葉片泵的常見故障及機理分析

摘 要：葉片泵工作時，常出現沒油排出、噪聲大、流量不足、壓力不足、漏油等現象，就其原因可能是油污染、變質，油液粘度不合適，安裝連接處氣密不夠，構成元件損壞等因素引起，本文就故障產生原因及解決措施，故障機理等進行闡述。

關鍵詞：葉片泵 結構 故障 原因 排除 機理

引言

液壓泵是液壓系統的能量轉換裝置，它將原動機輸入的機械能轉換成液體壓力能，為液壓系統提供工作所需的壓力油，屬動力元件，是整個液壓系統的心臟。在工作過程中，常會出現各種故障。本人根據多年工作經驗，查閱相關書籍，現就葉片泵工作時的常見故障進行診斷分析，提出具體排除故障的方法。

1 葉片泵的結構特點

葉片泵具有結構緊湊，體積小，瞬時流量脈動小，運轉平穩，噪聲較小，容積效率較高，使用壽命長等優點；但也存在結構復雜、吸油性能差、對油液污染比較敏感等缺點。葉片泵廣泛應用于完成各種中等負荷的工作，特別在金屬切削機床液壓系統中應用尤其廣泛。

2 故障及解決方法

2.1故障一

故障跡象：沒油排出

故障主要原因：

（1）電機的原因

●電機電源未通電或電機燒壞。

（2）元件損壞

●泵與電機間的聯接元件損壞，無法傳動。

●泵軸斷裂，泵不轉。

●葉片泵葉片燒蝕。

（3）油路原因

●油路堵塞（主要可能是濾油網堵塞）。

●油箱里油太少，油箱過濾器在油面之上，無法吸油。

●吸油管路氣密不夠。

●葉片卡在轉子槽里，不能從轉子槽中滑出。

故障排除方法：

電機原因：檢查修復電機電路，修理電機。

元件原因：檢查連軸器或鍵是否損壞，是則換；泵軸是否斷裂，若是，更換并檢查軸心是否對準中心；葉片是否燒蝕，修理泵，視情況可換總成。

油路原因：檢查清洗過濾器或更換；加入液壓油至油面計之上基準點；檢查吸油管路的密封，主要是一些聯接處的密封；查看是否葉片卡在轉子槽里不能滑出，若是則主要是因為油污染嚴重，導致葉片卡死在轉子槽里，更換液壓油。

2.2故障二

故障跡象：噪音大

故障原因

（1）油路原因

●吸入濾油網堵塞

●油箱過濾器通過流量不足

●吸入管路氣密不夠

（2）油液原因

●油的粘度過高或過低。

●油液污染嚴重，導致葉片不能順利滑出。

●油箱空氣濾清器堵塞。

●油箱油太少，吸油不充分。

（3）元件原因

●葉片泵葉片損壞

●泵軸承損壞

●凸輪環磨損

●泵嚴重磨損（包括凸輪環、轉子、分流板、葉片)

●連軸器發出噪音

故障排除方法：

油路原因：清洗吸入濾油網、過濾器；檢查泵吸入口法蘭及吸入管路是否鎖緊；泵軸油封處是否密封好，軸心是否同心，若泵蓋上緊不良，則以扭力板手再重新裝配泵。

油液原因：是油液粘度不合適或污染，更換液壓油；清洗空氣濾清器；加入液壓油至油面計之上基準點。

元件原因：檢查葉片泵的葉片，是否有燒蝕、粘連、損壞等現象，更換；更換泵軸承并檢查軸心是否同心；凸輪環異常的磨損系油的清潔度太臟，更換液壓油；若是泵嚴重損壞，則只有換泵了；若是連軸器發出噪音，更換連軸器并檢查軸心是否同心。

