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VICKERS柱塞泵工作原理及常見故障處理

來源:東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司   2015年11月04日 16:59  

VICKERS柱塞泵工作原理及常見故障處理
VICKERS威格士柱塞泵是往復泵的一種,屬于體積泵,其柱塞靠泵軸的偏心轉動驅(qū)動,往復運動,其吸入和排出閥都是單向閥。當柱塞外拉時,工作室內(nèi)壓力降低,出口閥關閉,低于進口壓力時,進口閥打開,液體進入;柱塞內(nèi)推時,工作室壓力升高,進口閥關閉,高于出口壓力時,出口閥打開,液體排出。帶滑靴結構的軸向柱塞泵是目前使用zui廣泛的軸向柱塞泵,安放在缸體中的柱塞通過滑靴與斜盤相接觸,當傳動軸帶動缸體旋轉時,斜盤將柱塞從缸體中拉出或推回,完成吸排油過程。柱塞與缸孔組成的工作容腔中的油液通過配油盤分別與泵的吸、排油腔相通。變量機構用來改變斜盤的傾角,通過調(diào)節(jié)斜盤的傾角可改變泵的排量。
概述
VICKERS威格士柱塞泵柱塞往復運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。柱塞每循環(huán)的供油量大小取決于供油行程,供油行程不受凸輪軸控制是可變的。供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。柱塞泵工作時,在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往復運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。
進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去后,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產(chǎn)生真空度,當柱塞上端面把柱塞套上的進油孔打開后,充滿在油泵上體油道內(nèi)的柴油經(jīng)油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點,進油結束。
供油過程
當凸輪軸轉到凸輪的凸起部分頂起滾輪體時,柱塞彈簧被壓縮,柱塞向上運動,燃油受壓,一部分燃油經(jīng)油孔流回噴油泵上體油腔。當柱塞頂面遮住套筒上進油孔的上緣時,由于柱塞和套筒的配合間隙很小(0.0015-0.0025mm)使柱塞頂部的泵油室成為一個密封油腔,柱塞繼續(xù)上升,泵油室內(nèi)的油壓迅速升高,泵油壓力>出油閥彈簧力+高壓油管剩余壓力時,推開出油閥,高壓柴油經(jīng)出油閥進入高壓油管,通過噴油器噴入燃燒室。
回油過程
柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此后柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去后,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環(huán)。
VICKERS柱塞泵以一個柱塞為原理介紹,一個柱塞泵上有兩個單向閥,并且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內(nèi)出現(xiàn)負壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸內(nèi),柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮后另一個單向閥被打開,被吸入缸內(nèi)的液體被排出。這種工作方式連續(xù)運動后就形成了連續(xù)供油 。
VICKERS威格士柱塞泵常見故障處理
1.VICKERS柱塞泵輸出流量不足或不輸出油液
