液压维修第3章 液压泵的故障排除与维修 - 图文(8)

轴承来承受斜盘4施加给缸体的巨大径向分力，轴承的寿命较低，且转速不高，噪声大，成本高。为此，近年来发展了一种通轴式向柱塞泵，图3—47所示为它的典型结构。其工作原理和非通轴式基本相同。不同之处主要在于：通轴泵的主轴直接采用了如图3—47所示的两端支承，使斜盘通过柱塞作用在缸体上的径向分力可以直接由主轴来承受，因而取消了缸体外缘的大轴承，使通轴泵的转速得以提高。

4．斜轴式轴向柱塞泵

（1）斜轴式轴向柱塞泵的结构

图3—48所示为斜轴式单向变量泵的一种典型结构，它由主轴、泵壳、轴承、带连杆的柱塞、中心轴、缸体、配流盘和变量机构等主要部分组成。主轴由原动机带动旋转，并通过连杆、柱塞带动缸体旋转。由于缸体轴线与转动轴线相交一个角度，当缸体旋转时，柱塞在缸体内作往复运动，并通过配流盘吸油和压油。配流盘与变量壳体的接触面做成弧形，通过一个拨销将配流盘与变量机构连接起来。

1.最小摆角限位螺钉；2.喷嘴；3.先导活塞；4.导杆；5.后盖；6.小弹簧；7.大弹簧；8.拨销； 9.控制阀芯；10.阀套；11.调节弹簧；12.调节螺钉；13.活塞；14.最大摆角限位螺钉；15.配流盘；16.缸体

图3—48 斜轴式柱塞泵

（2）斜轴式轴向柱塞泵的自动补偿原理

这种泵通过右边的自动补偿调整机构可以在输出压力减小时自动地通过增加流量来补偿和调整压力。当负载压力升高时，压力油通过喷嘴2作用到先导活塞3的上端，并推动导杆4和控制阀芯9，由于此推力大于调节弹簧11的作用力，控制阀芯9将向下移动，使压力油通过阀套10的径向孔进入变量活塞13的下腔，由于活塞下端的面积大而上端面积小，活塞13将向上移动，从而带动缸体16使摆角变小，减小了泵的流量，实现了变量的目的。与此同时，套在导杆上的大小弹簧也受到压力．该压力通过导杆作用于先导活塞上，使先导活塞下端受到的力与上端的液压力相平衡，导杆对控制阀芯的压力减小，使控制阀芯上移直到阀套径向孔被关闭，于是变量活塞就固定在某一个位置上。反之，当负载压力减小时，调节弹簧通过作用力控制阀芯、导杆传到活塞上的压力大于先导活塞上端的压力时，控制阀芯在调节弹簧的作用下向上移动，将变量活塞大腔的控制油与低压腔沟通，变量活塞小端压力高而大端压力低，变量活塞又在液压力的差值作用下向下移动，通过拨销使缸体与主轴之间的摆角增大，流量增大。同时，大小弹簧对先导活塞的压力减小，先导活塞在上面压力的作用下又推动导杆和控制阀芯下移，直到与调节弹簧力相平衡，这时变量活塞又在某一位置处于新的平衡状态。因此，这种变量方式是使流量随着压力的变化而自动作相应的变化，可以

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大致保持流量与压力的乘积不变，即恒功率变量。

（3）斜轴式轴向柱塞泵的特点 与斜盘式泵相比较，这类泵的最大特点是变量范围大，这种斜轴式泵由于柱塞和缸体所受的径向作用力较小，泵的强度较高，允许的倾角较大，所以变量范围较大。一般斜盘式泵的最大倾角为20°左右，而斜轴式泵的最大倾角可达40°。另一方面，由于其结构较复杂，外形尺寸和重量均较大，由于它靠摆动缸体来改变流量，故其体积和变量机构的惯量较大，变量机构动作的响应速度较低。

3.5.3轴向柱塞泵的故障分析与排除 1.不能排油或流量不足，压力偏低 （1）故障原因分析 ①转向不对或进出口接反； ②吸油管滤油器堵塞； ③油箱内液压油面过低；

