tǒng)的污染,造 成柱塞泵的故障。以下就常見故障展開分析,進而闡述柱塞泵故障 診斷的方法。
2柱塞泵常見故障的分析.
柱塞泵的常見故障通常為以下幾方面:輸出流量不足或不輸 出;中位時排油量不為零;輸出流量波動;輸出壓力異常;振動和噪 聲;液壓泵過熱;漏油。如果工作環(huán)境惡劣(在高溫和寒的惡劣天 氣狀況),也會降低液壓泵的容積效率。
2.1柱塞泵由于液壓系統(tǒng)污染引起的故障
柱塞泵污染問題通常包括以下兩個方面。
2.1.1液壓系統(tǒng)進水
包含下列兩個原因:(1)設備在使用、抽注液壓油、保存、運輸過 程中水分浸入。冷卻系統(tǒng)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(nèi)。水分在液壓油中會呈現(xiàn)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(xiàn)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(wěn)定,在各種力的作用 下，表現(xiàn)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,就形成了乳化水，乳化水會相對穩(wěn)定. 地存在。大量的游離水的進入,在液壓系統(tǒng)內(nèi)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摩擦表面 產(chǎn)生金屬屑,而這些金屬屑又會隨著液壓油走遍整個系統(tǒng)。在這一 過程中可能會造成閥芯卡死、濾器堵塞、密封被劃傷或劃破等現(xiàn)象。 另外，液壓油里的水會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，油液中的溶解水便過飽和，這些水來不及全部逸出 進入空氣，便在液壓油中生成微小水滴。當溫度再次上升時,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,液壓系統(tǒng)各元件摩擦產(chǎn)生的金屬沫和各 種雜質(zhì)(破損的密封等)隨著液壓油進入柱塞泵中,這些異物將會導 致柱塞泵元件的損壞，尤其是諸多精密元件(如斜盤與滑靴的接觸 面、柱塞等)。
2.2柱塞泵過熱.
導致柱塞泵過度發(fā)的原因有三個:一-是液體摩擦致熱。即高壓 油通過縫隙泄漏到低壓腔,損失大量的液壓能，從而轉(zhuǎn)化為熱能;二 是機械摩擦生熱。即當運動物體表面處于干或半干摩擦狀態(tài)時,運 動部件之間相互摩擦產(chǎn)生熱量;三是回油過濾器堵塞致熱,因為堵 塞會導致回油背壓過高,從而引起油溫過高和泵體過熱現(xiàn)象發(fā)生。
所以正確選擇和定位油箱容積、冷卻器和運動部件之間的間隙，便 可防止發(fā)生泵的過度發(fā)熱和油溫過高現(xiàn)象。
2.3柱塞泵密封不良，主要是指泵內(nèi)液壓油從高壓向低壓滲透 或內(nèi)部密封損壞，內(nèi)部元件有磨損或銹蝕都是造成泄漏的原因。
3柱塞泵常見故障的診斷方法
柱塞泵在使用中會出現(xiàn)各種各樣的故障,對于常見故障能及時 排查進而及時解決,是保證柱塞液壓泵正常工作的基礎。
3.1四覺診斷方法
柱塞泵故障診斷為常見的方法即四覺判斷法。這個方法要求 維修人員具有豐富的維修經(jīng)驗,良好的專業(yè)知識積累。查看設備的 外觀是否良好,聽設備運轉(zhuǎn)的聲音是否正常,觸摸設備的表面檢查 是否有振動或者溫度是否正常,嗅是對液壓油是否有發(fā)臭或變質(zhì)的 味道。通過四覺診斷方法對一些簡單的故障進行診斷，該診斷方法--般只是作為初步的故障診斷階段，通過這些表象表現(xiàn)出來的問 題，設定更加全面的診斷方案。
3.2液壓試驗臺檢測
隨著科技的進步，液壓系統(tǒng)隨處可見,柱塞液壓泵的應用也越 來越廣泛。對其進行檢測的液壓試驗臺也變得越來越精確。在液壓 試驗臺上檢測可以得到柱塞液壓泵的各項運行數(shù)據(jù),空載時的輸出 空載流量和轉(zhuǎn)速,再測出在試驗壓力下的泵的輸出流量和轉(zhuǎn)速。并 以空載流量代替泵的理論流量，通過專業(yè)的計算可以計算出泵在試 驗壓力下的容積效率。根據(jù)計算得出的容積效率數(shù)值和正常的數(shù)值 進行比較(一般正常的柱塞液壓泵容積效率在90%以上) ,如果偏差 較大，就說明該柱塞泵需進行拆解修理。液壓試驗臺的檢測相對于 四覺診斷法，更加直觀和科學,通過數(shù)據(jù)直接就能知道柱塞泵的運 行狀況。
4液壓系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控
柱塞泵是在液壓系統(tǒng)中工作，因此不能單獨對柱塞泵進行監(jiān) 控，也需要對和柱塞液壓泵相關的元素進行監(jiān)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。如果溫度過高,將
對液壓系統(tǒng)中的各種元件造成嚴重破壞。
4.1對液壓系統(tǒng)溫度的監(jiān)測
溫度是影響液壓系統(tǒng)正常運行的主要因素,液壓系統(tǒng)工作允許 油溫為15~80C,佳溫度為25~55C。由于溫度過高將會造成油液 粘度降低,密封件損壞等。因此需要對系統(tǒng)和柱塞泵殼體的溫度進 行實時監(jiān)測并體現(xiàn)在監(jiān)視器.上。一旦液壓系統(tǒng)出現(xiàn)溫度過高這一現(xiàn) 象,儀器可以得到有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)并報警,同時對于故障位置做出 定位，然后做出故障診斷。
4.2對于元件的狀態(tài)監(jiān)測
主要是對于元件各數(shù)值的測量,比如設備轉(zhuǎn)速、電磁閥電流值、 液壓油污染程度等進行全面的監(jiān)測。液壓油污染程度分為以下兩個 方面:(1)液壓油中水的比例。(2)液壓油中的雜質(zhì)。通過這些監(jiān)測能 盡量避免系統(tǒng)性問題的出現(xiàn)。
5結束語
在柱塞液壓泵的日常使用中,溫度過高、油液污染通常是其故 障的主要原因。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,對于柱塞泵做檢測的液 壓試驗臺也越來越完善。同時在使用中也要構建--個完整的監(jiān)測體 系,做到早發(fā)現(xiàn)問題,早解決問題,從而確定和保障液壓泵的正常使用。
泵使用效果視頻
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