斜盤(pán)式軸向柱塞變量泵常見(jiàn)故障與維護(hù)
如果使用不當(dāng)，斜盤(pán)式軸向柱塞泵會(huì)出現(xiàn)多種故障。
1．常見(jiàn)故障及原因
(1)結(jié)構(gòu)方面。斜盤(pán)式柱塞泵主要由柱塞、滑靴、缸體、配流盤(pán)、傳動(dòng)軸、斜盤(pán)、壓盤(pán)、球鉸、彈簧和伺服變量機(jī)構(gòu)組成。傳動(dòng)軸穿過(guò)缸體、斜盤(pán)，兩端用軸承支承在殼體上。缸體內(nèi)均布有7或9只柱塞，缸體通過(guò)花鍵與傳動(dòng)軸聯(lián)結(jié)。柱塞尾部有滑靴，通過(guò)壓盤(pán)及彈簧被壓在斜盤(pán)上。斜盤(pán)通過(guò)一對(duì)軸承安裝在液壓泵殼體下端，并能在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)。隨著傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)，柱塞一面作圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，一面又作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。基于這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，軸向柱塞泵通常出現(xiàn)以下故障：
1)缸體端面與配流盤(pán)的磨損。這對(duì)摩擦副通常采用靜壓平衡原理設(shè)計(jì)，正常使用條件下磨損量很小。當(dāng)使用一定時(shí)間后，由于高速油液反復(fù)沖刷配流盤(pán)的高壓與低壓過(guò)渡區(qū)，使其銳角變鈍并出現(xiàn)深淺不一的凹槽，使泵的泄漏增加，嚴(yán)重喪失工作能力。傳動(dòng)軸兩端軸承因承受較大徑向載荷，使用一定時(shí)間后容易磨損，產(chǎn)生軸向竄動(dòng)或徑向跳動(dòng)間隙。此間隙在缸體旋轉(zhuǎn)時(shí)改變了摩擦副表面油膜厚度和壓力分布規(guī)律，特別是在重載、沖擊載荷工況下，配流盤(pán)表面出現(xiàn)局部燒傷疲勞剝落和翹曲變形。剝落的金屬粒子會(huì)夾雜在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面間，或進(jìn)入柱塞腔，形成嚴(yán)重的磨粒磨損，將缸體與配流盤(pán)表面拉出很深的溝槽，致使泵的泄漏增加或完全喪失工作能力。
2)柱塞的磨損。柱塞與缸體采用精密配合，在規(guī)定的油液清潔度等級(jí)下，柱塞與缸體出現(xiàn)正常磨損。當(dāng)油液清潔度超標(biāo)時(shí)，會(huì)造成柱塞早期磨損和表面局部拉傷；當(dāng)泵長(zhǎng)期工作在全排量、大負(fù)荷工況下，柱塞外伸最長(zhǎng)，柱塞與缸體接觸處潤(rùn)滑狀況惡化甚至出現(xiàn)干摩擦，在沖擊載荷作用下一瞬間即可將柱塞卡死在缸體中。輕者，可將柱塞抽出，研磨修復(fù)后繼續(xù)使用；重者，柱塞會(huì)完全抱死在缸體內(nèi)，并會(huì)拉斷滑靴、壓盤(pán)，甚至造成缸體、柱塞報(bào)廢的惡性事故。
3)柱塞球部與滑靴、滑靴與斜盤(pán)的磨損。滑靴、斜盤(pán)的磨損程度主要取決于柱塞球部節(jié)流孔是否經(jīng)常保持暢通，這是保證斜盤(pán)與滑靴之間形成油膜的關(guān)鍵。由于節(jié)流孔直徑很小，一旦堵塞將破壞原有的潤(rùn)滑狀態(tài)，加速滑靴與斜盤(pán)表面的磨損，同時(shí)出現(xiàn)噪聲。
4)伺服變量機(jī)構(gòu)不靈。伺服活塞卡滯，調(diào)壓彈簧折斷，均使斜盤(pán)失去控制，使主機(jī)無(wú)法工作。
(2)使用維護(hù)方面。
1)選用的液壓油牌號(hào)不符合廠家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，甚至人為延長(zhǎng)液壓油使用期限或采用低檔次的機(jī)械油、柴機(jī)油補(bǔ)充。
2)選用的液壓油清潔度不符合廠家規(guī)定。排除系統(tǒng)故障時(shí)，在使用現(xiàn)場(chǎng)大拆大卸，不注意容器的清潔，將污染的液壓油又重新加入油箱中使用。
3)平時(shí)操作不當(dāng)。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后不先預(yù)熱液壓系統(tǒng)而馬上投入重負(fù)荷工作。由于溫度低，黏度相對(duì)大，油液尚未完全充滿到各摩擦副表面，致使液壓泵出現(xiàn)過(guò)早磨損。另外有些惡劣操作方法，如驟然加大或減少發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)以及經(jīng)常長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作，往往會(huì)造成泵的液壓沖擊，降低泵的使用壽命。
