任務(wù)2.3柱塞泵故障診斷及排除柱塞泵是通過(guò)柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)密封工作容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸油和排油的。柱塞泵具有壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于需要高壓、大流量、大功率的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中和流量需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合，如在工程機(jī)械、液壓機(jī)等設(shè)備上得到了廣泛的應(yīng)用。柱塞泵按柱塞的排列和運(yùn)動(dòng)方向不同，可分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵兩大類(lèi)一、學(xué)習(xí)要求1.弄清柱塞泵的結(jié)構(gòu)和工作原理。2.學(xué)會(huì)柱塞泵等動(dòng)力元件的拆卸和裝配方法。3.掌握柱塞泵故障診斷及排除方法。4.養(yǎng)成堅(jiān)持理想信念的好習(xí)慣。二、知識(shí)準(zhǔn)備1、徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)和工作原理徑向柱塞泵的工作原理如動(dòng)畫(huà)2-12所示，這種泵由柱塞、缸體、襯套、定子、配油軸等組成。當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，由于定子和轉(zhuǎn)子之間有偏心距e，柱塞轉(zhuǎn)到上半周時(shí)向外伸出，柱塞底部的容積逐漸增大，形成局部真空，經(jīng)襯套3上的油孔從配油軸5上吸油口b吸油；當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)到下半周時(shí)，定子內(nèi)壁將柱塞向里推，柱塞底部的容積逐漸減小，向配油軸5上的壓油口c壓油，當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)一周時(shí)，每個(gè)柱塞底部的密封容積完成一次吸壓油，轉(zhuǎn)子連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，即完成吸油和壓油工作。2、軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)和工作原理軸向柱塞泵可分為斜盤(pán)式和斜軸式兩大類(lèi)，如圖2-13所示為斜盤(pán)式軸向柱塞泵的工作原理圖。圖2-13軸向柱塞泵的工作原理圖當(dāng)傳動(dòng)軸按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞3在其沿斜盤(pán)自上而下回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)逐漸向缸體外伸出，使缸體孔內(nèi)密封工作腔容積不斷增加，產(chǎn)生局部真空，從而將油液經(jīng)位于配油盤(pán)右部的吸油窗口吸入；當(dāng)傳動(dòng)軸按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞3在其沿斜盤(pán)自上而下回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)逐漸向缸體外伸出，使缸體孔內(nèi)密封工作腔容積不斷增加，產(chǎn)生局部真空，從而將油液經(jīng)位于配油盤(pán)右部的吸油窗口吸入；斜盤(pán)式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)如圖2-14所示，這種泵由主體部分和變量機(jī)構(gòu)兩部分組成。而主體部分由滑履、柱塞、缸體、配油盤(pán)和缸體端面間隙補(bǔ)償裝置等組成，變量機(jī)構(gòu)由手輪、絲桿、活塞、軸銷(xiāo)等組成。3．液壓泵的圖形符號(hào)（如圖2-15所示）

(a)單向定量液壓泵；(b)單向變量液壓泵；(c)雙向定量液壓泵；(d)雙向變量液壓泵圖2-15液壓泵的圖形符號(hào)圖4．液壓泵的主要性能參數(shù)（1）排量和流量①排量排量是指液壓泵每轉(zhuǎn)一周,由其密封容積幾何尺寸變化計(jì)算而得的排出液體的體積。排量可調(diào)節(jié)的液壓泵稱(chēng)為變量泵，排量為常數(shù)的液壓泵則稱(chēng)為定量泵。②理論流量理論流量是指在不考慮液壓泵的泄漏流量的情況下,在單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體體積的平均值。③實(shí)際流量實(shí)際流量是指液壓泵在某一具體工況下,單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體體積,它等于理論流量減去泄漏流量。