液壓系統雙聯葉片泵損壞原因與分析
某液壓系統雙聯葉片泵的性能參數:壓力70kg/cm2,流量148L/min、112L/min。該泵在運行十幾年后,壓力下降,噪聲增大,吸不上油,無法正常運行,而換上的新泵使用不到一年就出現同樣的故障。為何會這樣?本文大蘭液壓廠家給大家分析一下。
(一)原液壓泵解剖現象及損壞原因分析
將損壞的液壓泵進行解剖,發現定子曲線內表面嚴重磨損(見圖2)。定子由合金鋼制成,其內表面由四段圓弧及四段過渡曲線組成,滑道曲面經硬化處理(滲碳或氮化)并磨光,以承受葉片端部的滑磨及接觸應力。葉片由熱處理后具有高硬度的鋼材制成,其與滑道接觸的一端通常制成光滑的圓角。解剖發現排油區AB、EF兩段弧磨損最為嚴重,已磨出溝槽,葉片前端(與定子接觸端)有摩擦亮痕。
由圖2知排油區為AB、EF,吸油區為CD、GH(按葉片轉動方向)。在排油區,葉片根部通有液壓油,以保證葉片頂部與定子內表面可靠接觸,從葉片徑向運動看,葉片在AB、EF、CD、GH四段有徑向加速度存在,在此圓弧與過渡曲線相連點(即A、B、C、D、E、F、G、H點)處有徑向速度突變,不同程度存在柔性沖擊,如果液壓泵吸、排油不暢,吸空斷油,將導致潤滑油膜發生破壞而產生干摩擦,若無介質將摩擦產生的熱量帶走,液壓泵將出現內泄增加、壓力下降、氣穴、噪聲等故障現象的惡性循環而榀壞液壓泵。
同時,該液壓泵吸油不暢,致使葉片與定子內表面接觸油膜發生了破壞,相對滑動面形成了強烈干摩擦,AB、EF兩端排油區尤為嚴重,產生了大量的熱量且無法及時散開(液壓泵外殼燙手),致使油溫劇升,從而使葉片與定子接觸表面軟化,黏結撕裂而形成溝槽,惡性循環的結果導致液壓泵內泄增加、排量減少、氣穴,而產生噪聲、壓力下降及不能滿足設備正常運行的使用要求。
該機主液壓系統有4臺主液壓泵、4臺供油液壓泵和該葉片泵安裝在高位放置的油箱上,因而油箱上振動較大,造成葉片泵徑向力增加,破壞了徑向力平衡和葉片與定子曲面的油膜密封。另一方面,油冷卻器的冷卻性能降低,相對地增加油箱散熱效果,因而只將油箱內的液壓油添加到略高于最低油位。關鍵的原因是葉片泵本身吸油能力較差,再降低液面致使葉片泵的吸油發生吸空,吸油腔已產生嚴重負壓導致氣穴現象而產生氣泡,氣泡的存在使葉片與定子之間失去保護油膜,介質不足使葉片的徑向力平衡狀態發生改變、摩擦加劇、噪聲增大、產生熱量,這種惡性循環的結果進一步使吸排油完全中斷,損壞液壓泵。
編輯:大蘭油泵電機02-采購顧問
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