液压泵零流量压力急增故障的分析与排除

　　1 概述

　　某型液压泵在试验中成批出现这样的故障现象:当关闭出口欲调定零流量压力时,压力指针急剧增大,回油压力也随即增大,打开出口,故障消失。这一故障长期困扰着生产线上的技术人员,并严重影响了工厂的生产秩序和产品的交付,因此有必要对这一故障进行分析研究,以采取有效的排除措施。

　　2 故障分析

　　2.1 液压泵工作原理

　　该型液压泵属于恒压式变量泵,其流量调节机构如图1所示。其相关零件主要有泵壳体、前壳体、斜盘、回位弹簧、回位活塞、随动活塞、分油盖、调压螺钉、调压弹簧、活门、活门套筒等。当泵出口压力小于调压弹簧的调定压力值时,活门台肩封闭A、B通道,随动活塞在回位弹簧的作用下处于最右端,斜盘偏转最大角度,此时的输出流量即为全流量,出口压力为全流量压力。随着系统需用油量的减少,泵输出的多余流量使出口压力升高,当压力超过调压弹簧的调定压力值时,流量调节器开始工作,即A腔油压推动活门克服调压弹簧的弹力向左运动,活门台肩开启,A、B两腔沟通,高压油通过随动活塞推动斜盘摇柄也向左运动,斜盘回转一个角度,使斜盘面与转子轴线垂直,此时,泵输出流量为零,出口压力即为零流量压力。其压力-流量特性曲线如图2中粗实线所示,图中的PC即为零流量压力。

　　2.2 故障原因分析

　　我们从液压泵的工作原理出发对故障现象进行分析:液压泵是在关闭出口时出现压力急增现象的,这说明在关闭出口时,液压泵还在打油,也就是说在关闭出口时斜盘工作平面并没有与转子轴线完全垂直。那么是什么引起斜盘工作平面没有与转子轴线完全垂直的呢?在图1中,我们可以看见,在斜盘摇柄左侧有螺钉、回位活塞弹簧和回位活塞,他们的尺寸都可能影响斜盘工作平面与转子轴线的垂直度,那究竟是哪一个呢?经过试验和分析,我们认为回位活塞的长度未控制好是影响斜盘工作平面与转子轴线的垂直度的主要原因,因为回位活塞长度分了Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ共4级,如图3所示,且在设计图和装配工艺中并没有明确哪一级别在什么情况下装配,这就造成装配的随意性很大,从而导致斜盘工作平面与转子轴线的不垂直,引起液压泵在关闭出口时泵还在继续打油,因泵出口关闭,打出的油液无法排出,即出现压力急增现象。

　　3 排故措施

　　为了控制回位活塞的长度,我们在其结构设计图上取消了级别之分,并将回位活塞的总长度公差和安装弹簧的内孔深度公差加以控制,并将其基准移至右端面上,如图4所示,这样更改,一是可以保证回位活塞的总长度的精确度,二是控制回位弹簧的刚度。经过改进后彻底杜绝了该故障的发生,解决了生产上长期存在的疑难问题。