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液壓柱塞泵的結構組成與維修要點

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液壓柱塞泵的結構組成與維修要點

發布日期:2016-11-01 00:00 來源:http://www。jugongyeya。com 點擊:


液壓柱塞泵的結構組成與維修要點  

    液壓系統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,就需要進行常規維修,更換軸承和老化的密封件,要更換或修復超出配合間隙的磨擦副,使其性能得到恢復。  

     1液壓泵的供油形式    

     直軸斜盤式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。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的。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,必須等液壓漬箱達到使用氣壓后,才能操作機械。如液壓油箱的氣壓不足時就擔任機器,會對液壓泵內的與滑鞭造成拉脫現象,出會造成泵體內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,檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發現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象,內齒輪泵間隙是否過大。    

    對于自吸油型柱塞泵,液壓油箱內的油液不得低于油標下限,要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高,液壓泵的使用壽命越長。   

     2液壓泵用軸承柱塞泵最重要的部件是軸承,如果軸承出現游隙,則不能保證液壓泵內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口。拆卸下來的軸承,沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的游隙的,只能采用目測,如發現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,原規格的產品,如果更換另一種品牌,應請教對軸承有經驗的人員查表對換,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柱塞桿與缸體孔根據柱塞泵零件的更換標準,當零件的各種間隙超差時,

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,這咱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”,方法如下:

   (a)電鍍技術:在柱塞表面鍍一層硬鉻;

   (b)電刷鍍技術: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,在缸體內壁上制備非晶態薄膜或涂層。因為缸體孔內壁有了這種特殊物質,所以才能組成硬—硬配對的磨擦副。如果盲目地研磨缸體孔,把缸體孔內壁這層表面材料研掉,磨擦更加的結構性能也就改變了。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。柱塞桿球頭與滑靴球窩的間隙(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。表2柱塞桿與缸孔柱塞桿直徑φ16  φ20φ25φ30φ35φ40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,斜盤平面會出現內凹現象,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,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。激光熔敷技術既可保證材料的結合強度,又能保證補熔材料的硬度,且不全降低周邊組織的硬度。也順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配流盤有平面配流和球面配流兩種形式。球面配流的磨擦副,在缸體配流面劃痕比較淺時,通過研磨手段修復;缸體配流面溝槽較深時,應先采用“表面工程技術”手段填平溝槽后,再進行研磨,不可盲目研磨,,以防銅層變薄或漏油出鋼基。平面配流形式的磨擦副可以精度比較高的平臺上進行研磨。缸體和配流盤在研磨前,應先測量總厚度尺寸和應當研磨掉的尺寸,再補償到調整墊上。配流盤研磨量較大時,研磨后應重新熱處理,以確保淬硬層硬度  

    柱塞泵零件硬度標準柱塞桿推薦硬件HS84柱塞桿球頭推薦硬度    大型長軸深井泵振動故障分析與維修通過對大型深井泵的振動故障分析及可能產生振動的各種原因,提出了在現場對電動機及泵進行簡易判斷的方法-   

    一、深井泵有關技術性能參數型號:30JD-19x3,三級葉輪流量:1450m3/h傳動軸長:24。94m,共9根軸泵軸徑:080mm泵軸材質:40Cr轉速:985r/min推力瓦油溫:<50℃冷卻水壓力:0。8MPa揚水管內徑:500mm揚程:80m橡膠軸承潤滑介質:清水不含電機時單機重:14t立式電機型號JKL15-6額定功率:500kW額定電壓:6000V額定電流:60A電機轉子轉動慣量:58kg·m2電機重:4t電機及泵體垂直與水平方向允許振幅值:<0。l0mm此深井泵要求水質含沙量不大于0。1%,粒度不大于0。2mm,且水泵的第一級葉輪應浸人動水位lm以下。目前在七、八月洪水期間深井泵抽取金沙江水含沙量最高已接近20%。   

    二、振動故障的判斷泵與電機運轉中發生振動,在有條件時,首先應斷開兩者之間的聯軸器,分析振源是來自于泵還是電機,并仔細檢查立式電機底座與泵的連接固定螺栓是否擰緊,安裝后的水平度是否超差。   

    1。電機振動源及判別 

     (1)轉子工作轉速是否接近臨界轉速。可以通過計算電機軸的扭轉剛度及電機扭振頻率是否同電機臨界轉速、泵角頻率及電網頻率接近產生共振。尤其是第一次使用的電機,發生振動故障時,要進行分析計算。電機轉子的工作轉速應至少低于臨界轉速25%或高于臨界轉速40%左右。在分析時還要考慮到電機轉子的質量不能簡化成集中質量情況,而是沿轉軸分布,因而分析臨界轉速時應分析到二階和三階等主要臨界轉速。   

     (2)電機轉子的不平衡。電機轉子的不平衡是最主要和常見的振動原因,如:17#、19#電機,用速度測振儀(位移計)測得電機振動速度為9.8-l0mm/s,對照IS02372振動速度標準,III類機械應小于4.5mm/s,而在9.8-l0mm/s狀態下,用測振儀測得電機振幅值達到0.30mm。為了摸清電機轉子的不平衡程度,我們在現場制作了兩副鋼架分別架設兩條平行鋼軌(要注意鋼架應有足夠的剛度),鋼軌上表面處理成光滑潔面,用水平儀配合將鋼軌面調整水平并固定。檢查時將電機轉子置于兩條鋼軌之上,用手推動轉子進口計量泵來回滾動多次,每次待其靜止后,在轉子下面作上標記。用粘性物粘貼在偏重位置的對稱點上,再對轉子進行多次轉動直至轉子在隨意位置都能停止時,確認電機轉子已達到靜平衡狀態。以等效質量取代粘貼物,完成電機轉子的平衡工作。如采用上述方法仍不能解決問題時,就需要將電機轉子作動平衡檢驗。上述兩臺電機即在轉子一側增加45-5g平衡重量后,振幅值減至0.05mm,用位移計測得振動速度值在2.1mm/s左右。    

