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轴向柱塞泵的问题分析及简介


方法
泵和电动机不同心,使泵和传动 轴受径向力
轴向
现象
变 量 机 构 失 灵
原因
控制油道上的单向阀弹簧折 断, 变量头与变量壳体磨损 伺服活塞,变量活塞以及弹 簧心轴卡死 更换弹簧
排除方法
柱塞
泵故
配研两者的圆弧配合面 机械卡死时,用研磨的方法使各运 动件灵活
障产
生原
个别通油道堵死
泵 不 能 转 动 (卡死)
偶尔脉动,多因油脏,可更换新油,经 常脉动,可能是配合件研伤或憋劲,应 拆下修研
因及
排除
进油管堵塞,阻力大及漏气
内部漏损过大
疏通进油管及清洗进口滤油器,紧固进 油管段的连接螺钉
修研各密封配合面 修复或更换磨损件
方法
发 热
运动件磨损
轴向
现象
原因
轴承回转密封圈损坏
各接合处O形密封圈损坏 配油盘和缸体或柱塞与缸体之间 磨损(会引起回油管外漏增加, 也会引起高低腔之间内漏)
沃克船长轮舱盖液压系统
控制元件
• 泵站
沃克船长轮舱盖液压系统
执行元件
动力元件
沃克船长轮舱盖液压系统
存在问题
• 舱盖在开启过程中, 其顶升油缸只能伸 出很少的行程。不 能将舱盖完全顶出, 使滚轮与舱盖轨道 同一水平直线。
对该问题的分析主要 原因为液压压力不足 排除掉舱盖的机械故障。 见下图:液压原理图
轴向
现象
原因
箱油面过低,油管及滤油器堵塞 或阻力太大以及漏气等 泵壳内预先没有充好油,留有空 气
排除方法
检查贮油量,把油加至油标规定线,排 除油管堵塞,清洗滤油器,紧固各连接 处螺钉,排除漏气 排除泵内空气 更换中心弹簧
柱塞
泵故