2.3故障三

故障跡象：流量不穩定，時大時小。

故障原因：

（1）油液原因

●油的變質，粘度過低，內泄嚴重。

●油液污染嚴重，葉片滑動不暢。

（２）油路原因

●油路氣密不夠，出現吸入空氣。

●吸入濾油網、過濾器有堵塞，導致吸入真空度過大，產生空隙現象。

（３）元件原因

●轉子、分流板磨損。

●葉片泵葉片損壞：如葉片燒蝕、粘連等。

故障排除方法：

油液原因：更換液壓油。

油路原因：檢修氣密性，各管口接頭鎖緊，泵蓋擰緊；清洗濾油網、過濾器。

元件原因：更換元件或總成。

2.4故障四

故障跡象：供油壓力不足。

故障原因：主要是葉片損壞或調壓閥彈簧過軟或折斷。

故障排除方法：更換葉片或調壓閥彈簧。

2.5故障五

故障跡象：出現外部泄漏

故障原因：密封裝置損壞。

故障排除方法：更換密封圈。

3 故障機理分析

葉片泵現出現故障，如上文中所述，無外乎油液污染、變質，油液粘度不合適，安裝連接處氣密不夠，構成元件損壞等。究其產生故障的機理如下：

3.1油液污染（雜質）

由于油液污染，里面雜質常會造成過濾器的微孔堵塞，導致吸油阻力增大，吸油壓力損失大，通流量不足，真空度增大，油中空氣從油液中分離出來產生氣泡，甚至達到油液工作溫度下的飽和蒸汽壓力，油液也會汽化而產生大量氣泡，從而產生空穴。氣泡隨油液流到泵的壓油區，在高壓作用出氣泡會迅速破裂，周圍液體質點以高速來填補這一空穴，液體體質點間高速碰撞而形成局部液壓沖擊，使局部的壓力和溫度急劇升高，從而產生強裂的振動和噪聲。由于過濾器的堵塞在壓差的作用下，這種堵塞面積不穩定，時多時少，通流面積時大時小，從而導致流量不穩定。油液中的雜質還可能會導致部份葉片卡在轉子槽中，不能順利地滑動，致使這些葉片不能貼緊定子內壁，兩葉片間無法形成密閉容積，導致吸油腔和壓油腔連通，無法完成壓油過程，這樣一來，能自由滑動的葉片間能實現吸壓油，而被卡葉片間不能實現，導致流量不穩定，泵的供油的壓力也不穩定。

3.2變質及油液粘度不合適

液壓系統要工作，必需要有傳動的工作介質——液壓油，液壓油有一重要性質粘性，其對系統正常工作起著至關重要的作用，粘性常用粘度來表示。粘度過大，油液流動困難，吸油的真空度大，易產生空穴現象，導致沖擊振動；流動中克服粘性做功多，泵的吸油變得困難，易造成吸油不充分，泵的供油流量不足等。而粘度過小，吸油真空度不夠，吸油不充分；流動性過好，又會造成泄漏增大（主要是內部泄漏），壓力油泄漏后壓力能會轉換成熱能，導油溫升高，而溫度越高，油的粘性又會進一步降低，泄漏更大，從而導致泵的容積效率低，壓力提不高，流量不穩定等。

3.3 構成元件損壞

葉片泵的泵軸斷裂或泵與電機間聯接元件損壞，無法傳動或傳動不穩，導致無油排除或流量不穩，損壞元件運動約束受到破壞，產生噪聲；葉片損壞如燒蝕，粘連等，摩擦增大，產生噪聲，內部兩葉片間不能形成密閉容積，導致流量不穩或無油排出等。元件故障機理簡單，這里不再一一分析。

4 葉片泵的使用要點

4.1 為了使葉片泵可靠地吸油，其轉速必須按照產品規定。轉速太低時，葉片不能緊壓在定子的內表面和吸油；轉速過高則造成泵的“吸空”現象，泵的工作不正常。油的粘度要在要求的范圍內。粘度過大，吸油阻力增大；粘度過小，因間隙影響，其真空度不夠；都會對吸油造成不良影響。

4.2 葉片泵對油中的污物很敏感，工作可靠性較差，油液不清潔會使葉片卡死，因此必須注意油液良好的過濾和環境清潔。

4.3 因泵的葉片有安裝傾角，故轉子只允許單向旋轉，不應反向使用，否則會使葉片折斷等。

參考文獻：

[1]駱簡文，雷寶蓀，張衛.液壓傳動與控制.重慶大學出版社，1994.

[2]雷天覺.液壓工程手冊.北京：機械工業出版社，1990.

[3]蘭建設.液壓與氣壓傳動.高等教育出版社，2002.

[4]盧光賢.機床液壓傳動與控制.西北工業大學出版社，1991.