4)使用中不按規(guī)定要求保養(yǎng)，不及時(shí)清洗更換濾芯。當(dāng)柱塞泵已經(jīng)出現(xiàn)故障征兆，如發(fā)熱、噪聲、振動(dòng)和流量降低等，仍帶病工作，致使情況進(jìn)一步惡化。
2．液壓泵使用與維護(hù)
(1)使用與維護(hù)的主要措施。
1)柱塞泵流量大，壓力高，轉(zhuǎn)速高，使用環(huán)境條件較差，尤其是溫差大，必須嚴(yán)格按照生產(chǎn)廠家要求選用液壓油，絕不能使用低檔次液壓油，選用代用液壓油更要慎重。
2)液壓油的清潔度必須達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。要定期更換液壓油，并應(yīng)盡量避免在惡劣的環(huán)境下?lián)Q油。絕對(duì)禁止用柴油或其他清洗劑清洗液壓系統(tǒng)，以免放油不凈而稀釋了液壓油。要定期更換液壓濾芯，并要切實(shí)保證其安裝可靠，過(guò)濾效果良好。
3)進(jìn)入負(fù)荷工作之前，應(yīng)預(yù)熱液壓系統(tǒng)，應(yīng)調(diào)整負(fù)荷由輕到重，油溫升到60℃左右才能正常工作。操縱發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)和控制液壓系統(tǒng)操縱手柄時(shí)，其動(dòng)作應(yīng)連貫輕柔，不要猛轟油門(mén)和突然加載。
(2)勤檢查、重維護(hù)延長(zhǎng)使用壽命。
1)使用過(guò)程中，應(yīng)定期觀察油溫、油液污染情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)以下異常情況時(shí)應(yīng)迅速停車(chē)檢查排除：①液壓泵發(fā)熱，油溫接近或超過(guò)規(guī)定溫升；②液壓濾芯外壁或油箱底部吸附的金屬碎末量明顯增多；③柱塞泵有明顯的振動(dòng)、麻手感并帶有“嘩嘩”或“吱吱”的摩擦聲。
2)對(duì)連續(xù)使用3年以上或工作超過(guò)2000h的柱塞泵，應(yīng)特別注意維護(hù)保養(yǎng)，不到必要時(shí)不全面拆卸檢查。如需拆裝，必須在規(guī)定的環(huán)境中進(jìn)行。拆卸前應(yīng)先檢查傳動(dòng)軸的軸向竄動(dòng)量，以便裝配時(shí)決定調(diào)整余量。拆卸柱塞要小心，避免頭部碰撞，要在柱塞與缸體對(duì)應(yīng)孔上打標(biāo)記以免混裝。卡死在缸體內(nèi)的柱塞應(yīng)采取保護(hù)措施后再取出，不能硬打，以免損壞或碰傷缸體。拆卸后應(yīng)注意將柱塞、缸體及配流盤(pán)等精密零件用規(guī)定的清潔液洗凈，注意徹底洗凈節(jié)流孔，并按照裝配順序擺放到專用隔離盤(pán)中。
3)使用中易磨損的是配流盤(pán)與缸體的接觸面。若磨損量不大可在玻璃板上用凡爾砂加少許機(jī)油直接磨平；平面撓曲嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)在平面磨床上修平。磨削后配流盤(pán)總厚度減小，需在壓緊彈簧處加上墊片以補(bǔ)償彈力的不足。傳動(dòng)軸兩端的軸承要特別仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)外環(huán)軌道磨損、局部金屬脫落、滾珠失去光澤或滾珠支架變形開(kāi)裂，應(yīng)立即更換。
4)裝配之前，應(yīng)按柱塞原配孔位置作簡(jiǎn)單的密封試驗(yàn)，即將缸體放人裝滿輕柴油的盆中，用手堵住缸體孔一頭，另一頭要封住滑靴節(jié)流孔并逐漸用力插入柱塞。此時(shí)，若插入不足2/5柱塞行程且能長(zhǎng)久保壓的為合格；若大于3/5以上行程，說(shuō)明其泄漏嚴(yán)重，應(yīng)檢查漏處再?zèng)Q定是否更換滑靴、柱塞或缸體。裝配時(shí)應(yīng)先裝傳動(dòng)軸至泵殼中，調(diào)整軸向間隙。若軸向間隙過(guò)大，應(yīng)在泵蓋端軸承外圈上加墊，按說(shuō)明書(shū)規(guī)定的軸向間隙進(jìn)行調(diào)整；也可用手去感覺(jué)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)無(wú)出現(xiàn)滯阻力，均勻自如。調(diào)整合適后應(yīng)拆下傳動(dòng)軸，按照順序進(jìn)行總裝配，注意裝配時(shí)應(yīng)將密封件浸上液壓油。
5)凡是修復(fù)的柱塞都應(yīng)上機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其對(duì)更換所有柱塞件的泵更應(yīng)重視。