障产
生原

液压泵中心弹簧折断,使柱塞回 程不够或不能回程,引起缸体和 配油盘之间失去密封性能 配油盘及缸体或柱塞与缸体之间 磨损
此过程可简单概述为 平衡——不平衡——新的平衡
变 量 机 构 液 压 系 统 图
P1
4 ΔP Pp 3 2
1 1一平衡活塞;2一控制活塞; 3一恒压控制阀DR;4一恒流控制阀FR S—进油口 L—壳体冷却润滑泄油口
FR DR
负载敏感DFR1的原理,分为两部分:一个是压力控制DR, 一个是流量控制FR DR恒压控制,即通过阀控变量油缸来保证出口压力基本 不变,就是压力控制阀控制变量油缸,出口压力在稳态 时与压力控制阀右端的可调弹簧力相平衡,变量泵的变 量压力PP通过调节压力阀的弹簧设定,当系统压力没有 达到调定的恒压压力时,泵排出最大流量,相当于一个 定量泵。当系统压力达到所调的恒压压力时,泵进入恒 压工况,负载的速度进入可调阶段。速度进入可调阶段, 流量即发生变化,该变化是系统要求泵输出的流量要有 所变化的。 例如开始阶段油缸是快速动作,泵提供最大流量例如 150L/min,下一个阶段系统只要求50L/min的流量就够了,这 个时候泵输出流量相当于负载的速度要求要大。如果泵 不改变输出的150L/min流量,就会出现供(150)过于求(50),根 据压力流量基本公式,系统压力就会升高,在节流阀上的 压力损失将增加。压力阀的弹簧被压缩,阀芯右移,泵 主动变量缸推动斜盘使角度减小,输出流量相对减小, 直到泵打出去的流量正好是50L/min。系统压力恢复到设 定值,下面这个恒压控制阀就回到中位初始位置,泵稳 定在输出50L/min的斜盘位置上 这样变量泵的供油流量可 以适应于负载流量需求,没有流量损失。
沃克船厂轮舱盖液压系统
液压元件在工作过程中出现的故障可分为 突发性和磨损性两大类。 突发性:例如泵的烧损、零部件的损坏、 管路的破裂等等 磨损性:密封处漏油,执行元件的工作速 度变慢等 无论是哪种故障,其不外乎是液压泵、液 压缸、液压阀、管路、液压马达、滤油器 等构成液压系统的基本元件出现故障
PL Pp ΔP
FR
DR
在调节瞬间.阀芯的位置有三种状态(在此,设压差的设定值为 K) 当△ P=K.阀芯中位(在中位作微小调整);当△ P>K,即负载 压力降低(或泵的压力升高),阀芯右移,P控升高,泵斜盘摆角 减小;当△P<K.即负载压力升高(或泵的压力降低),阀芯左 移,P控降低.泵斜盘摆角增大。 只要△ PǂK.阀芯就进入调节状态.直至△ P=K.调节才完成。 由于节流阀的存在,泵压力的变化一般要滞后于负载压力的变 化。由于存在滞后, 使控制阀芯及泵斜盘首先被各自的一个力 推离原位,随后又被各自的另一个力推回原位。推离使泵斜盘 摆角增大或减小(以适应泵内泄变化的需要),泵的压力升高或 降低;推回使泵的流量及控制阀两端的压差△ P恢复原值。泵 的压力保持新值(=负载压力+ △ P)。例如,负载压力PL升高, 先是控制阀芯离开中位左移。其结果是泵斜盘摆角增大,泵的 排量增大(增加值=泵压升高而增大的内泄量),泵的压力PP升 高;随后由于泵压升高。控制阀芯又将右移回到中位 。其结果 是泵的流量恢复原值(但泵斜盘摆角不是原值).泵的压力PP保 持新值.压差△P也恢复原值。当负载压力为零时,泵压力= △ P。泵的流量降为零 。因此,泵的压力随负载压力变化的前 后。泵的输出流量是相同的。
DR
当泵的出口压力没有达到恒压控制阀的设定压力
从而保证通达节流阀的流量恒定:当泵的出口压力达
时.压差控制阀起作用.保证节流阀两端的压差恒定,
到或超过恒压控制阀时,其进行压力)切断,压差控
制阀不起作用,实现恒压控制。
变量 机构 的压 力阀 与流 量阀 的设 定
3
2 1
变量 机构 的压 力阀 与流 量阀 的设 定
该船使用的是力士乐恒压变量 泵
1、在确认溢流阀工作性能完好的情况下,将泵的出口阀关 闭。启动泵。发现此时压力只有100bar。 2、该泵的额定工作压力为280bar。 3、系统所需的实际压力为200bar。 4、溢流阀的调定压力为251bar
故可以断定该问题的原因在于泵本身
对 泵 进 行 解 体
调节调定弹簧仍无压力


溢流阀调定是否 正常 是 泵的输出压力是 否正常 否 泵拆检或换新
弹簧是否弯曲折断

是 否 是 否
更换
阀盖 处漏
主阀芯卡死在打开位置

油液是否过脏
否 检查密封面几何精度
更换
更换
泵的参数
Vg: 排量 n: 转速 DR: 额定压力 FR:压差范围
DFR1:压力/流量控 制(X口不接邮箱)
发 现 问 题 所 在
配油盘 两边密 封面磨 损严重, 进出油 口泄露 严重, 导致泵 的压力 达不到 系统所 需压力
研磨前



