变量活塞泵的工作原理

  2022-02-10

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北京华德液压实业集团有限公司
变量活塞泵的工作原理

可变活塞泵的压力油通过泵体中的油孔进入可变壳体的下腔,并通过单向阀进入可变壳体。当拉杆向下移动时,推动伺服活塞向下移动,伺服阀的上阀口打开。可变壳体下腔中的压力油通过可变活塞中的油孔进入可变壳体上腔。由于上腔的面积大于下腔的面积,液压向下推动活塞,驱动销轴围绕钢球中心旋转可变头,改变可变头的倾斜角度(增加),柱塞泵的流量相应增加。相反,当拉杆向上移动时,可变压头的倾斜角度会发生相反方向的变化,泵的流量也会发生变化。当倾斜角为零时,可变压头变为负偏角方向,液体流动方向改变,泵的进出口改变。

 

常见故障及原因

1.振动和噪音

振动和噪音同时发生。它们不仅对机器操作员有害,而且污染环境。

(1) 机械振动和噪声

如果泵轴与电机轴不同心或顶升,则会损坏转轴的轴承和联轴器,损坏弹性垫,装配螺栓松动,从而产生噪音。对于高速运行或输送大能量的泵,必须定期检查并记录各部件的振幅、频率和噪声。如果泵的旋转频率与压力阀的固有频率相同,则会引起共振。可以改变泵的转速以消除共振。

(2) 管道内液体流动产生的噪声

当进油管过薄、进油过滤器流量过小或堵塞、空气被吸入进油管、油隙过大、油位过低、吸油不足、高压管内出现液锤时,会产生噪音。因此,必须正确设计油箱,正确选择滤油器、油管和换向阀。

2.输出压力异常

泵的输出压力由负载决定,大致与输入扭矩成比例。输出压力异常有两种故障。

(1) 输出压力过低

当泵处于自吸状态时,如果进油管漏气或系统中的液压缸、单向阀和换向阀大量泄漏,压力不会升高。这需要查明漏气情况,紧固并更换密封件以增加压力。如果溢流阀故障或调整压力低,且系统压力无法升高,则应再次调整压力或检修溢流阀。如果液压泵的缸体偏离阀板,导致大量泄漏,严重情况下,缸体可能会断裂,重新研磨配合面或更换液压泵。

(2) 输出压力过高

如果回路负载继续升高,泵压力也会继续升高,这是正常的。如果负载恒定且泵的压力超过负载所需的压力值,则检查泵以外的液压元件,如换向阀、压力阀、传动装置和回油管路。如果最大压力过高,调整溢流阀。

3.中间位置排油不为零

当可变轴向活塞泵旋转斜盘的倾斜角度为零时,称为中间位置。此时,泵的输出流量应为零。然而,有时中值偏离调整机制的中点,在中点仍有流量输出。原因是控制器位置偏离、松动或损坏,需要复位、紧固或更换。这种现象也是由于泵的角度维持力不足和倾斜角度耳轴磨损造成的。

4.输出流量波动

输出流量的波动与许多因素有关。变量泵可被认为是由变量机构控制不当引起的。例如,异物进入可变机构,划伤控制活塞上的台阶痕迹、磨损痕迹和疤痕,导致控制活塞运动不稳定。由于放大器能量不足或零件损坏,以及含有弹簧的控制活塞的减振器效率低,控制活塞的运动将不稳定。流动不稳定通常伴随着压力波动。这种故障通常需要拆卸液压泵、更换损坏的零件、增加阻尼、提高弹簧刚度和控制压力等。

5.液压泵过热

液压泵产生热量有两个原因。由于运动表面处于干摩擦或半干摩擦状态,运动部件相互摩擦产生热量。第二种是液体摩擦产生的热量。高压油通过各种间隙泄漏到低压室,大量液压能损失并转化为热能。因此,正确选择运动部件之间的间隙、油箱容积和冷却器可以消除泵过热和油温过高的现象。此外,回油滤清器堵塞会导致回油背压过高,这也会导致油温过高和泵体过热。

6.漏油

柱塞泵漏油主要原因如下:

(1) 主轴油封损坏或轴有缺陷或划伤;

(2) 内部泄漏过大,导致油封压力升高,损坏或冲出油封;

(3) 放油管太细太长,导致密封处漏油;

(4) 泵外油管松动,管接头损坏,密封垫老化或开裂;

(5) 变量调节机构螺栓松动,密封损坏;

(6) 铸铁泵壳有砂眼或焊接不良。

7.液压泵输出流量不足或不输出油

(1) 吸入不足。原因是吸油管路阻力过大或补油不足。

(2) 过度泄漏。原因是泵的间隙过大,密封不良

(3) 旋转斜盘的倾斜角度太小,泵的排量小,这需要调整可变活塞以增加旋转斜盘的倾斜角度

 

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