④油温太高或油液粘度太低；

⑤配油盘与缸体之间有赃物或配油盘与缸体之间接触不良； ⑥配油盘与缸体结合面拉毛、拉有沟槽； ⑦柱塞与柱塞孔之间磨损拉伤有轴向沟槽； ⑧中心弹簧损坏，柱塞不能伸出； ⑨吸入端漏气；

⑩变量泵的变量机构出现故障，使斜盘倾角固定在最小位置； ⑴配油盘孔未对正泵盖上安装的定位销。

（2）排除方法

①按泵体上标明方向旋转，检查核对吸油口和压油口； ②卸下滤油器仔细清洗； ③加注至规定刻度线；

④检查油温升高的原因或检查液压油质量，酌情更换； ⑤拆卸清洗，重新装配或检查弹簧是否失效，酌情更换； ⑥研磨再抛光配油盘与缸体结合面；

⑦若配合间隙过大，可研磨缸孔，电镀柱塞外圆并配磨； ⑧更换中心弹簧；

⑨检查拧紧管接头，加强密封；

⑩调整或重新装配变量活塞及变量头，使之活动自如，纠正调整误差； ⑴拆修装配时应认准方向，对准销孔，定位销绝对不准露出配油盘。 2.泵不能转动

（1）原因分析

①柱塞因污染物或油温变化太大卡死在缸体内； ②滑履与柱塞球头卡死或滑履脱落； ③柱塞球头因上述原因折断。 （2）排除方法

①查明污染物产生原因并更换新油； ②更换或重新装配滑履；

③更换柱塞。

3.变量机构或压力补偿变量机构失灵 （1）原因分析

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①单向阀弹簧折断；

②斜盘与变量壳体上的轴瓦圆弧面之间磨损严重，转动不灵活； ③控制油管道被污染物阻塞； ④伺服活塞或变量活塞卡死；

⑤伺服阀芯对差动活塞内油口遮盖量不够； ⑥伺服阀芯端部拉断。 （2）排除方法

①更换弹簧；

②磨损轻微可刮削后再装配，若严重，则应更换； ③拆开清洗，并用压缩空气吹干净；

④应设法使伺服活塞或变量活塞灵活，并注意装配间隙是否合适； ⑤检查伺服阀芯对差动活塞内油口遮盖量并调整合适； ⑥更换伺服阀芯。

4.泵噪声大压力波动（振动）大

（1）原因分析

①泵吸油管进空气，造成泵噪声大压力波动（振动）大；

②伺服活塞或变量活塞不灵活，出现偶尔或经常性的压力波动；

③对于变量泵，可能由于变量机构的偏角太小，使流量减少，内泄漏相对增大，因此不能连续对外供油，流量脉动引起压力脉动。

④柱塞球头与滑靴配合松动；

⑤经平磨修复的配流盘，三角槽变短，产生困油引起比较大的噪声和压力波动。 （2）排除方法

①检查拧紧管接头，加强密封；检查排除进油处的密封不良。检查滤油器，清洗滤油器，防止滤油器堵塞。检查吸油管等处，防止由于吸油管过长、弯曲过多引起的泵吸空气和进气；

②应设法使伺服活塞或变量活塞灵活，并注意装配间隙是否合适。如果是偶然性的压力波动，多因是液压油污染太脏，污物卡住活塞所致，污物冲走又恢复正常，此时可清洗并更换液压油。如经常性脉动，可能是配合件拉伤或别劲，此时应拆下零件研配或予以更换；

