工程機械液壓柱塞泵的使用與維修

    工程機械液壓系統的效率主要取決于液壓泵的容積效率，當容積效率下降到72%時(shí)，就需要進(jìn)行常規維修，更換軸承和老化的密封件，要更換或修復超出配合間隙的磨擦副，使其性能得到恢復。  
　　  
本文以直軸斜盤(pán)式柱塞泵為主，介紹其使用及維修方法。  
　　  
1.液壓泵的供油形式  
　　  
    直軸斜盤(pán)式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱，也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進(jìn)油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強，無(wú)需外力供油。  
　　  
    靠氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動(dòng)機器后，必須等液壓漬箱達到使用氣壓后，才能操作機械。如液壓油箱的氣壓不足時(shí)就擔任機器，會(huì )對液壓泵內的與滑鞭造成拉脫現象，出會(huì )造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。采用補油泵供油的柱塞泵，使用3000h后，操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次，檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發(fā)現液壓缸速度下降或悶車(chē)時(shí)，就應該對補油泵解體檢查，檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象，內齒輪泵間隙是否過(guò)大。  
　　  
    對于自吸油型柱塞泵，液壓油箱內的油液不得低于油標下限，要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高，液壓泵的使用壽命越長(cháng)。  
　　  
2.液壓泵用軸承  
　　  
    柱塞泵重要的部件是軸承，如果軸承出現游隙，則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙，同時(shí)也會(huì )破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度，降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵制造廠(chǎng)提供的資料，軸承的平均使用壽命為10000h，超過(guò)此值就需要更換新口。  
　　  
    拆卸下來(lái)的軸承，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)檢測儀器是無(wú)法檢測出軸承的游隙的，只能采用目測，如發(fā)現滾柱表面有劃痕或變色，就必須更換。  
　　  
    在更換軸承時(shí)，應注意原軸承的英文字母和型號，柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承，好購買(mǎi)原廠(chǎng)家，原規格的產(chǎn)品，如果更換另一種品牌，應請教對軸承有經(jīng)驗的人員查表對換，目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。  
　　  
3.三對磨擦副檢查與修復  
　　  
    3.1 柱塞桿與缸體孔  
　　  
    表1為柱塞泵零件的更換標準（參見(jiàn)圖1），當表中所列的各種間隙超差時(shí)，可按下述方法修復：  
　　  
    （1）缸體鑲裝銅套的，可以采用更換銅套的方法修復。首先把一組柱塞桿處徑修整到統一尺寸，再用1000#以上的砂紙拋光外徑。  
　　  
缸體安裝銅套的三種方法：  
　　  
    （a）缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓，過(guò)盈裝配；（b）采有樂(lè )泰膠粘著(zhù)裝配，這咱方法要求銅外套外徑表面有溝槽；（c）缸孔攻絲，銅套外徑加工螺紋，涂樂(lè )泰膠后，旋入裝配。  
　　  
    （2）熔燒結合方式的缸體與銅套，修復方法如下：  
　　  
    （a）采用研磨棒，手工或機械方法研磨修復缸孔；   
　　  
    （b）采用座標鏜床，重新鏜缸體孔；  
　　  
    （c）采用鉸刀修復缸體孔。  
　　  
    （3）采用“表面工程技術(shù)”，方法如下：  
　　  
    （a）電鍍技術(shù)：在柱塞表面鍍一層硬鉻；（b）電刷鍍技術(shù)：在柱塞表面刷鍍耐磨材料；（c）熱噴涂或電弧噴涂或電噴涂：噴涂高碳馬氏體耐磨材料；（d）激光熔敷：在柱塞表面熔敷高硬度耐磨合金粉末。  
　　  
