叶片泵的常见故障及机理分析

来源:用户上传      作者: 雷方平

　　摘 要：叶片泵工作时，常出现没油排出、噪声大、流量不足、压力不足、漏油等现象，就其原因可能是油污染、变质，油液粘度不合适，安装连接处气密不够，构成元件损坏等因素引起，本文就故障产生原因及解决措施，故障机理等进行阐述。
　　关键词：叶片泵 结构 故障 原因 排除 机理
　　
　　引言
　　
　　液压泵是液压系统的能量转换装置，它将原动机输入的机械能转换成液体压力能，为液压系统提供工作所需的压力油，属动力元件，是整个液压系统的心脏。在工作过程中，常会出现各种故障。本人根据多年工作经验，查阅相关书籍，现就叶片泵工作时的常见故障进行诊断分析，提出具体排除故障的方法。
　　
　　1 叶片泵的结构特点
　　叶片泵具有结构紧凑，体积小，瞬时流量脉动小，运转平稳，噪声较小，容积效率较高，使用寿命长等优点；但也存在结构复杂、吸油性能差、对油液污染比较敏感等缺点。叶片泵广泛应用于完成各种中等负荷的工作，特别在金属切削机床液压系统中应用尤其广泛。
　　
　　2 故障及解决方法
　　2.1故障一
　　故障迹象：没油排出
　　故障主要原因：
　　（1）电机的原因
　　●电机电源未通电或电机烧坏。
　　（2）元件损坏
　　●泵与电机间的联接元件损坏，无法传动。
　　●泵轴断裂，泵不转。
　　●叶片泵叶片烧蚀。
　　（3）油路原因
　　●油路堵塞（主要可能是滤油网堵塞）。
　　●油箱里油太少，油箱过滤器在油面之上，无法吸油。
　　●吸油管路气密不够。
　　●叶片卡在转子槽里，不能从转子槽中滑出。
　　故障排除方法：
　　电机原因：检查修复电机电路，修理电机。
　　元件原因：检查连轴器或键是否损坏，是则换；泵轴是否断裂，若是，更换并检查轴心是否对准中心；叶片是否烧蚀，修理泵，视情况可换总成。
　　油路原因：检查清洗过滤器或更换；加入液压油至油面计之上基准点；检查吸油管路的密封，主要是一些联接处的密封；查看是否叶片卡在转子槽里不能滑出，若是则主要是因为油污染严重，导致叶片卡死在转子槽里，更换液压油。
　　2.2故障二
　　故障迹象：噪音大
　　故障原因
　　（1）油路原因
　　●吸入滤油网堵塞
　　●油箱过滤器通过流量不足
　　●吸入管路气密不够
　　（2）油液原因
　　●油的粘度过高或过低。
　　●油液污染严重，导致叶片不能顺利滑出。
　　●油箱空气滤清器堵塞。
　　●油箱油太少，吸油不充分。
　　（3）元件原因
　　●叶片泵叶片损坏
　　●泵轴承损坏
　　●凸轮环磨损
　　●泵严重磨损（包括凸轮环、转子、分流板、叶片)
　　●连轴器发出噪音
　　故障排除方法：
　　油路原因：清洗吸入滤油网、过滤器；检查泵吸入口法兰及吸入管路是否锁紧；泵轴油封处是否密封好，轴心是否同心，若泵盖上紧不良，则以扭力板手再重新装配泵。
　　油液原因：是油液粘度不合适或污染，更换液压油；清洗空气滤清器；加入液压油至油面计之上基准点。
　　元件原因：检查叶片泵的叶片，是否有烧蚀、粘连、损坏等现象，更换；更换泵轴承并检查轴心是否同心；凸轮环异常的磨损系油的清洁度太脏，更换液压油；若是泵严重损坏，则只有换泵了；若是连轴器发出噪音，更换连轴器并检查轴心是否同心。
　　2.3故障三
　　故障迹象：流量不稳定，时大时小。
　　故障原因：
　　（1）油液原因
　　●油的变质，粘度过低，内泄严重。
　　●油液污染严重，叶片滑动不畅。
　　（２）油路原因
　　●油路气密不够，出现吸入空气。
　　●吸入滤油网、过滤器有堵塞，导致吸入真空度过大，产生空隙现象。
　　（３）元件原因
　　●转子、分流板磨损。
　　●叶片泵叶片损坏：如叶片烧蚀、粘连等。