③检查变量泵的变量机构，此时可适当增大变量机构的偏角，消除内泄漏； ④检查柱塞球头与滑靴配合关系，可适当铆紧；

⑤仔细检查平磨修复的配流盘，要用什锦三角锉将三角槽的尺寸进行修复。 5.泵发热油液温度升之过高 （1）原因分析

①柱塞泵的柱塞与缸体孔、配流盘与缸体结合面之间因磨损和拉伤，导致内泄漏增大，转化为热能造成温度升高；

②柱塞泵内的运动副严重磨损拉毛，或毛刺没有清除干净，机械摩擦大，松动别劲，产生热造成油液温度高；

③当柱塞泵经常在零偏心或系统工作压力低于8MPa下运转，使泵的漏损过小而引起泵体发热；

④油的黏度大、油箱容量过小，液压泵或液压系统泄漏过大等原因，导致发热温升；

⑤泵轴承磨损严重，传动别劲，传动扭矩增大而发热。 （2）排除方法

①检查并修磨柱塞泵的柱塞与缸体孔、配流盘与缸体结合面，使之密合，同时保证柱塞与缸体孔的配合间隙；

②检查修复或更换磨损零件；

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③减小泵的漏损过小而引起泵体发热的措施，在液压系统阀门的回油管分流一根支管通入与泵回油口下部的放油口内，使泵体产生强制循环冷却； ④当油的黏度大、油箱容量过小，液压泵或液压系统泄漏过大等原因，导致发热温升时，可根据实际情况采取相对应措施。如选用合适黏度的液压油、重新设计或更换较大容量的油箱，检查内泄漏增大的原因并采取措施；

⑤检查原因，更换轴承，同时保证电机轴与泵轴同心。 6.液压泵泄油管漏油严重（内、外漏）

①缸体与配流盘、柱塞与缸体孔等零件因磨损，导致内泄漏增大，从泄油管漏出，可根据实际情况进行修复；

②变量活塞或伺服活塞磨损，导致泄漏，磨损严重时可采用电刷度后再磨削加工，或予以更换；

③各接合处O形密封圈失效损坏或破坏，以及缸盖螺钉松动，可更换密封、拧紧螺钉解决外漏；

④泵轴油封处外漏，可根据情况做出处置。

7.配流盘与缸体结合面磨损或烧坏

①加液压油时未经过滤，液压油中有污物、杂质，工作时进入贴合面；

②启动液压泵前，未将泵内加满工作油液，使配流盘与缸体结合面产生干摩擦。一般情况下柱塞泵须加满油方可启动；

③配流盘的端面硬度不够。配流盘选用材料为38CrMoAlA，进行热处理为表面氮化深0.4mm，获得硬度HV900～1100。当热处理不好无氮化层时，表面硬度不够，容易烧损，须重新氮化达到技术要求。经过修磨的配流盘，当磨去的厚度超过氮化层时，须重新氮化再投入总装；

④缸体为QA19—4铜件，当材质低劣，软硬不均时，易磨损和烧坏，要严格检查材质质量，必要时予以更换；

⑤配流盘在高温下产生变形应力，除了控制油温外，配流盘要放在二级精度的平板上用M10的氧化铝研磨平整，然后再煤油中洗净再抛光，保证两端面的平行度在0.01mm之内，平面度在0.005mm以内；

⑥缸体上个别与柱塞相配的孔，深度不够或有锥度，引起柱塞在缸体孔内卡死别劲，烧坏配流盘与缸体结合面，此种情况应研修缸体上与柱塞相配的孔，消除锥度，使之达到技术要求；

⑦配流盘与缸体小端面的平面度误差超差，且成凹形，可参阅第⑤项进行修理。 ⑧泵壳的内支承孔与传动轴的同轴度超差（尤其是当高压方向的压差为负值时），此时应拆开泵检查泵壳上内支承面与传动轴的同轴度，如果超差过大，应更换泵壳或传动轴； ⑨缸体与轴承的配合间隙过大，可更换新轴承；

⑩缸体花键孔与传动轴的花键配合间隙太小，别劲，可更换泵轴，或适当修磨泵轴花键； ⑴缸体配油面与其轴承支承面不垂直，可校正轴承支承面或修磨缸体配油面； ⑵传动轴弯曲或大小轴承未装正，应校直或更换传动轴，重新装正大小轴承； ⑶配流盘与缸体之间的高低压过渡区困油严重，可用什锦三角锉适当修长，使过渡区能较理想地卸压。

