柱塞泵是液壓機上的主要零部件,其產(chǎn)生的作用就像人體的心臟,一旦產(chǎn)生問題就會影響整臺機床的工作,所以做好對柱塞泵的維護保養(yǎng),可以防止液壓機故障的產(chǎn)生,提高機床的運行效率。
液壓系統(tǒng)的效率主要取決于液壓泵的容積效率,當容積效率下降到72%時,就需要進行常規(guī)維修,更換軸承和老化的密封件,更換或修復超出配合間隙的磨擦副,使其性能得到恢復。
這里主要介紹液壓機上大量使用的直軸斜盤式柱塞泵的維護保養(yǎng)方法。
1 、柱塞泵的供油形式
直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱,也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進油口提供壓力油。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強,無需外力供油。氣壓供油的液壓油箱,在每次啟動機器后,必須等液壓油箱達到使用氣壓后,才能操作機器。如液壓油箱的氣壓不足時就使用機器,會使液壓泵內(nèi)的與滑鞭造成拉脫現(xiàn)象,也會造成泵體內(nèi)回程板與壓板的非正常磨損。采用補油泵供油的柱塞泵,使用3000h后,操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次,檢查液壓泵運轉(zhuǎn)聲響是否正常。如發(fā)現(xiàn)液壓缸速度下降或悶車時,就應該對補油泵解體檢查,檢查葉輪邊沿是否有刮傷現(xiàn)象,內(nèi)齒輪泵間隙是否過大。
對于自吸油型柱塞泵,液壓油箱內(nèi)的油液不得低于油標下限,要保持足夠數(shù)量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。液壓機上大量使用的是這種油泵。
2 、柱塞泵用軸承
柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現(xiàn)游隙,則不能保證液壓泵內(nèi)部三對磨擦副的正常間隙,同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度,降低柱塞泵軸承的使用壽命。據(jù)液壓泵制造廠提供的資料,軸承的平均使用壽命為10000h
,超過此值就需要更換新軸承。拆卸下來的軸承,沒有專業(yè)檢測儀器是無法檢測出軸承的游隙的,只能采用目測,如發(fā)現(xiàn)滾柱表面有劃痕或變色,就必須更換。
在更換軸承時,應注意原軸承的英文字母和型號,柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承,最好購買原廠家,原規(guī)格的產(chǎn)品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經(jīng)驗的人員查表對換,目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。
3、 三對磨擦副檢查與修復
3.1 柱塞桿與缸體孔
表1為柱塞泵零件的更換標準(參見圖1),當表中所列的各種間隙超差時,可按下述方法修復:
(1)缸體鑲裝銅套的,可以采用更換銅套的方法修復。首先把一組柱塞桿處徑修整到統(tǒng)一尺寸,再用1000#以上的砂紙拋光外徑。
缸體安裝銅套的三種方法:
(a) 缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓,過盈裝配;(b)采有樂泰膠粘著裝配,這種方法要求銅外套外徑表面有溝槽;(c)缸孔攻絲,銅套外徑加工螺紋,涂樂泰膠后,旋入裝配。
(2)熔燒結(jié)合方式的缸體與銅套,修復方法如下:
(a)采用研磨棒,手工或機械方法研磨修復缸孔;(b)采用座標鏜床,重新鏜缸體孔;(c)采用鉸刀修復缸體孔。
(3)采用“表面工程技術(shù)”,方法如下:
(a)電鍍技術(shù):在柱塞表面鍍一層硬鉻;(b)電刷鍍技術(shù):在柱塞表面刷鍍耐磨材料;(c)熱噴涂或電弧噴涂或電噴涂:噴涂高碳馬氏體耐磨材料;
(d)激光熔敷:在柱塞表面熔敷高硬度耐磨合金粉末。
(4)缸體孔無銅套的缸體材料大都是球墨鑄鐵的,在缸體內(nèi)壁上制備非晶態(tài)薄膜或涂層。因為缸體孔內(nèi)壁有了這種特殊物質(zhì),所以才能組成硬—硬配對的磨擦副。如果盲目地研磨缸體孔,把缸體孔內(nèi)壁這層表面材料研掉,磨擦付的結(jié)構(gòu)性能也就改變了。被去掉涂層的磨擦副,如果強行使用,就會磨擦面溫度急劇升高,柱塞桿與缸孔發(fā)生膠合。另外在柱塞桿表面制備一種獨特的薄膜涂層,涂層含有減磨+耐磨+潤滑功能,這組磨擦副實際還是硬-軟配對,一旦人為地改變涂層,也就破壞了最佳配對材料的磨擦副,修理這些特殊的柱塞泵,就要送到專業(yè)修理廠。
3.2 滑靴與斜盤
滑靴與斜盤的滑動磨擦是斜盤柱塞泵三對磨擦副中最為復雜的一對。
表1列出柱塞桿球頭與滑靴球窩的間隙(參見圖2),如果柱塞與滑靴間隙超差,柱塞腔中的高壓油就會從柱塞球頭與滑靴間隙中泄出,滑靴與斜盤油膜減薄,嚴重時會造成靜壓支承失效,滑靴與斜盤發(fā)生金屬接觸磨擦,滑靴燒蝕脫落,柱塞球頭劃傷斜盤。柱塞桿球頭與滑靴球窩超出公差1.5倍時,必須成組更換之。
柱塞桿與缸孔柱塞桿直徑φ16φ20φ25φ30φ35φ40
標準間隙0.0150.0250.0250.0300.0350.040
極限間隙0.0400.0500.0600.0700.0800.090
柱塞桿球頭與滑靴球窩標準間隙0.0100.0100.0150.0150.0200.020
極限間隙0.300.300.300.350.350.35
斜盤作用一段時間后,斜盤平面會出現(xiàn)內(nèi)凹現(xiàn)象,在采用平臺研磨前,首先應測量原始尺寸和平面硬度。研磨后,再測出研磨量是多少,如在0.18以內(nèi),對柱塞泵使用無防礙;如果超出0.2mm以上,則應采用氮化的方法來保持原有的氮化層厚度。
斜盤平面被柱塞球頭刮削出溝槽時,可采用激光熔敷合金粉末的方法進行修復。激光熔敷技術(shù)既可保證材料的結(jié)合強度,又能保證補熔材料的硬度,且不全降低周邊組織的硬度。也可以采用鉻相焊條進行手工堆焊,補焊過的斜盤平面需重新熱處理,最好采用氮化爐熱處理。不管采取哪種方法修復斜盤,都必須恢復原有的尺寸精度、硬度和表面粗糙度。
3.3 配流盤與缸體配流面的修復