液压维修第3章 液压泵的故障排除与维修 - 图文(7)

修磨时倒角应达到1×45°，基本上达到叶片厚度的1／2，最好能修磨成圆弧形。这样可使叶片在定子内环曲线表面平稳地滑动，不会影响输油量和产生噪声。修磨后，须用油石修去毛刺。若叶片顶端磨损严重，也可将损坏的顶端作为根部使用。叶片与转子槽相接触的两平面如有磨损，可放在平面磨床上进行修磨或进行研磨，但需保证与转子槽的配合间隙在0.013～0.018mm范围内，否则需用新的叶片再配磨或配研。

1.底座；2.叶片；3.压紧螺母；4.压板 图3—39 修磨叶片四个面的夹具

图3—40 修磨叶片倒角的夹具

5.变量泵的支承块和滑块的修理

滑块、支承块和滚针保持架和矩形卡盘组装起来，是承受定子压油腔内液压力的主要组件。滑块、支承块和滚针接触的平面易磨损，甚至被压出道道凹痕或滚针变形。此时可按照图3—41所示的要求研磨（或平磨），并配上同规格尺寸的滚针（直径误差＜0.005mm）。装配是调整矩形卡簧的高度尺寸，以使滑块能自如左右移动足够的距离。在支承块支承方向，定子中心相对于转子中心有一下移的偏心量，通常为0.04～0.08mm。为此，应在支承块与盖之间加垫适当厚度的光亮钢带或平整紫铜片（图3—42所示）。为保证下移偏心量为0.04～0.08mm，则光亮钢带厚度应为：

??12?D?d???h1?h2???0.04~0.08?

（a）支承块 （b）滑块

图3—41

?.光亮钢带垫的厚度；D.泵体内孔实际直径尺寸（mm）；d.定子外圆实际直径尺寸（mm）；

h1.滑块支承块和滚针组装后的最小高度（mm）；h2.泵体内孔壁至上安装面的最大距离（mm）

图3—42

6.变量泵控制活塞的维修

弹簧活塞和反馈活塞移动频繁，外圆易磨损。弹簧活塞左右两侧均通泄油，密封要求不严格，只要清除外圆和泵体孔之间的毛刺异物，使之移动灵活就行。反馈活塞一侧通泵的出口压力油，靠间隙密封，其外圆磨损后会降低泵的容积效率，可以采用电刷度的方法进行修复或更换新件，材料40Cr，调质后机加工，再淬硬到HRc45，与泵体孔配磨间隙控制在0.008～0.015mm之间。

7.轴承的修理

滚动轴承磨损后不能再用。近几年生产的有些叶片泵采用聚四氟塑料外镶钢套的复合滑动轴承，已有专门厂家生产。其内孔表面粗糙度值Ra≤0.4?m，内外圆同柱度0.02mm，与轴径的配合间隙在0.05～0.07mm之间，也可选用合适的双排滚针轴承或锡青铜滑动轴承。 8.轴的修理

轴断裂的情况一般少见，主要是轴承的磨损，可磨削轴颈至去掉伤痕，但要自配滑动轴承，同轴度0.02mm，内孔表面粗糙度值Ra≤0.4?m。断轴者需测绘加工。

3.4.6拆修后叶片泵的装配与使用维护

①装配前首先要清除零件上的毛刺，然后要清洗干净，方可投入装配。

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②装配在转子槽内的叶片应移动灵活，手松开后由于油的张力叶片一般不应下掉，否则装配过松。定量泵配合间隙为0.02～0.025mm，变量泵配合间隙为0.025～0.04mm。 ③定子和转子与配流盘的轴向间隙应保证在0.045～0.055mm，以防止泄漏增大。

④叶片的长度应比转子厚度小0.05～0.01mm。同时，叶片与转子在定子中应保持正确的装配方向，不得装错。

⑤注意紧固螺钉的方法：应交叉对称均匀受力，分次拧紧，并一面用手转动泵轴，保证转动灵活平稳，无轻重不一的阻滞现象。

⑥装好的叶片泵有条件的可在台架上按规定的技术标准要求进行试验，如此无条件也一定要在主机上进行有关试验，方可投入使用。否则须重新修理或予以更换。

3.5 柱塞泵的故障排除与维修

柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵，与齿轮泵和叶片泵相比，这种泵有许多优点。首先，构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，泵的内泄漏很小，在高压条件下工作具有较高的容积效率，柱塞泵所容许的工作压力高，这是柱塞泵的最大特点；第二，只需改变柱塞的工作行程就能改变流量，易于实现变量；第三，柱塞泵中的主要零件均受压应力作用，材料强度性能可得到充分利用。