④額定流量。額定流量是指液壓泵在正常工作條件下,按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（如在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下）必須保證的流量。（2）壓力①工作壓力工作壓力是指液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出壓力。工作壓力的大小取決于外負(fù)載的大小和排油管路上的壓力損失,而與液壓泵的流量無(wú)關(guān)。②額定壓力液壓泵的額定壓力是指液壓泵在正常工作條件下,按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。③最高允許壓力液壓泵的最高允許壓力是指在超過(guò)額定壓力的條件下,根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,允許液壓泵短暫運(yùn)行的最高壓力值。(2)液壓泵的功率①輸出功率液壓泵的輸出功率是指液壓泵在工作過(guò)程中的液壓泵實(shí)際輸出液體壓力和輸出流量的乘積課程思政案例守住道德底線：額定壓力概念解析：液壓泵的額定壓力是指液壓泵在正常工作條件下,按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。如果系統(tǒng)工作壓力超過(guò)額定壓力，就將使泵損壞，液壓系統(tǒng)就會(huì)崩潰。啟示：我們做人做事要有底線意識(shí)，突破做人的誠(chéng)信與道德底線，你就將破壞社會(huì)和諧與安定，你就將受到譴責(zé)，失去做人的資本②輸入功率液壓泵的輸入功率是指作用在液壓泵主軸上的機(jī)械功率。

(3)液壓泵的總效率①機(jī)械效率液壓泵的機(jī)械效率等于液壓泵的理論轉(zhuǎn)矩與實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩之比。②容積效率由于液壓泵內(nèi)部高壓腔的泄漏、油液的壓縮以及在吸油過(guò)程中由于吸油阻力太大、油液黏度大以及液壓泵轉(zhuǎn)速高等原因而導(dǎo)致油液不能全部充滿(mǎn)密封工作腔，液壓泵的實(shí)際輸出流量總是小于其理論流量。容積效率是指液壓泵的實(shí)際輸出流量與其理論流量之比。③總效率液壓泵的總效率是指液壓泵的實(shí)際輸出功率與其輸入功率的比值5．液壓泵的選用液壓泵是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的核心元件，合理選用好液壓泵，對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可靠工作至關(guān)重要。它的選擇液壓泵的原則是：根據(jù)主機(jī)工況、功率大小和液壓系統(tǒng)對(duì)工作性能的要求，首先確定液壓泵的類(lèi)型，然后按系統(tǒng)所要求的壓力、流量大小確定其規(guī)格型號(hào)。表2-4所列出的常用液壓泵的主要性能和應(yīng)用范圍，供選用時(shí)參考。一般來(lái)說(shuō)，負(fù)載小、功率小的液壓設(shè)備可選用齒輪泵、雙作用式葉片泵；負(fù)載較大并有快慢兩速工作行程的設(shè)備可選用限壓式變量葉片泵和雙聯(lián)葉片泵，精度較高的設(shè)備（磨床），可用雙作用葉片泵、螺桿泵；負(fù)載大、功率大的設(shè)備（如刨床、拉床、壓力機(jī)等）可選用柱塞泵；機(jī)械設(shè)備的輔助裝置如送料、夾緊裝置等不重要場(chǎng)合，可選用齒輪泵。類(lèi)型性能齒輪泵雙作用葉片泵限壓式變量葉片泵徑向柱塞泵軸向柱塞泵輸出壓力/MPa<206.3～20≤710～2020～35排量/(mL/r)2.5～2102.5～23710～1250.25～1882.5～915流量調(diào)節(jié)不能不能能能能效率0.60～0.850.75～0.850.70～0.850.75～0.920.85～0.95輸出流量脈動(dòng)很大很小一般一般一般自吸特性好較差較差差差對(duì)油的染敏感性不敏感較敏感較敏感很敏感很敏感噪聲大小較大大大造價(jià)最低中等較高高高應(yīng)用范圍機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、航空、船舶和一般機(jī)械機(jī)床、注塑機(jī)、液壓機(jī)、起重機(jī)械、工程機(jī)械機(jī)床、注塑機(jī)機(jī)床、冶金機(jī)械、鍛壓機(jī)械、工程機(jī)械、航空、船舶機(jī)床、液壓機(jī)、船舶6．柱塞泵的拆卸和裝配步驟和方法如圖2-14所示為斜盤(pán)式軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)，其拆裝步驟和方法如下：（1）準(zhǔn)備好內(nèi)六角扳手一套、耐油橡膠板一塊、油盤(pán)一個(gè)等其他器具。（2）卸下前泵體上的螺釘（10個(gè)）、銷(xiāo)子，分離前泵體與中間泵體。（3）卸下變量機(jī)構(gòu)上的螺釘（10個(gè)，圖中未示出），分離中間泵體與變量機(jī)構(gòu)。