四柱油压裁断机径向柱塞泵的故障诊断及排除实例

   四柱油压裁断机径向柱塞泵存在几乎所有液压泵的失效机理，如污染（引起堵塞、磨损等）、泄漏、气蚀以及液压卡死等，但是它也存在着其特殊的失效机理，它的主要失效形式是由于油液污染和运动副之间的摩擦所引起。

    (1)污染失效。油液污染往往是在现场造成径向柱塞泵严重磨损、堵塞、卡死以及失效的重要原因，径向柱塞泵的故障主要是由于油液污染造成的，因此控制污染度是提高径向柱塞泵使用可靠性的重要保证。

    (2)磨损失效。磨损失效造成径向柱塞泵的流量扬程降低及振动增加。正常情况下，径向桂塞泵中的各元件在一定的使用期限内，磨损量逐渐积累，并不影响其正常功能，但当磨损量积累到一定值时，泵性能下降到一定程度就认为该泵失效了。同时磨损失效还会引起液压系统发生振动、噪声，使系统的非线性增加，磨损速度大大加快。

    (3)径向柱塞泵易产生故障的运动摩擦副及改进方法。

    1)配流轴与转子摩擦副。配流轴与转子由于是相对运动的机件，机件表面直接接触，就将引起干摩擦或半干摩擦，从而显著增加阻力、磨损和功率失效，严重者还会烧伤或拉伤机件表面，甚至出现抱轴现象。

    若机件表面间有一定的间隙并充满润滑油液，就会建立起润滑油膜，机件表面就不会直接接触，这将大大改善工作条件，减少功率损失，提高工作效率并延长使用寿命。所以，对具有高速运动的配流轴与转子间必须保证有一定的间隙，建立油膜静压支撑，但是如果间隙太大，油液在高压作用下，势必产生向壳体和吸油区的泄漏，使容积效率降低。因此，在新型径向柱塞泵的研制中，决定配流轴与转子间隙范围是很重要的，新型径向柱塞泵应用静压支撑技术，精心设计配流轴结构，采用油槽内部沟通加阻尼器的方法，改善封油带压力分布情况，使转子对配流轴压紧力与反推力基本相等，从而使这一对摩擦副工作条件大犬改善，提高了工作寿命。

    2)柱塞与转子孔摩擦副。柱塞沿转子孔间的相对运动是柱塞沿转子孔的轴向移动，也会出现摩擦现象，而且还可能引起柱塞组件脱落，使磨损增大、泄漏增加，柱塞表面与转子孔表面拉伤，柱塞卡滞、卡死。在新型径向柱塞泵中，一般均采用短行程柱塞，所以在变量范围内柱塞的相对运动速度不至于很大，而柱塞组件与转子孑L间的不平衡力由连杆承受，这一摩擦副的各个摩擦面基本均衡，使机械效率明显提高。

    3)连杆头部滑靴与定子环内表面摩擦副。滑靴与定子面易产生干摩擦或半干摩擦，滑动线速度高于其他摩擦副，大泵径向尺寸大，尤为明显，对摩擦副材料要求高，该摩擦副阻力大、磨损大，出现故障较多。连杆与定子内表面间的滑靴，适当增大了接触面积，可以降低接触比压，使泵的压力进一步提高。柱塞中心孔使高压油进入滑靴底部，产生一定的液压反推力，与作用在柱塞腔的液压力基本平衡，摩擦副间形成边界油膜，产生半液体、半固体的摩擦。

　　油压裁断机柱塞泵的工作原理？

　　柱塞泵柱塞往复运动总行程L是不变的，由凸轮的升程决定。柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程，供油行程不受凸轮轴控制是可变的。供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量。柱塞泵工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。

　　进油过程

　　当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间（称为泵油室）产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动到下止点，进油结束。

　　供油过程

　　当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱塞和套筒的配合间隙很小（0.0015-0.0025mm）使柱塞顶部的泵油室成为一个密封油腔，柱塞继续上升，泵油室内的油压迅速升高，泵油压力>出油阀弹簧力 高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管，通过喷油器喷入燃烧室。

　　油压裁断机回油过程

　　柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。此时便开始了下a一个循环。

　　柱塞泵以一个柱塞为原理介绍，一个柱塞泵上有两个单向阀，并且方向相反，柱塞向一个方向运动时缸内出现负压，这时一个单向阀打开液体被吸入缸内，柱塞向另一个方向运动时，将液体压缩后另一个单向阀被打开，被吸入缸内的液体被排出。这种工作方式连续运动后就形成了连续供油。

　　以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

    组成部分

　　一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。

　　动力元件

　　动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。

　　执行元件

　　执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。

　　控制元件

　　控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。

　　辅助元件

　　辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位计、油温计等。

　　液压油

　　液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。