    （4）缸體孔無(wú)銅套的缸體材料大都是球墨鑄鐵的，在缸體內壁上制備非晶態(tài)薄膜或涂層。因為缸體孔內壁有了這種特殊物質(zhì)，所以才能組成硬—硬配對的磨擦副。如果盲目地研磨缸體孔，把缸體孔內壁這層表面材料研掉，磨擦更加的結構性能也就改變了。被去掉涂層的磨擦副，如果強行使用，就會(huì )磨擦面溫度急劇升高，柱塞桿與缸孔發(fā)生膠合。  
　　  
    另外在柱塞桿表面制備一種獨特的薄膜涂層，涂層含有減磨+耐磨+潤滑功能，這組磨擦副實(shí)際還是硬-軟配對，一旦人地改變涂層，也就破壞了佳配對材料的磨擦副，修理這些特殊的柱塞泵，就要送到專(zhuān)業(yè)修理廠(chǎng)。  
　　  
    3.2 滑靴與斜盤(pán)  
　　  
    滑靴與斜盤(pán)的滑動(dòng)磨擦是斜盤(pán)柱塞泵三對磨擦副中為復雜的一對。  
　　  
    表1列出柱塞桿球頭與滑靴球窩的間隙（參見(jiàn)圖2），如果柱塞與滑靴間隙超差，柱塞腔中的高壓油就會(huì )從柱塞球頭與滑靴間隙中泄出，滑靴與斜盤(pán)油膜減薄，嚴重時(shí)會(huì )造成靜壓支承失效，滑靴與斜盤(pán)發(fā)生金屬接觸磨擦，滑靴燒蝕脫落，柱塞球頭劃傷斜盤(pán)。柱塞桿球頭與滑靴球窩超出公差1.5倍時(shí)，必須成組更換之。  
　　  
    柱塞桿與缸孔 柱塞桿直徑 φ16 φ20 φ25 φ30 φ35 φ40   
　　  
    標準間隙 0.015 0.025 0.025 0.030 0.035 0.040   
　　  
    極限間隙 0.040 0.050 0.060 0.070 0.080 0.090   
　　  
    柱塞桿球頭  
　　   
    與滑靴球窩 標準間隙 0.010 0.010 0.015 0.015 0.020 0.020   
　　  
    極限間隙 0.30 0.30 0.30 0.35 0.35 0.35   
　　  
    斜盤(pán)作用一段時(shí)間后，斜盤(pán)平面會(huì )出現內凹現象，在采用平臺研磨前，首先應測量原始尺寸和平面硬度。研磨后，再測出研磨量是多少，如在0.18以?xún)�，對柱塞泵使用無(wú)防礙；如果超出0.2mm以上，則應采用氮化的方法來(lái)保持原有的氮化層厚度。  
　　  
    斜盤(pán)平面被柱塞球頭刮削出溝槽時(shí)，可采用激光熔敷合金粉末的方法進(jìn)行修復。激光熔敷技術(shù)既可保證材料的結合強度，又能保證補熔材料的硬度，且不全降低周邊組織的硬度。  
　　   
    也順以采用鉻相焊條進(jìn)行手工堆焊，補焊過(guò)的斜盤(pán)平面需重新熱處理，好采用氮化爐熱處理。不管采取哪種方法修復斜盤(pán)，都必須恢復原有的尺寸精度、硬度和表面粗糙度。   
　　  
    3.3 配流盤(pán)與缸體配流面的修復  
　　  
    配流盤(pán)有平面配流和球面配流兩種形式。  
　　  
    球面配流的磨擦副，在缸體配流面劃痕比較淺時(shí)，通過(guò)研磨手段修復；缸體配流面溝槽較深時(shí)，應先采用“表面工程技術(shù)”手段填平溝槽后，再進(jìn)行研磨，不可盲目研磨，，以防銅層變薄或漏油出鋼基。  
　　  
    平面配流形式的磨擦副可以精度比較高的平臺上進(jìn)行研磨。  
　　  
    缸體和配流盤(pán)在研磨前，應先測量總厚度尺寸和應當研磨掉的尺寸，再補償到調整墊上。配流盤(pán)研磨量較大時(shí)，研磨后應重新熱處理，以確保淬硬層硬度（見(jiàn)表2）。  
　  
表2 柱塞泵零件硬度標準  
　  
　　柱塞桿推薦硬件 HS84   
　　  
　　柱塞桿球頭推薦硬度 >HS90   
　　  
　　斜盤(pán)表面推薦硬度 >HS90   
　　  
　　配流盤(pán)推薦硬度 >HS90   
　　  
    缸體與配流盤(pán)修復后，可采用下述方法檢查配合面的泄漏情況，即在配流盤(pán)面涂上凡士林油，把泄油道堵死，涂好油配流盤(pán)平放在平臺或平板玻璃上，再把缸體放在配流盤(pán)上，在缸孔中注入柴油，要間隔注油，即一個(gè)孔注油，一個(gè)孔不注油，觀(guān)察4h以上，柱塞孔中柴油無(wú)泄露和串通，說(shuō)明缸體與配流盤(pán)研磨合格。  
　　  
4 結語(yǔ)  
　　  
    柱塞泵使用壽命的長(cháng)短，與平時(shí)的維護保養，液壓油的數量和質(zhì)量，油液清潔度等有關(guān)。避免油液中的顆粒對柱塞泵磨擦副造成磨損等，也是延長(cháng)柱塞泵壽命的有效途徑。  
　　  
    在維修中更換零件應盡量使用原廠(chǎng)生產(chǎn)的零件，這些零件有時(shí)比其它仿造的零件價(jià)格要貴，但質(zhì)量及穩定性要好，如果購買(mǎi)售價(jià)便宜的仿造零件，短期內似乎是節省了費用，但由此出帶來(lái)了隱患，也可能對柱塞泵的使用造成更大的危害。