液压泵气穴故障分析

　　气穴是液压传动系统中常出现的故障现象,当液压泵中产生气穴时会产生振动、噪声和气蚀,并导致液压系统容积效率降低、工作不平稳。

　　1 液压泵气穴故障产生原因分析

　　液压泵吸油系统产生气穴的主要原因是泵吸油口处压力低于气体分离压或吸入空气。依据伯努力方程和流量连续性方程,可得液压泵吸油口处压力为:

　　其中,pA为油箱液面压力;Q为液体密度;g为重力加速度;h为液压泵吸油口距离油箱液面的高度,A为动能修正系数,v为液压泵吸油口处速度;$pw为吸油管内总压力损失。

　　对上式分析可知,能引起p下降的变量即为产生气穴故障的原因,具体如下:¹油箱透气孔堵塞,导致油箱液面压力pA过低;º电动机速高,导致液压泵吸油口液流速度M过高;»滤芯堵塞或滤油器精度选择过高,导致滤油器滤芯处压力损失过大,从而使$pw增大;¼油液温度低、粘度大,导致沿程阻力系数过大,从而使$pw增大;½吸油管的总长度l过高或吸油管的内径d过细,导致$pw增大;¾管道弯折、压扁、堵塞等,导致局部阻力系数过大,从而使$pw增大;¿泵安装过高,导致液压泵吸油的高度h过大;À其他。如管道密封不严,吸油管浸入油箱液面太浅等因素,使液压泵吸油口直接吸入空气也是液压泵产生气穴的重要原因。

　　2 液压泵气穴故障的检测与判断

　　对液压泵气穴故障的检测与判断,通常采用观、听、摸、闻、问等手法;在正确分析故障原因的可能性因素的基础上,最大限度地缩小检测范围,对最有可能的故障源进行由简到繁的检测,并能依据液压泵气穴故障现象特征快速、准确地做出判断和加以排除。检测与判断的常用方法如下:

　　(1)测压。在液压泵进油口处设置真空表,测其压力变化状况并判断是否产生气穴。

　　(2)听声。根据液压泵运转发出的声音判断是否产生气穴,当产生气穴时,液压泵会发出啸叫声。

　　(3)根据故障现象判断。当液压泵吸油不足、输出油量降低、液压缸或液压马达动作减慢、系统运行变的迟钝等现象出现时,便可判断系统油液中有空气存在,气穴产生。

　　(4)根据检测信号或参量的变化判断。当泵壳振动加速度信号或流量发生的变化,以及液压泵出口低频压力脉动分量的出现均可判断泵的气穴产生。

　　3 预防液压泵产生气穴的措施

　　3.1 降低管路等附件引起的压力损失

　　(1)增大吸油管直径、减小或避免吸油管道的弯曲,以降低吸油速度,减小沿程和局部压力损失。

　　(2)选用合适的吸油滤油器,并要经常检查、定期清洗,避免堵塞。