柱塞泵的工(gōng)作原理

柱塞泵是液壓系統的一(yī)個重要裝置。它依靠柱塞在缸體(tǐ)中(zhōng)往複運動，使密封工(gōng)作容腔的容積發生(shēng)變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點，被廣泛應用于高壓、大(dà)流量和流量需要調節的場合，諸如液壓機、工(gōng)程機械和船舶中(zhōng)。

柱塞泵是往複泵的一(yī)種，屬于體(tǐ)積泵，其柱塞靠泵軸的偏心轉動驅動，往複運動，其吸入和排出閥都是單向閥。當柱塞外(wài)拉時，工(gōng)作室内壓力降低，出口閥關閉，低于進口壓力時，進口閥打開(kāi)，液體(tǐ)進入；柱塞内推時，工(gōng)作室壓力升高，進口閥關閉，高于出口壓力時，出口閥打開(kāi)，液體(tǐ)排出。當傳動軸帶動缸體(tǐ)旋轉時，斜盤将柱塞從缸體(tǐ)中(zhōng)拉出或推回，完成吸排油過程。柱塞與缸孔組成的工(gōng)作容腔中(zhōng)的油液通過配油盤分(fēn)别與泵的吸、排油腔相通。變量機構用來改變斜盤的傾角，通過調節斜盤的傾角可改變泵的排量。

柱塞泵結構形式

柱塞泵分(fēn)爲軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的結構形式；由于徑向柱塞泵屬于一(yī)種新型的技術含量比較高的高效泵，随着不斷加快，徑向柱塞泵必然會成爲柱塞泵應用領域的重要組成部分(fēn)。

柱塞泵的維護

斜盤式軸向柱塞泵一(yī)般采用缸體(tǐ)轉動、端面配流的形式。缸體(tǐ)端面上鑲有一(yī)塊由雙金屬闆與鋼配油盤組成的摩擦副，而且大(dà)多數是采用平面配流的方法，所以維修比較方便。配油盤是軸向柱塞泵的關鍵部件之一(yī)，泵工(gōng)作時，一(yī)方面工(gōng)作腔的高壓油把缸體(tǐ)推向配油盤，另一(yī)方面配油盤和缸體(tǐ)間的油膜壓力形成對缸體(tǐ)的液壓反推力使缸體(tǐ)背離(lí)配油盤。缸體(tǐ)對配油盤的設計液壓壓緊力Fn略大(dà)于配油盤對缸體(tǐ)的液壓反推力Ff，即Fn/Ff=1.05~1.1，使泵工(gōng)作正常并保持較高的容積效率。

常見故障處理

1、液壓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(dà)或補油量不足。如泵的轉速過大(dà)，油箱中(zhōng)液面過低，進油管漏氣，濾油器堵塞等。

(2)洩漏量過大(dà)。原因是泵的間隙過大(dà)，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(zhōng)的單向閥密封面配合不好，泵體(tǐ)和配油盤的支承面有砂眼或研痕等。可以通過檢查泵體(tǐ)内液壓油中(zhōng)混雜(zá)的異物(wù)判别泵被損壞的部位。

(3)傾斜盤傾角太小(xiǎo)，泵的排量少，這需要調節變量活塞，增加斜盤傾角。

2、中(zhōng)位時排油量不爲零

變量式軸向柱塞泵的斜盤傾角爲零時稱爲中(zhōng)位，此時泵的輸出流量應爲零。但有時會出現中(zhōng)位偏離(lí)調整機構中(zhōng)點的現象，在中(zhōng)點時仍有流量輸出。其原因是控制器的位置偏離(lí)、松動或損傷，需要重新調零、緊固或更換。泵的角度維持力不夠、傾斜角耳軸磨損也會産生(shēng)這種現象。

3、輸出流量波動

輸出流量波動與很多因素有關。對變量泵可以認爲是變量機構的控制不佳造成，如異物(wù)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定。由于放(fàng)大(dà)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定。流量不穩定又(yòu)往往伴随着壓力波動。這類故障一(yī)般要拆開(kāi)液壓泵，更換受損零部件，加大(dà)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

當泵在自吸狀态下(xià)，若進油管路漏氣或系統中(zhōng)液壓缸、單向閥、換向閥等有較大(dà)的洩漏，均會使壓力升不上去(qù)。這需要找出漏氣處，緊固、更換密封件，即可提高壓力。溢流閥有故障或調整壓力低，系統壓力也上不去(qù)，應重新調整壓力或檢修溢流閥。如果液壓泵的缸體(tǐ)與配流盤産生(shēng)偏差造成大(dà)量洩漏，嚴重時，缸體(tǐ)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

若回路負載持續上升，泵的壓力也持續上升，當屬正常。若負載一(yī)定，泵的壓力超過負載所需壓力值，則應檢查泵以外(wài)的液壓元件，如方向閥、壓力閥、傳動裝置和回油管道。若最大(dà)壓力過高，應調整溢流閥。

5、振動和噪聲

振動和噪聲是同時出現的。它們不僅對機器的操作者造成危害，也對環境造成污染。

(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、聯軸節損傷，彈性墊破損和裝配螺栓松動均會産生(shēng)噪聲。對于高速運轉或傳輸大(dà)能量的泵，要定期檢查，記錄各部件的振幅、頻(pín)率和噪聲。如泵的轉動頻(pín)率與壓力閥的固有頻(pín)率相同時，将會引起共振，可改變泵的轉速以消除共振。

(2)管道内液流産生(shēng)的噪聲

進油管道太細、進油濾油器通流能力過小(xiǎo)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(zhōng)産生(shēng)液擊等，均會産生(shēng)噪聲。因此，必須正确設計油箱，正确選擇濾油器、油管和方向閥。

6、液壓泵過熱

液壓泵過度發熱有兩個原因，一(yī)是機械摩擦生(shēng)熱。由于運動表面處于幹摩擦或半幹摩擦狀态，運動部件相互摩擦生(shēng)熱。二是液體(tǐ)摩擦生(shēng)熱。高壓油通過各種縫隙洩漏到低壓腔，大(dà)量的液壓能損失轉爲熱能。所以正确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熱和油溫過高的現象。另外(wài)，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(tǐ)過熱。

7、漏油

柱塞泵漏油主要有以下(xià)原因：

(1)主軸油封損壞或軸有缺陷、劃痕；

(2)内部洩漏過大(dà)，造成油封處壓力增大(dà)，而将油封損傷或沖出；

(3)洩油管過細過長，使密封處漏油；

(4)泵的外(wài)接油管松動，管接頭損傷，密封墊老化或産生(shēng)裂紋；

(5)變量調節機構螺栓松動，密封破損；

(6)鑄鐵泵殼有砂眼或焊接不良。