柱塞泵的结构使用及维修方法

液压泵的种类很多，有齿轮泵、叶片泵、螺杆泵、轴向柱塞泵、径向柱塞泵等几大类。
液压系统的效率主要取决于液压泵的容积效率，当容积效率下降到72%时，就需要进行常规维修，更换轴承和老化的密封件，要更换或修复超出配合间隙的磨擦副，使其性能得到恢复。
现以直轴斜盘式柱塞泵为主，与大家分享一下它的结构、使用及维修方法。
一、柱塞泵的结构：
轴向柱塞泵的柱塞沿轴向圆周均匀分布地装在缸体中，液压油经配油盘上的吸油口进入液压缸。由于斜盘与配油盘都固定不动，当传动轴带动液压缸回转时，在低压进油与斜盘的作用下，柱塞就在液压缸中做往复直线运动，完成吸油与压油过程。缸体每转一转，每个柱塞运动一次，完成一次吸油与压油。斜盘式轴向柱塞泵按其结构可分为点接触式与滑履式两种。点结触式结构简单，只适用于中、低压（压力为6.3MPa以下），滑履式结构复杂，由于柱塞垢球面是通过滑履的平面与斜盘接触，压力分散，故可以用于中、高压（工作压力为21~32MPa)。
在斜盘式轴向柱塞泵中，CY型轴向柱塞泵是较为典型的一种，额宝压力为32MPa，额定流量有：2.5、10、25、63、80、107、120、160、250（L/min)等规格。这种柱塞泵分定量泵与变量泵两种。目前国内常用的有手动变量、伺服变量、压力补偿变量、恒压变量等形式。
目前用得比较多的主要是CY14—1B型轴向柱塞泵，它采用配油盘配油，缸体旋转的动动形式。在滑履与变量头之间，配油盘与缸体之间采用了静压平衡结构，因而有结构紧凑、体积小、重量轻、效率高、使用寿命长等许多优点。适用于锻压、冶金、矿山、般舶、运输、建筑等机械及其他高中压液压系统中。
二、供油形式：
直轴斜盘式柱塞泵分为压力供油型、自吸供油型两种。压力供油型液压泵大都采用有气压的油箱，也有液压泵本身带有补油分泵向液压泵进油口提供压力油的。自吸油型液压泵的自吸油能力很强，无需外力供油。
气压供油的液压油箱，在每次启动机器后，必须等液压油箱达到使用气压后，才能操作机械。如液压油箱的气压不足时就担任机器，会对液压泵内的与滑鞭造成拉脱现象，出会造成泵体内回程板与压板的非正常磨损。采用补油泵供油的柱塞泵，使用3000h后，操作人员每日需对柱塞泵检查1-2次，检查液压泵运转声响是否正常。如发现液压缸速度下降或闷车时，就应该对补油泵解体检查，检查叶轮边沿是否有刮伤现象，内齿轮泵间隙是否过大。
对于自吸油型柱塞泵，液压油箱内的油液不得低于油标下限，要保持足够数量的液压油。液压油的清洁度越高，液压泵的使用寿命越长。
三、液压泵用轴承：
柱塞泵zui重要的部件是轴承，如果轴承出现游隙，则不能保证液压泵内部三对磨擦副的正常间隙，同时也会破坏各磨擦副的静液压支承油膜厚度，降低柱塞泵轴承的使用寿命。据液压泵制造厂提供的资料，轴承的平均使用寿命为10000h，超过此值就需要更换新的。
拆卸下来的轴承，没有专业检测仪器是无法检测出轴承的游隙的，只能采用目测，如发现滚柱表面有划痕或变色，就必须更换。
在更换轴承时，应注意原轴承的英文字母和型号，柱塞泵轴承大都采用大载荷容量轴承，购买原厂家，原规格的产品，如果更换另一种品牌，应请教对轴承有经验的人员查表对换，目的是保持轴承的精度等级和载荷容量。
四、三对磨擦副检查与修复：
柱塞泵的结构复杂，如对其结构不太熟悉，不要拆装，应由专业维修人员进行维修装配。
1、柱塞杆与缸体孔
表1为柱塞泵零件的更换标准，当表中所列的各种间隙超差时，可按下述方法修复：
柱塞杆直径：￠16、￠20、￠25、￠30、￠35、￠40
柱塞杆与缸孔标准间隙：0.015、0.025、0.025、0.030、0.035、0.040
极限间隙：0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09
柱塞杆球头与滑靴球窝标准间隙：0.01、0.01、0.015、0.015、0.020.02
极限间隙：0.3、0.3、0.3、0.35、0.35、0.35
（1）缸体镶装铜套的，可以采用更换铜套的方法修复。首先把一组柱塞杆处径修整到统一尺寸，再用1000#以上的砂纸抛光外径。
缸体安装铜套的三种方法：
