某型液壓泵壓力高故障原因分析

郭曉義 王鵬飛

(凌云科技集團有限責任公司，湖北 武漢 430040)

某型液壓泵在試驗產品性能時發現出口壓力指示為25MPa，油泵輸出壓力不正常。

1 某型液壓泵的故障現象

某型液壓泵在試驗產品性能時發現出口壓力比正常狀態時高2MPa，經對液壓泵進行性能試驗檢查，發現油泵在零流量和最大流量狀態下，壓力切換遲緩，不能正常工作。

2 故障排除

針對液壓泵出現的故障現在為檢查該產品是否有輸出壓力異常現象，對可能引起故障的原因進行分析，繪制故障樹如圖1。

圖1 壓力泵輸出壓力高故障樹分析

根據所列的故障樹，對5 個底事件進行檢查，檢查結果見表1。

表1

為驗證故障樹中底事件，將產品安裝在油泵試驗臺上進行性能檢查。

按照實驗條件：轉速在7500r/min 時，調整出口壓力為最大壓力(最大壓力應為23Mpa)，將出口流量調整為零，檢查出口壓力是否在正常范圍內。調整出口壓力為額定壓力，使得出口流量為最大(流量最大為90 L/min)，檢查是否在規定范圍內。

(1)檢查油泵的輸出壓力，出口壓力比正常壓力高2.1Mpa。

(2)檢查產品的額定流量比正常流量高1 L/min。

(3)將該產品安裝在試驗臺上檢查在試驗過程中油泵不能從額定流量到零流量之間瞬間轉換，在額定壓力下不能正常回到額定流量，轉換不正常。在瞬間試驗時油泵的出口壓力有脈動現象，在后期試驗多次后脈動現象消失。(圖2)

圖2 實驗結果圖

結合故障情況對故障的原理進行分析，

按步驟進行分解，先分解產品的分油蓋，查找分油蓋中的分油活門是否正常。

將分油蓋進行線切割，檢查分油蓋內部的情況。當將分油蓋切割開后發現分油蓋的內孔中有異物存在，經切割開以后發現在第二個分油孔中有異物堵塞，液壓油不能從分油孔中流動，在分油活門的工作面上有異?？圹E，如圖3 所示。

圖3 分油蓋和分油活門分解圖

對產品進行剖切后的分析，造成故障的原因是由于分油活門卡滯造成，卡滯的原因是由于在活門與分油蓋相貫穿的通油孔之間有異物卡滯在活門的通油槽內，導致活門無法移動，從而無法轉換液壓油。

3 液壓泵工作原理

液壓泵主要由安裝座、殼體、主軸、轉子、柱塞、斜盤、隨動活塞、推力軸承、滾子軸承、分油蓋、分油活門、傳動軸等組成。

液壓泵主軸通過傳動軸與應急動力裝置連接，當應急動力裝置開始傳動，液壓泵也隨之轉動。主軸通過花鍵與轉子連接而一起旋轉。柱塞裝于轉子的柱塞孔內，另一端通過壓板、卡盤與斜盤連接。轉子帶動柱塞一起旋轉，柱塞的頭部在裝于斜盤的墊板面上滑動。該面與垂直于主軸的平面成一夾角γ，因此，柱塞在隨同轉子一起旋轉的同時也沿著轉子的柱塞孔作往復運動，進行吸油和排油。

轉子通過液壓李赫彈簧力貼合在分油蓋上，分油蓋上揩油進油和排油兩個月牙形槽。當處于吸油行程時，其相對應的轉子柱塞孔與分油蓋上的進油槽接通；當處于排油行程時，其相對應的轉子柱塞孔與分油蓋上的排油槽接通。柱塞及其孔各九個，主軸旋轉一周時，每對柱塞和氣孔都一次完成一個吸油和排油的過程。這樣來完成液壓泵吸油和排油的連續過程。

液壓泵的供油量由轉速和每一轉的排油量兩個因素決定。當轉速一定時，供油量和調節通過改變斜盤的傾角γ 來實現。

當液壓泵出口壓力為額定值時，γ 最大，泵的供油量最大。當出口壓力逐漸上升到最大壓力時，作用于分油活門一端的液壓力將克服調節彈簧力而使分油活門移動，從而使高壓油與隨動活塞腔溝通，作用于隨動活塞一段的液壓力克服回位彈簧的彈簧力使斜盤的角變小，直至γ≈0，這時出口供油量為零，其壓力達到最大值。反之，當出口壓力逐漸降低時，作用于分油活門另一端的調節彈簧的彈簧力克服液壓力而使分油活門向另一方向移動，使抵押率油與隨動活塞的腔溝通，回位彈簧的彈簧力克服作用于隨動活塞一端的液壓力，使斜盤的γ 角變大，直至γ 達到最大值，這時出口供油量最大。

4 故障結論

采集從油泵中流出的液壓油無肉眼可見的金屬顆粒，按照GJB420B 的檢查標準進行檢查，結果為5 級，優于6 級的要求，從以上的檢查結果中可以分析得出，產品內部無異常磨損，分油活門中的異物屬于在清洗殼體時有異物進入分油蓋的通油孔內部卡澀，在清洗時沒有沖洗出來。

5 制定措施

完善油泵的清洗方法，尤其是小孔的清洗方法，在清洗小孔時應使用專用的清洗工具深入到分油活門的小孔中進行清洗，然后用注射器對每一個通油孔進行沖洗。油泵分解完成后在非操作狀態下，應始終保持分油活門與分油蓋各自油封后配合在一起，不能將兩者分開放置，以防止生銹、變形和有異物進入。