（4）拆卸前泵體部分零件。拆下端蓋，再拆下傳動(dòng)軸、前軸承及軸套等。（5）拆卸中間泵體部分零件。拆下回程盤(pán)及其上7個(gè)柱塞，取出中心彈簧、鋼球、內(nèi)套、外套等，最后卸下缸體。（6）拆卸變量機(jī)構(gòu)部分零件。拆下斜盤(pán)，拆掉手輪上的銷(xiāo)子，拆掉手輪。拆掉兩端的8個(gè)螺釘，卸掉端蓋，取出絲桿、變量活塞等。（7）觀察其主要零件的結(jié)構(gòu)和作用①觀察柱塞球形頭部與滑履之間的連接形式，滑履與柱塞之間相互滑動(dòng)情況。②觀察滑履上的小孔。③觀察配油盤(pán)的結(jié)構(gòu)，找出吸油口，分析外圈的環(huán)形卸壓槽、兩個(gè)通孔和四個(gè)盲孔的作用。④觀察泵的密封、連接和安裝形式。（8）按拆卸的反向順序進(jìn)行裝配。裝配前清洗各零部件，將各配合表面涂潤(rùn)滑液，并注意各處密封的裝配。（9）裝配完畢后，將現(xiàn)場(chǎng)整理干凈。7．柱塞泵的使用（1）安裝軸向柱塞泵應(yīng)注意：①無(wú)論采用泵座安裝還是法蘭安裝，基礎(chǔ)支座均應(yīng)有足夠的剛性。②在安裝柱塞泵時(shí)，要避免使用皮帶、鏈條、齒輪直接驅(qū)動(dòng)柱塞泵；推薦同軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸與泵軸同軸度應(yīng)小于0.05mm。③泵的吸油高度不得大于500mm，推薦安裝在油箱旁邊，倒灌吸油。泵的進(jìn)、出油口位置不能弄錯(cuò)，吸油管通徑不小于推薦值，原則上吸油管不推薦安裝過(guò)濾器，而在泵的出口側(cè)裝過(guò)濾精度為25μm的過(guò)濾器。④泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)符合說(shuō)明書(shū)規(guī)定。⑤配油盤(pán)如需減小斜盤(pán)偏角啟動(dòng)時(shí)，則不能保證自吸。用戶(hù)如需小流量時(shí)，應(yīng)在泵全偏角啟動(dòng)后，再用變量機(jī)構(gòu)改變油量。（2）對(duì)新泵或檢修后的泵啟動(dòng)時(shí)應(yīng)注意：?jiǎn)?dòng)前要通過(guò)泄油孔或進(jìn)油管灌滿(mǎn)油后再啟動(dòng)。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)前。先瞬時(shí)啟停數(shù)次，排空氣，并確認(rèn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向正確和聲音正常后再連續(xù)啟動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)10min后再調(diào)壓。最高使用壓力使用時(shí)間必須控制在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的10%以?xún)?nèi)，且每次持續(xù)時(shí)間應(yīng)小于6s。（3）在選擇液壓油應(yīng)注意：①對(duì)于壓力小于7MPa的泵，可選用32~68cSt黏度相當(dāng)?shù)钠胀ㄒ簤河突蚰湍ヒ簤河?；?duì)于壓力大于7MPa的泵，只能選用32~68cSt黏度相當(dāng)?shù)哪湍ヒ簤河?。②液壓油的水分、灰分、酸值等指?biāo)均必須符合規(guī)定。③柱塞泵適用的液壓油黏度15~400cSt，油液的工作溫度應(yīng)控制在10~65℃。8．柱塞泵常見(jiàn)故障診斷及排除序號(hào)故障現(xiàn)象故障原因維修方法1泵輸出的油量不夠或完全不出油（1）泵的旋轉(zhuǎn)方向不對(duì)（2）泵的轉(zhuǎn)速不夠（3）吸油管路或?yàn)V油器堵塞（4）油箱液面過(guò)低（5）液壓油黏度過(guò)大（6）柱塞與缸體或配油盤(pán)與缸體間過(guò)度磨損（7）中心彈簧折斷，柱塞回和不夠或不能回程（1）改變電機(jī)轉(zhuǎn)向（2）提高轉(zhuǎn)速（3）疏通管路，清洗濾油器（4）補(bǔ)油至油標(biāo)線（5）更換合適的油（6）更換柱塞，修磨配油盤(pán)與缸體接觸面（7）更換中心彈簧2泵的輸出油壓低或沒(méi)有油壓（1）溢流閥失靈（2）柱塞與缸體或配油盤(pán)與缸體間過(guò)度磨損（3）變量機(jī)構(gòu)傾角不夠（1）調(diào)整或拆檢該閥（2）更換柱塞，修磨配油盤(pán)與缸體接觸面（3）調(diào)整變量機(jī)構(gòu)傾角序號(hào)故障現(xiàn)象故障原因維修方法3泵異常發(fā)熱，油溫過(guò)高（1）環(huán)境溫度過(guò)高（2）液壓油黏度過(guò)大（3）油箱散熱差（4）電機(jī)與泵軸不同軸（5）油箱容積不夠（6）柱塞與缸體或配油盤(pán)與缸體間過(guò)度磨損（1）加強(qiáng)散熱（2）更換合適的油（3）改進(jìn)散熱條件（4）重裝電機(jī)與泵軸（5）更換合適的油箱（6）更換柱塞，修磨配油盤(pán)與缸體接觸面4外泄漏（1）油封不合格或未裝好（2）密封圈損壞（3）泵內(nèi)零