（a）缸体加温热装或铜套低温冷冻挤压，过盈装配；（b）采有乐泰胶粘着装配，这咱方法要求铜外套外径表面有沟槽；（c）缸孔攻丝，铜套外径加工螺纹，涂乐泰胶后，旋入装配。
（2）熔烧结合方式的缸体与铜套，修复方法如下：
（a）采用研磨棒，手工或机械方法研磨修复缸孔；（b）采用座标镗床，重新镗缸体孔；（c）采用铰刀修复缸体孔。
（3）采用“表面工程技术”，方法如下：
（a）电镀技术：在柱塞表面镀一层硬铬；（b）电刷镀技术：在柱塞表面刷镀耐磨材料；（c）热喷涂或电弧喷涂或电喷涂：喷涂高碳马氏体耐磨材料；（d）激光熔敷：在柱塞表面熔敷高硬度耐磨合金粉末。
（4）缸体孔无铜套的缸体材料大都是球墨铸铁的，在缸体内壁上制备非晶态薄膜或涂层。因为缸体孔内壁有了这种特殊物质，所以才能组成硬—硬配对的磨擦副。如果盲目地研磨缸体孔，把缸体孔内壁这层表面材料研掉，磨擦更加的结构性能也就改变了。被去掉涂层的磨擦副，如果强行使用，就会磨擦面温度急剧升高，柱塞杆与缸孔发生胶合。
另外在柱塞杆表面制备一种独特的薄膜涂层，涂层含有减磨+耐磨+润滑功能，这组磨擦副实际还是硬软配对，一旦人地改变涂层，也就破坏了zuijia配对材料的磨擦副，修理这些特殊的柱塞泵，就要送到专业修理厂。
2、滑靴与斜盘
滑靴与斜盘的滑动磨擦是斜盘柱塞泵三对磨擦副中zui为复杂的一对。
表1列出柱塞杆球头与滑靴球窝的间隙，如果柱塞与滑靴间隙超差，柱塞腔中的高压油就会从柱塞球头与滑靴间隙中泄出，滑靴与斜盘油膜减薄，严重时会造成静压支承失效，滑靴与斜盘发生金属接触磨擦，滑靴烧蚀脱落，柱塞球头划伤斜盘。柱塞杆球头与滑靴球窝超出公差1.5倍时，必须成组更换之。
斜盘作用一段时间后，斜盘平面会出现内凹现象，在采用平台研磨前，首先应测量原始尺寸和平面硬度。研磨后，再测出研磨量是多少，如在0.18以内，对柱塞泵使用无防碍；如果超出0.2mm以上，则应采用氮化的方法来保持原有的氮化层厚度。
斜盘平面被柱塞球头刮削出沟槽时，可采用激光熔敷合金粉末的方法进行修复。激光熔敷技术既可保证材料的结合强度，又能保证补熔材料的硬度，且不全降低周边组织的硬度。
也顺以采用铬相焊条进行手工堆焊，补焊过的斜盘平面需重新热处理，采用氮化炉热处理。不管采取哪种方法修复斜盘，都必须恢复原有的尺寸精度、硬度和表面粗糙度。
3、配流盘与缸体配流面的修复
配流盘有平面配流和球面配流两种形式。
球面配流的磨擦副，在缸体配流面划痕比较浅时，通过研磨手段修复；缸体配流面沟槽较深时，应先采用“表面工程技术”手段填平沟槽后，再进行研磨，不可盲目研磨，，以防铜层变薄或漏油出钢基。
平面配流形式的磨擦副可以精度比较高的平台上进行研磨。
缸体和配流盘在研磨前，应先测量总厚度尺寸和应当研磨掉的尺寸，再补偿到调整垫上。配流盘研磨量较大时，研磨后应重新热处理，以确保淬硬层硬度（见表2）。
表2 柱塞泵零件硬度标准
柱塞杆柱塞杆球头斜盘表面配流盘推荐硬度
>HS84 >HS90 >HS90 >HS90
缸体与配流盘修复后，可采用下述方法检查配合面的泄漏情况，即在配流盘面涂上凡士林油，把泄油道堵死，涂好油配流盘平放在平台或平板玻璃上，再把缸体放在配流盘上，在缸孔中注入柴油，要间隔注油，即一个孔注油，一个孔不注油，观察4h以上，柱塞孔中柴油无泄露和串通，说明缸体与配流盘研磨合格。
五、使用注意事项
柱塞泵使用寿命的长短，与平时的维护保养，液压油的数量和质量，油液清洁度等有关。避免油液中的颗粒对柱塞泵磨擦副造成磨损等，也是延长柱塞泵寿命的有效途径。在维修中更换零件应尽量使用原厂生产的零件，这些零件有时比其它仿造的零件价格要贵，但质量及稳定性要好，如果购买售价便宜的仿造零件，短期内似乎是节省了费用，但由此出带来了隐患，也可能对柱塞泵的使用造成更大的危害。液压泵启动前必须先从回油口向泵内灌满清洁的工作油，然后方可启动。先采用点动数次，同时观察油流方向，若油流方向正确，方可正式启动。启动后空载运转20~30分钟，然后可以投入使用。

柱塞泵的结构使用及维修方法

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