修 复 后 调 试
1、车间修复后的泵回装好后,必须开启进、出油口 的阀门。 2、开启旁通阀后再运转泵,排除泵内空气,是泵腔 内充满油液,达到足够的润滑 3、如有必要,可打开闷堵进行放气。 4、待泵启动正常后,关闭旁通阀,观察溢流阀压力。 对压力/流量控制阀及溢流阀进行压力的调整。 (一般溢流阀的设定压力高于恒压泵的调定压力 1MPA)?????
泵的工作原理
柱塞在旋转时贴紧斜盘。 斜盘的倾斜角决定了柱 塞的行程。
z= 柱塞数
泵的排量 的计算
斜盘式轴向柱塞 泵将输入轴的旋转运 动转变成柱塞的轴向 往复运动。
在前半转动周期 柱塞从缸体的柱塞孔 中移除出,同时使工 作容腔的容积增大; 在转动的后半周期柱 塞进入到缸体的柱塞 孔中,同时使工作容 腔的容积减小。这种 往复运动将液体吸入 再将其排除。
油脏时,更换新油
油脏时,更换新油,油温太低时, 更换黏度较小的机械油 更换或重新装配滑靴
因及
排除
柱塞与油缸卡死(可能是油脏 或油温变化引起的) 滑靴落脱(可能是柱塞卡死, 或有负载引起的)
方法
柱塞球头折断(原因同上)
更换零件
恒压变量泵的用途
恒压泵一般用于这样的液压系统,开始阶段 要求低压快速前进,而后转为慢速靠近,最 后停止不动并保压,恒压泵设定的压力就是 系统保压所需要的压力。“系统压力由负载 决定,由恒压泵加以限定”
由上可知.DFR控制就是DR和FR的结合.恒压恒流 各自起作用.并不矛盾 恒压是系统要求的流量变化
PL ΔP Pp
时.通过自动改变排量(恒压控制阀在自动起作用),
FR
以保持系统压力为恒压调定值不变。恒流是调定恒流 流量后,在负载压力发生变化情况下,通过自动改变 排量(恒流控制阀自动在起作用),使输给系统的流量 保持为恒流调定值不变。
简 析 泵 的 原 理
这种往复运动是由于斜盘和驱动轴轴线夹角产生的。这个角度是变化的(变量泵)。
简 析 泵 的 原 理
简析 泵的 变量 原理
1、当负载没有压力或压力未达到控制阀调定压力时,斜盘控制活 塞在平衡活塞的弹簧推动下,无杆腔油通过控制阀直接回到邮箱, 此时泵近似全排量输出。泵相当于一个定量泵。此阶段称为“定量 阶段” 2、当负载达到或超过控制阀调定压力时,液压油通过控制阀进入 无杆腔,推动活塞,此时斜盘倾斜角变小(±18°),排量减小, 输出流量减小。流量的减小会导致泵输出压力减小。当柱塞泵压力 减小后,低于控制阀的调定压力时,会重复1中的状况。这个阶段 为“定压阶段”
变量 机构 量阀 的设 定
变量 机构 的压 力阀 与流 量阀 的设 定
变量机构的压力阀与流量阀的设定
对于该系列泵压差△P在1O到 20bar之间调节.标准设定为 14bar,恒压控制阀DR调节每圈 大约50bar.调泵前把恒压控制 阀的调节螺钉和恒流控制阀的 压差调节螺钉全部松开.启动 泵后先把恒流控制阀的压差调 节螺钉右旋2—3圈.再把恒压 控制阀的调节螺钉右旋1-2 圈.如果压力无上升.则再把 恒流控制阀的压差调节螺钉右 旋1—2圈,然后再把恒压控制 阀的调节螺钉右旋1圈.直到能 使压力上升为止就不再调节恒 流控制阀的压差调节螺钉 继续 右旋调节恒压控制阀的调节螺钉使压力上升.如果压力 未上升到预定值就不能继续上升了.则再把调节恒流控制阀的压差调节螺钉右旋4分之一 至半圈.再调节恒流控制阀的压差调节螺钉,直至压力到预定压力为止。总的来说就是 两个调节螺钉交替调节.使恒流控制阀不影响恒压控制阀的工作即可。
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