由于柱塞泵的结构紧凑，工作压力高、效率高，流量调节方便，故在需要高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合，如在龙门刨床、拉床、液压机、起重运输机械、铸锻设备、工程机械、矿山冶金机械、船舶等设备中，得到应用。

柱塞泵按柱塞相对于驱动轴位置的排列方向的不同，可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两大类。

3.5.1径向柱塞泵的工作原理与结构 径向柱塞泵的工作原理如图3—43所示，柱塞1径向排列装在缸体2中，缸体由原动机带动连同柱塞1一起旋转，所以缸体2一般称为转子，柱塞1在离心力（或压力油）的作用下抵紧定子4的内壁，当转子按图示方向回转时，由于定子和转子之间有偏心距e，柱塞绕经上半周时要向外伸出，则柱塞底部的容积会逐渐增大，形成部分真空，因此便经过衬套3（衬套3是压紧在转子内，并和转子一起回转）上的油孔从配油轴5的吸油口b吸油；当柱塞转到下半周时，定子内壁将柱塞向里推，柱塞底部的容积逐渐减小，向配油轴的压油口c压油，当转子回转一周时，每个柱塞底部的密封容积完成一次吸压油，转子连续运转，即完成压吸油工作。

1.柱塞；2.缸体；3.衬套；4.定子；5.配油轴

图3—43 径向柱塞泵的工作原理

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配油轴5是固定不动的，油液从配油轴上半部的两个进油孔a流入，从下半部两个油压油孔d压出。为了实现配油，配油轴在与相衬套3接触的部位开有上下两个缺口，从而形成吸油口b和压油口c，而留下的部分则形成封油区。封油区的宽度能封住衬套上的吸压油孔，以防吸油口和压油口相连通。

径向柱塞泵的输出流量受偏心距e大小的控制，若偏心距e做成可调的（一般是使定子作水平移动以调节偏心距），泵就成为变量泵，偏心的方向改变，进油口和压油口也随之互相变换，这就形成了双向变量泵。

由于径向柱塞泵的径向尺寸大、结构复杂、自吸能力差，且因配油轴受到径向不平衡液压力作用而易出现磨损，这些因素均限制了径向柱塞泵转速和压力的提高，因此近年来对径向柱塞泵的应用开始减小，已逐渐被轴向柱塞泵所代替。目前径向柱塞泵的应用较少。所以本书主要讲述轴向柱塞泵的故障排除与维修。

3.5.2轴向柱塞泵的工作原理与结构

1．轴向柱塞泵

为了构成柱塞的往复运动条件，轴向柱塞泵都具有倾斜结构，所以，轴向柱塞泵根据其倾斜结构的不同分为斜盘式（直轴式）和斜轴式（摆缸式）两种形式。

图3—44所示为斜盘式轴向柱塞泵的工作原理，这种泵主体由缸体1、配油盘2、柱塞3和斜盘4组成。几个柱塞沿圆周均匀分布在缸体内。斜盘轴线与缸体轴线倾斜一角度，柱塞靠机械装置或在低压油（图中为弹簧）作用下压紧在斜盘上，配油盘2和斜盘4固定不转，当原动机通过传动轴使缸体转动时，由于斜盘的作用，迫使柱塞在缸体内作往复运动，并通过配油盘的配油窗口进行吸油和压油。

如图3—44中所示，当柱塞运动到下半圆范围（π～2π）内时，柱塞将逐渐向缸套外伸出，柱塞底部的密封工作容积将增大，通过配油盘的吸油窗口进行吸油；而在0～π范围内时，柱塞被斜盘推入缸体，使密封容积逐渐减小，通过配油盘的压油窗口压油。缸体每转一周，每个柱塞各完成吸油、压油一次。

1.缸体；2.配油盘；3.柱塞；4.斜盘；5.传动轴；6.弹簧

图3—44 轴向柱塞泵的工作原理

改变斜盘倾角，就能改变柱塞行程的长度，即改变液压泵的排量，改变斜盘倾角的方向，就能改变吸油和压油的方向，从而使泵成为双向变量泵。

配油盘上吸油窗口和压油窗口之间的密封区宽度l应稍大于柱塞缸体底部通油孔宽度l1。但不能相差太大，否则会发生困油现象。一般在两配油窗口的两端部开有小三角槽，以减小冲击和噪声。

2．斜盘式轴向柱塞泵的一般结构

图3—45所示为一种斜盘式轴向柱塞泵的结构图，它由右边的主体结构和左边的变量调

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整机构所组成。

1.滑履；2.回程盘；3.销轴；4.斜盘；5.变量活塞；6.螺杆；7.手轮；8.钢球；9.大轴承； 10.缸体；11.中心弹簧；12.传动轴；13.配流盘；14.前轴承；15.前泵体；16.中间泵体；17.柱塞