　　故障排除方法：
　　油液原因：更换液压油。
　　油路原因：检修气密性，各管口接头锁紧，泵盖拧紧；清洗滤油网、过滤器。
　　元件原因：更换元件或总成。
　　2.4故障四
　　故障迹象：供油压力不足。
　　故障原因：主要是叶片损坏或调压阀弹簧过软或折断。
　　故障排除方法：更换叶片或调压阀弹簧。
　　2.5故障五
　　故障迹象：出现外部泄漏
　　故障原因：密封装置损坏。
　　故障排除方法：更换密封圈。
　　
　　3 故障机理分析
　　叶片泵现出现故障，如上文中所述，无外乎油液污染、变质，油液粘度不合适，安装连接处气密不够，构成元件损坏等。究其产生故障的机理如下：
　　3.1油液污染（杂质）
　　由于油液污染，里面杂质常会造成过滤器的微孔堵塞，导致吸油阻力增大，吸油压力损失大，通流量不足，真空度增大，油中空气从油液中分离出来产生气泡，甚至达到油液工作温度下的饱和蒸汽压力，油液也会汽化而产生大量气泡，从而产生空穴。气泡随油液流到泵的压油区，在高压作用出气泡会迅速破裂，周围液体质点以高速来填补这一空穴，液体体质点间高速碰撞而形成局部液压冲击，使局部的压力和温度急剧升高，从而产生强裂的振动和噪声。由于过滤器的堵塞在压差的作用下，这种堵塞面积不稳定，时多时少，通流面积时大时小，从而导致流量不稳定。油液中的杂质还可能会导致部份叶片卡在转子槽中，不能顺利地滑动，致使这些叶片不能贴紧定子内壁，两叶片间无法形成密闭容积，导致吸油腔和压油腔连通，无法完成压油过程，这样一来，能自由滑动的叶片间能实现吸压油，而被卡叶片间不能实现，导致流量不稳定，泵的供油的压力也不稳定。
　　3.2变质及油液粘度不合适
　　液压系统要工作，必需要有传动的工作介质――液压油，液压油有一重要性质粘性，其对系统正常工作起着至关重要的作用，粘性常用粘度来表示。粘度过大，油液流动困难，吸油的真空度大，易产生空穴现象，导致冲击振动；流动中克服粘性做功多，泵的吸油变得困难，易造成吸油不充分，泵的供油流量不足等。而粘度过小，吸油真空度不够，吸油不充分；流动性过好，又会造成泄漏增大（主要是内部泄漏），压力油泄漏后压力能会转换成热能，导油温升高，而温度越高，油的粘性又会进一步降低，泄漏更大，从而导致泵的容积效率低，压力提不高，流量不稳定等。
　　3.3 构成元件损坏
　　叶片泵的泵轴断裂或泵与电机间联接元件损坏，无法传动或传动不稳，导致无油排除或流量不稳，损坏元件运动约束受到破坏，产生噪声；叶片损坏如烧蚀，粘连等，摩擦增大，产生噪声，内部两叶片间不能形成密闭容积，导致流量不稳或无油排出等。元件故障机理简单，这里不再一一分析。
　　
　　4 叶片泵的使用要点
　　4.1 为了使叶片泵可靠地吸油，其转速必须按照产品规定。转速太低时，叶片不能紧压在定子的内表面和吸油；转速过高则造成泵的“吸空”现象，泵的工作不正常。油的粘度要在要求的范围内。粘度过大，吸油阻力增大；粘度过小，因间隙影响，其真空度不够；都会对吸油造成不良影响。
　　4.2 叶片泵对油中的污物很敏感，工作可靠性较差，油液不清洁会使叶片卡死，因此必须注意油液良好的过滤和环境清洁。
　　4.3 因泵的叶片有安装倾角，故转子只允许单向旋转，不应反向使用，否则会使叶片折断等。
　　
　　参考文献：
　　[1]骆简文，雷宝荪，张卫.液压传动与控制.重庆大学出版社，1994.
　　[2]雷天觉.液压工程手册.北京：机械工业出版社，1990.
　　[3]兰建设.液压与气压传动.高等教育出版社，2002.
　　[4]卢光贤.机床液压传动与控制.西北工业大学出版社，1991.

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