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浅谈柱塞泵常见故障的排除

泵业之家2022-06-18 11:44:11

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柱塞泵主要作为飞机液压系统的动力源,为整个液压系统提供高压液压油。由于它使用效率高,从起飞到降落不停工作,因此故障频发。为了方便维护和使用,保证柱塞泵的使用寿命,下面以YZB-20H型柱塞泵为例,分析柱塞泵故障判断方法及处理措施。YZB-20H型柱塞泵主要由转子、柱塞组合件、回位弹簧、斜盘组合、分油盘、随动活塞、传动轴和壳体等组成。



一、在工作过程中,因磨损等原因容易发生故障,必须精心维护的零件通常有分油盘、转子和柱塞组合件等。


1.分油盘

分油盘是泵内的关键零件,所发生的故障大多是分油盘磨损、咬盘甚至烧盘,导致分油盘与转子配流平面、分油盘与泵体配流平面之间配合不贴切,密封性能降低,造成泄漏。主要表现为:泵的压力提不起来、泵不打油或油量不足等。对于拉毛、磨损不太严重的分油盘,可采用手工研磨的方法加以修理解决。具体方法是:在二级以上精度的平板上选用氧化铝系微粉作磨料,再加入15号航空液压油,将分油盘表面贴合在平板上用适当的力推磨,研磨修理后的分油盘用清洗汽油油清洗、抛光后不平行度不大于0.015毫米,不平度不大于0.0015毫米,光洁度▽11,然后镀银。若分油盘磨损较严重使其厚度小于允许的最小厚度13.8毫米或烧损并使零件退火发黄,则必须更换分油盘。其损坏原因是由于转子与分油盘之间的油膜被破坏,造成金属对金属的直接接触,转子与分油盘存在高速旋转运动,金属的直接接触产生大量的摩擦热,使转子和分油盘过热导致材料组织的改变,产生咬合、粘结,进一步加剧磨损和摩擦,最终使金属产生裂纹或烧坏。在修理、使用、安装分油盘过程中,须注意以下几个方面:(1)合理选择工作油液,严格保持清洁,用油的清洁度应达到8级以上。(2)转子与分油盘接触端面要达到规定要求,使两者接触均匀。(3)安装时保证转子、传动轴的同轴度;泵体、分油盘对传动轴的垂直度;分油盘两端面的平行度。这样泵在运转时,分油盘与转子之间不会出现楔形间隙,防止两者间的局部接触,确保两者之间均匀、全面贴合,从而避免烧盘。 


2.转子
转子内有9个均匀分布的柱塞孔,柱塞孔的进、出油口呈长腰圆形(与分油盘上的吸、排油窗口相适应)。柱塞泵工作时,液压油可以对转子产生一个轴向推力,加上中心弹簧的作用力,使转子对分油盘有一个压紧力。两者之间通常有良好的密封性能,并且在两者端面磨损后有一定的补偿功能。转子与分油盘的接触表面是一个最易磨损的关键之处,转子的端面磨损一般比较均匀。转子的分流端面磨损或烧坏产生的原因及处理措施如下:(1)产生原因。① 油质过差,杂质或污物吸人泵内;② 因停车时间过长,启动油泵前未能给泵内加注工作油液,使转子与分油盘发生干摩擦;③分油盘在高温下长期工作,导致应力变形;④分油盘与转子之间高、低压过渡区困油现象严重;⑤轴承与传动轴配合间隙过大,致使转子旋转时抖动,造成与分油盘接触不均;⑥传动轴弯曲或其轴承未装正,使传动轴与泵壳内孔同轴度超差。 (2)处理措施。① 重新过滤油液或换油,清除杂质或污物;② 启动油泵前必须在泵内加满工作油液,停车时间较长后重新开车尤须注意,否则不得启动;③检查排除油温高故障,检修更换分油盘;④用锉刀修整卸压槽相关部位,使其符合卸压要求;⑤更换轴承,适当减小配合间隙;⑥更换或修理传动轴,重新装配轴承。若发现转子端面有磨损和划伤,可将该面放于二级精度的平板上研磨排除,总磨削量不大于0.08毫米,并用平晶检查平面度应在3个光带内,最小长度为67-0.23毫米,光洁度▽11。


3.柱塞组合件
柱塞的球头套在柱塞座的内球面内,两者达到很好的接触,保证柱塞球头在柱塞座内的任意方向可滑行转动而不松动。柱塞座的平面与斜盘端面接触,为防止两者相对滑动摩擦发热损坏,此处采用静压轴承结构,即在相对滑动面间强制形成牢固的油膜将金属隔开,并保证得到充分润滑。另外,如某型飞机的YZB-23C型油泵,在其柱塞体表面上车有多圈环槽,其作用除进行间隙密封外,还可以改善润滑条件,消除液压固着和储存污物。柱塞和柱塞座作为液压柱塞泵的核心,受冲击及交变应力最为频繁,运动速度及加速度最高,工作最为繁重。在实际应用中,柱塞和柱塞座常见的问题有球头配合松动、柱塞体表面咬毛或拉伤、柱塞座与斜盘贴合面磨损或烧坏等。

二、在使用过程中,除上述分油盘、转子、柱塞组合件三大关键部件的故障外,另外常见的故障有:系统升不起压或压力提不起来,油泵不打油或流量不足,油液温升太高,泵噪音大等。这些故障的产生原因及排除方法见表2。


总之,液压柱塞泵结构较复杂,零部件多,用油清洁度要求高,所以在使用过程中要精心维护和检修。


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