     (3)對已正常使用過一段時間的電機,其振動原因要檢查軸承間隙是否過大,轉軸座固定螺釘是否松動,轉軸是否有磨損和彎曲或某一部分繞組短路、氣隙不均,轉子與定子間環形間隙不均勻一般不得超過10%。特別值得注意的是,電機振幅值在接近標準值時,即認為還在合格范圍內的情況下,帶負荷以后往往電機振幅值將超標,這是因為整個深井泵傳動系統振動的因素是相互影響并共同作用的結果。   

   2。泵體振源及判斷   

     (1)泵安裝及裝配偏差引起的振動。泵體及推力瓦在安裝后的水平度和揚水管的垂直度超差將引起泵體的振動,同時這三個控制值又有一定關聯。泵體安裝完后,揚水管及泵頭(不包括濾網)總長為26m,均為懸空掛置,如果揚水管垂直度偏差過大,在泵轉動中必將造成揚水管及軸等劇烈振動。揚水管垂直度超差過大還將在泵運轉過程中產生交變應力,引起揚水管的斷裂。深井泵裝配完后,揚水管在總長度范圍內,垂直度誤差應控制在士2mm。泵的縱橫向水平誤差<0.05/l000mm。對泵頭葉輪靜平衡允差不大于10g,組裝完后應有8-12mm上下串動間隙。安裝及裝配間隙誤差是造成泵體振動的重要原因。   

     (2)傳動軸的渦動。渦動又稱“甩轉”,是旋轉軸發生的一種自激振動,它既不具有自由振動的特征,也不屬受迫振動的類型。它的特征是軸在軸承間表現為回轉運動,這種振動并不是在轉軸到達臨界轉速時發生,而是在較大范圍內發生且與轉軸本身的轉速關系較少。深井泵的甩轉主要由軸承潤滑不充分引起,如果軸與軸承間的問隙較大,則回轉運動方向與軸的轉動方向相反,這種情況又稱軸的抖動。特別是深井泵傳動軸很長,橡膠軸承和軸的配合間隙為0.20-0.30mm,當軸與軸承存在一定間隙,軸與軸承不同心,中心距較大,間隙中又缺乏潤滑時,例如深井泵橡膠軸承的潤滑供水管斷裂、堵塞、誤操作造成供水不充分或不及時等情況下,更易出現抖動。在某一瞬時轉動著的軸頸與橡膠軸承在一點接觸,軸頸受到軸承給它的切向力,設力作用方向與軸的轉速的方向相反,將此力向軸心平移,其力學效應相當于一個反時針方向的轉矩和一個作用在軸頸中心的力,這個力平行于軸承壁接觸點的切線方向,并且有使軸頸下移的趨勢,因此軸頸將沿軸承壁作純滾動,相當于一副內齒輪,這樣就形成與軸旋轉方向相反的回轉運動。這已被我們在日常運轉中的情況所證實,這種情況持續時間稍長還會使橡膠軸承燒損。    

     (3)超負荷引起的振動。泵體推力瓦采用錫基巴氏合金,其允許負載為18MPa(180kgf/cm2)。泵體在起動時,推力瓦的潤滑處于邊界潤滑狀態。在泵體出水口處分別安裝有電動蝶閥和手動閘閥。在泵起動同時

打開電動蝶閥,由于淤沙沉積造成閥板無法開啟或人為因素造成手動閘閥關閉,排氣不及時等,必將造成泵體的劇烈振動,并很快燒損推力瓦,如15#、17#泵即是如此。    

      (4)出口湍流振動。在泵出口依次設置Dg500短管、止逆閥、電動蝶閥、手動閥、主管及水錘消除器,水的紊流運動產生無規則的脈動現象,加上各閥的阻擋,局部阻力較大,引起動量的變化及壓力的變化,作用于管壁上及泵體上使其振動,這可以觀察壓力表數值的脈動現象來說明。紊流中脈動變化的壓力和速度場不斷傳遞給泵體能量,當紊流的主頻率與深井泵系統的固有頻率相近時,系統就要吸收能量并引起振動。為減少這種振動影響,閥門應完全開啟,短管應有相應長度并加設支座。按此處理后,振動值明顯減小。   

      (5)深井泵的扭振。長軸深井泵與電機的聯接采用彈性聯軸器,傳動軸總長24.94m。在泵運轉中,存在著不同角頻率的主振動的疊加。角頻率不同的兩個簡諧振動合成后的結果不一定是簡諧振動,即泵體內部存在兩自由度的扭轉振動,這是不可避免的。這種振動主要影響和損害推力瓦。因此在保證每塊平面推力瓦有相應的進油油楔情況下,我們將原設備隨機說明書中規定的68#機油改換成100#機油,提高推力瓦潤滑油的粘度,使推力瓦油液動壓潤滑膜的形成和保持不被破壞。    

     (6)裝在同一根梁上的泵相互影響引起的振動。深井泵及電機是安裝在兩根截面為1450mmx410mm的鋼筋混凝土框架梁上的,每臺泵與電機的集中質量達18t,兩臺相鄰泵在同一框架梁上的運轉振動,這又是一個兩自由度的振動系統,當其中一臺電機振動嚴重超標在不帶負載試運轉時,即彈性聯軸器不連接而空轉電機時,另一臺正常運轉泵的電機振幅值升至0.15mm左右,此種情況不易被察覺,應引起注意。

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相關標簽:液壓泵,液壓系統,柱塞泵

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