橡皮囊壓力機液壓泵頻繁損壞故障分析與處理

■ 昌河飛機工業（集團）有限責任公司 （江西景德鎮 333002） 江智軒

橡皮囊壓力機是通過橡皮囊作用于零件的一種大型液壓設備，具有加工零件表面質量好、內部損傷率低、生產效率高等優點，該設備現已廣泛應用于航空領域與汽車制造領域。

液壓泵作為設備液壓系統中的核心元件，為整個液壓系統提供動力，具有十分重要的作用。近幾年設備使用以來多次出現主液壓泵損壞問題，平均使用壽命都不超過半年，明顯低于該液壓泵8～10年的正常使用壽命，同時也嚴重影響了零件的加工質量。

1. 故障現象

主液壓泵使用壽命短，在起動過程中會出現爆鳴聲，使用幾個月后，主液壓泵開始出現起動負載大、輸出壓力不足等現象。

2. 故障分析

將損壞的液壓泵拆解后，發現泵體內部已嚴重磨損，如圖1所示。針對該泵使用壽命短，短期內磨損嚴重的現象，初步分析發現可能的原因有以下幾點：①液壓系統油液性能不佳，泵體潤滑不良。②主液壓泵每次起動時有爆鳴聲，泵體內部有非正常磨損情況。③液壓泵起動參數配置不合理，起動時間短，瞬間負載大，影響其使用壽命。

圖1 泵體磨損

3. 故障處理

（1）油液性能問題分析 取少量油液進行檢測，包含pH值、粘度和固體顆粒污染度等重要指標，發現其油液部分指標確實存在超標的情況，故我們對整個液壓系統進行油液更換、油濾更換等工作，完成后設備投入使用，運行結果表明主液壓泵使用壽命沒有改善。

（2）起動異響問題分析 通過排除液壓泵安裝問題、油液問題等因素，基本判斷液壓泵起動時異響是由于液壓系統中存有空氣引起的，因此對該液壓系統的漏氣點進行排查。該液壓泵屬于下置式安裝，油液位始終高于液壓泵，而且液壓泵的外部進油口處也無油液滲漏痕跡，首先可以排除空氣從液壓泵的進油管路處進入泵體的可能。

由于該設備為了保護橡皮囊及密封件的使用壽命，液壓介質使用的是蓖麻油（植物油），相比普通液壓油粘度高。為防止油液溫度低粘度大導致主液壓泵起動困難，設備配置了一套油液循環加熱系統，保證蓖麻油溫不低于35℃。根據現場觀察，主泵在停止后短時間內再次起動液壓泵，無異響產生，而主泵停機一晚后，再次起動就會出現爆鳴聲。在主泵停止運行的過程中為了保證在環境溫度較低時液壓系統油液溫度不低于使用要求，油液循環系統一直處于運行狀態，可能是由于油液循環管路中存在微小的泄漏點，將空氣帶入液壓系統，長時間累積后造成液壓泵起動異響。為驗證此判斷，我們嘗試在關閉主液壓泵后，停止油液循環系統的運行，次日起動機床，結果表明液壓泵無異響，故可以判定液壓系統進入的空氣是由油液循環系統引起的。

對其油液循環管路及接頭處進行檢查，發現在油箱內部，有一循環管路接頭斷裂現象，該斷裂處正好處于主液壓泵吸油口上方，如圖2所示，油液從管路中泄漏，沖擊油面，將空氣帶入液壓系統中。故針對破損管路重新進行校正修補工作，修復泄漏點。完成后開啟機床，液壓泵無異響產生。

圖2 破損管路

（3）液壓泵起動參數問題分析 經現場檢測，液壓泵從開始起動到完全運行時間十分短暫，由于柱塞泵自吸性能較差，起動瞬間負載大，短時間起動容易造成泵體內部元件損壞，減少使用壽命。該液壓泵所連電動機配有軟起動器，經查看發現控制參數已丟失，升壓時間僅設置為4s，針對現場工況重新配置起動參數，延長起動時間，保障液壓泵的正常使用壽命。

4. 結語

柱塞泵是一個精密的液壓元件，使用要求高，此次通過更換液壓油液、修復管路泄漏點、優化起動參數等一系列措施后，該液壓泵已恢復正常使用，輸出壓力穩定，無故障發生。