图3—45 斜盘式轴向柱塞泵

其主体部分由装在中间泵体16内的缸体10、柱塞17、斜盘4和配流盘13所组成，缸体10由传动轴12带动进行旋转。在缸体的各个轴向柱塞孔内各装有柱塞17，柱塞头部与滑履1采用球面配合，而外面加以铆合，使柱塞和滑履既不会脱落，又使配合球面间能相对运动；使回程盘2和柱塞滑履一同转动时，在排油过程中借助斜盘4推动柱塞作轴向运动；弹簧11通过钢球8推压回程盘2，以便在吸油时依靠回程盘、钢球和弹簧所组成的回程装置将滑履1紧紧压在斜盘4的表面上滑动，这样就可以使泵具有自吸能力。在滑履1与斜盘4相接触的部位有一油室，它通过柱塞17中间的小孔与缸体10中的工作腔相连，以便使压力油进入油室后在滑履与斜盘的接触面间形成一层油膜，起到静压支承的作用，使滑履作用在斜盘上的力大大减小，磨损也减小。传动轴12通过其左端的花键来带动缸体10进行旋转，柱塞在随缸体旋转的同时在缸体中作往复运动。缸体中柱塞底部的密封工作容积是通过配流盘13与泵的进出口相通的。随着传动轴的转动，液压泵就连续地吸油和排油。

缸体10通过大轴承9支承在中间泵体上，这样斜盘4通过柱塞作用在缸体上的径向分力可以由大轴承承受，使传动轴12不受弯矩，并改善了缸体的受力状态，从而保证缸体端面与配流盘更好地接触。

左边的变量调整机构用来进行输出流量的调节。在变量轴向柱塞泵中都设置有专门的变量调整机构，可以用来改变斜盘倾角的大小，以调节泵的流量。

轴向柱塞泵的变量控制形式一般有手动控制和液压伺服控制两种。图3—45所示为手动变量控制机构，其工作原理为：转动手轮7，使螺杆6转动，可以使变量活塞5做上下的移动，从而带动插入变量活塞5下端的斜盘4绕着外壳上的圆弧面进行摆动，使斜盘4的倾斜角度发生改变，达到了手动控制输出流量的目的。

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图3—46所示为一种液压伺服变量控制机构，其控制机构由壳体5和随动活塞4所组成。其基本工作原理为：泵输出的压力油由通道经单向阀a进入变量机构壳体5的下腔d，液压力作用在变量活塞4的下端。当与伺服阀阀芯1相连结的拉杆不动时（图示状态），变量活塞4的上腔g处于封闭状态，变量活塞不动，斜盘3在某一相应的位置上。当使拉杆向下移动时，推动阀芯1一起向下移动，d腔的压力油经通道e进入上腔g。由于变量活塞上端的有效面积大于下端的有效面积，向下的液压力大于向上的液压，故变量活塞4也随之向下移动，直到将通道e的油口封闭为止。变量活塞的移动量等于拉杆的位移量。当变量活塞向下移动时，通过轴销带动斜盘3摆动，斜盘倾斜角增加，泵的输出流入随之增加；当拉杆带动伺服阀阀芯向上运动时，阀芯将通道f打开，上腔g通过卸压通道接通油箱而压，变量活塞向上移动，直到阀芯将卸压通道关闭为止。它的移动量也等于拉杆的移动量。这时斜盘也被带动作相应的摆动，使倾斜角减小，泵的流量也随之相应地减小。

由上述可知，伺服变量机构是通过操作液压伺服阀动作，利用泵输出的压力油来推动变量活塞实现变量的，加在拉杆上很小的力，就可以灵敏地控制较大

的活塞4，所以变量活塞4被称为伺服随动活塞。拉

1.阀芯；2.铰链；3.斜盘；4.活塞；5.壳体

杆可用手动方式或机械方式操作，斜盘可以倾斜±18°，图3—46 液压伺服变量机构 故在工作过程中泵的吸压油方向可以变换，因而这种泵就称为双向变量液压泵。

3．通轴式轴向柱塞泵的基本结构

1.后盖；2.缸体；3.柱塞；4.滑履；5.回程盘；6.斜盘；7.传动轴；8.球铰

图33—47 通轴式轴向柱塞泵的结构

图3—45所示的柱塞泵也称为非通轴式轴向柱塞泵，其主要缺点之一是要采用大型滚柱

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