8.滑履与变量头（或斜盘）贴合面磨损或烧坏 ①液压油不清洁，杂质污物被液压泵吸入而进入到滑履与变量头的间隙内，引起拉毛磨损者，可清洗液压泵并更换液压油；

②柱塞孔或滑履小孔被杂质污物堵塞，导致滑履止推板与变量头之间形成干摩擦，从而造成滑履与变量头贴合面磨损或烧坏。此时可用压缩空气或直径为0.8mm的细钢丝穿通滑

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履小孔，并清洗干净；

③当变量头（材料为40Cr）热处理后硬度不够或者加工精度不好（平面度与表面粗糙度不合乎要求），容易产生磨损和烧坏，损伤轻微者经研磨抛光再用，严重者应先经平磨，再研磨抛光，或者予以更换；

④一台泵上的滑履台肩有薄不一致，要用专门模具，将台肩厚度磨成一致； ⑤滑履静压支承面精度及表面粗糙度不好者，要上专门夹具重新平磨，使平面度和表面粗糙度符合要求。轻微磨损者，则只需抛光即可；

⑥柱塞球头平面偏小，在最大偏角时，压力油被球面堵死，不能通油润滑止推板和变量头运动面，导致烧死者，可修磨大球头平面；

⑦回程盘七孔不等分或大小不一致者，可上专用模具重新修磨七孔。 3.5.4轴向柱塞泵的修理

轴向柱塞泵的修理比较麻烦，该泵大多不易损零件均有较高的技术要求和加工难度，往往需要专门设备和专用工具才能修理。但该泵价格昂贵，如能修复经济价值可观。在修理中如能买到一损零件的外购件最为可取，另外有经验的技术人员和工人师傅相配合也能修理。在修理中经常遇到的是运动副结合面的磨损与拉伤。例如配流盘与缸体的结合面，缸体柱塞孔内圆柱面，止推板表面，滑履端面与内球面，柱塞外圆面和球头面等。有些修理方法已在上述故障分析与排除内容中做了一些说明，下面以25YCY14—1B型压力补偿变量轴向柱塞泵为例，作些补充说明。

1.缸体的维修 缸体易磨损部位是与柱塞配合的柱塞孔内援助面和与配流盘接触的端面。端面磨损可先在平面磨床上精磨端面，然后再用氧化铬抛光，轻度磨损时研磨便可，柱塞孔（七个）可在立式珩磨机床上进行，或用同直径的金刚石铰刀修整。修复后缸体端面和柱塞孔内圆柱面的表面粗糙度符合技术要求，端面平直度应在0.003mm以内，端面对缸体外圆柱面的跳动在0.02mm以内。柱塞内圆柱面的圆度和圆柱度在0.005mm以内。

2.配流盘的修理 配流盘主要是端面磨损与拉伤，可在平板上研磨修复。修复要求是端面的表面平面度不超过0.005mm，便面粗糙度值Ra≤0.2?m。

3.泵轴（传动轴）的修理

如图3—49所示为25YCY14—1B型泵泵轴图，其主要是D面与花键轴表面的磨损。磨损轻度者可用电刷镀技术或镀铬再修磨的方法修复。磨损严重可按图3—49（或参考此图测绘其他型号的泵轴）进行加工。

图3—49 25YCY14—1B型泵传动轴

4.止推板（斜盘）的修理

止推板的易磨损面为与滑履的接触面，此表面也可在平板上研磨修复，磨损划痕印痕较深时可在平面磨床上精磨后再研磨。

5.柱塞的修理

柱塞一般是球头表面与外圆柱面的磨损，且磨损后，外圆柱面呈腰鼓形。一般可采用电刷镀技术修复外圆柱面和球面。也有人在离柱塞尾端2／3处加工一个O形密封圈沟槽（因硬度大，可采用磨削加工），再装上相应尺寸的O形密封圈，这种方法可以使柱塞泵再用一段时间。

3.5.5轴向柱塞泵的装配

①装配前，应将所有待装配的零件或部件全面再检查一次，做出记录； ②清除各个部位特别是尖角部分的毛刺；

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