徑向變量柱塞泵系統無法達到正常工作壓力故障及診斷排除
①功用、結構及故障現象某建筑材料廠使用的液壓系統以徑向變量柱塞泵(德國博世公司)作為油源。圖7-32為該泵的結構原理,星形的液壓缸轉子3裝在配流軸4上,轉子3產生的驅動轉矩通過十字聯軸器2傳出,定子7不受其他橫向作用力。位于轉子3中的徑向柱塞5,通過靜壓平衡的滑靴6緊貼著偏心行程定子7。柱塞5和滑靴球相連,并通過卡環鎖定。兩個擋環8將滑靴卡在行程定子上,泵轉動時,它依靠離心力和液壓力壓在定子7上。當轉子3轉動時,由于行程定子7的偏心作用,柱塞5作往復運動,其行程為定子偏心距的2倍,改變偏心距即可改變泵的排量。由泵的結構可以看出,滑靴與定子為線接觸,接觸應力高,當配流軸受到徑向不平衡液壓力的作用時,易磨損,磨損后的間隙不能補償,使泄漏加大,故泵的工作壓力、容積效率和轉速均比軸向柱塞泵低。
該泵在使用過程中,出現液壓系統無法達到正常工作壓力(要求工作壓力高于25 MPa,并能調整壓力使之逐漸降低,流量要求能自動調節),導致無法提起模具和滿足使用要求。
②原因分析根據徑向柱塞泵結構特點,認為很可能是由于滑靴與定子接觸處為線接觸,易產生磨損所致。通過拆檢,果然發現滑靴與定子的貼合圓弧面磨損嚴重,圓弧面上的合金層已有磨痕,部分合金層已磨掉。定子內曲面的磨損程度稍輕,僅僅只有劃痕。由于滑靴圓弧推力面大于活塞上的推力面,使其無法緊緊貼緊在定子內曲面上,故運動密封不嚴而造成內泄漏增大,致使液壓系統無法建立起較高的壓力。
③修復方案及效果根據上述分析,對滑靴圓弧面和定子內曲面進行了修復。
a.滑靴的修復滑靴的圓弧推力面上有一合金層,現已有磨損傷痕,針對這一情況,采用研磨的方法,利用定子的內圓弧面,用平面工裝靠在研磨軌跡上,加800號研磨膏進。行研磨,研磨后將滑靴圓弧推力面貼緊在定子內曲面上。為了檢驗研磨后兩面貼合情況,將煤油從滑靴上的通徑口倒入,煤油不漏,證明其研磨效果較好,起到了密封作用。
b.定子的修復定子內曲面的磨損程度稍輕(只有劃痕),采用金相砂紙輕輕砂去表面劃痕,并將8個滑靴的圓弧推力面分別與其配研。滑靴的圓弧推力面不漏油即可。
零件修復完后進行裝配,并將該泵接入實際使用的液壓系統,運行良好,能夠建立起較高的壓力(最高可達35 MPa,工作壓力可達28 MPa),模具能被輕松提起,之后壓力逐步降低,流量增大到超過80 L/min,效率提高,完全符合工作要求。