(1)吸入量不足。原因是吸油管路上的阻力過大或補油量不足。如泵的轉速過大,油箱中液面過低,進油管漏氣,濾油器堵塞等。
(2)泄漏量過大。原因是泵的間隙過大,密封不良造成。如配油盤被金屬碎片、鐵屑等劃傷,端面漏油;變量機構中的單向閥密封面配合不好,泵體和配油盤的支承面有砂眼或研痕等??梢酝ㄟ^檢查泵體內(nèi)液壓油中混雜的異物判別泵被損壞的部位。
(3)傾斜盤傾角太小,泵的排量少,這需要調(diào)節(jié)變量活塞,增加斜盤傾角。
2.中位時排油量不為零 變量式軸向柱塞泵的斜盤傾角為零時稱為中位,此時泵的輸出流量應為零。但有時會出現(xiàn)中位偏離調(diào)整機構中點的現(xiàn)象,在中點時仍有流量輸出。其原因是控制器的位置偏離、松動或損傷,需要重新調(diào)零、緊固或更換。泵的角度維持力不夠、傾斜角耳軸磨損也會產(chǎn)生這種現(xiàn)象。
3.輸出流量波動 輸出流量波動與很多因素有關。對變量泵可以認為是變量機構的控制不佳造成,如異物進入變量機構,在控制活塞上劃出階痕、磨痕、傷痕等,造成控制活塞運動不穩(wěn)定。由于放大器能量不足或零件損壞、含有彈簧的控制活塞的阻尼器效能差,都會造成控制活塞運動不穩(wěn)定。流量不穩(wěn)定又往往伴隨著壓力波動。這類故障一般要拆開液壓泵,更換受損零部件,加大阻尼,提高彈簧剛度和控制壓力等。
4.輸出壓力異常 泵的輸出壓力是由負載決定的,與輸入轉矩近似成正比。輸出壓力異常有兩種故障。
(1)輸出壓力過低 當泵在自吸狀態(tài)下,若進油管路漏氣或系統(tǒng)中液壓缸、單向閥、換向閥等有較大的泄漏,均會使壓力升不上去。這需要找出漏氣處,緊固、更換密封件,即可提高壓力。溢流閥有故障或調(diào)整壓力低,系統(tǒng)壓力也上不去,應重新調(diào)整壓力或檢修溢流閥。如果液壓泵的缸體與配流盤產(chǎn)生偏差造成大量泄漏,嚴重時,缸體可能破裂,則應重新研磨配合面或更換液壓泵。
(2)輸出壓力過高 若回路負載持續(xù)上升,泵的壓力也持續(xù)上升,當屬正常。若負載一定,泵的壓力超過負載所需壓力值,則應檢查泵以外的液壓元件,如方向閥、壓力閥、傳動裝置和回油管道。若zui大壓力過高,應調(diào)整溢流閥。
5.振動和噪聲 振動和噪聲是同時出現(xiàn)的。它們不僅對機器的操作者造成危害,也對環(huán)境造成污染。
(1)機械振動和噪聲 如泵軸和電機軸不同心或頂死,旋轉軸的軸承、聯(lián)軸節(jié)損傷,彈性墊破損和裝配螺栓松動均會產(chǎn)生噪聲。對于高速運轉或傳輸大能量的泵,要定期檢查,記錄各部件的振幅、頻率和噪聲。如泵的轉動頻率與壓力閥的固有頻率相同時,將會引起共振,可改變泵的轉速以消除共振。
(2)管道內(nèi)液流產(chǎn)生的噪聲 進油管道太細、進油濾油器通流能力過小或堵塞、進油管吸入空氣、油液豁度過高、油面過低吸油不足和高壓管道中產(chǎn)生液擊等,均會產(chǎn)生噪聲。因此,必須正確設計油箱,正確選擇濾油器、油管和方向閥。
6.威格士柱塞泵過熱 液壓泵過度發(fā)熱有兩個原因,一是機械摩擦生熱。由于運動表面處于干摩擦或半干摩擦狀態(tài),運動部件相互摩擦生熱。二是液體摩擦生熱。高壓油通過各種縫隙泄漏到低壓腔,大量的液壓能損失轉為熱能。所以正確選擇運動部件之間的間隙、油箱容積和冷卻器,可以杜絕泵的過度發(fā)熱和油溫過高的現(xiàn)象。另外,回油過濾器堵塞造成回油背壓過高,也會引起油溫過高和泵體過熱。
7.漏油 柱塞泵漏油主要有以下原因:(1)主軸油封損壞或軸有缺陷、劃痕;(2)內(nèi)部泄漏過大,造成油封處壓力增大,而將油封損傷或沖出;(3)泄油管過細過長,使密封處漏油;(4)泵的外接油管松動,管接頭損傷,密封墊老化或產(chǎn)生裂紋;(5)變量調(diào)節(jié)機構螺栓松動,密封破損;(6)鑄鐵泵殼有砂眼或焊接不良。

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