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柱塞泵主要作為飛機(jī)液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源,為整個(gè)液壓系統(tǒng)提供高壓液壓油。由于它使用效率高,從起飛到降落不停工作,因此故障頻發(fā)。為了方便維護(hù)和使用,保證柱塞泵的使用壽命,下面以YZB-20H型柱塞泵為例,分析柱塞泵故障判斷方法及處理措施。YZB-20H型柱塞泵主要由轉(zhuǎn)子、柱塞組合件、回位彈簧、斜盤(pán)組合、分油盤(pán)、隨動(dòng)活塞、傳動(dòng)軸和殼體等組成。
一、在工作過(guò)程中,因磨損等原因容易發(fā)生故障,必須精心維護(hù)的零件通常有分油盤(pán)、轉(zhuǎn)子和柱塞組合件等
1.分油盤(pán)
分油盤(pán)是泵內(nèi)的關(guān)鍵零件,所發(fā)生的故障大多是分油盤(pán)磨損、咬盤(pán)甚至燒盤(pán),導(dǎo)致分油盤(pán)與轉(zhuǎn)子配流平面、分油盤(pán)與泵體配流平面之間配合不貼切,密封性能降低,造成泄漏。主要表現(xiàn)為:泵的壓力提不起來(lái)、泵不打油或油量不足等。對(duì)于拉毛、磨損不太嚴(yán)重的分油盤(pán),可采用手工研磨的方法加以修理解決。具體方法是:在二級(jí)以上精度的平板上選用氧化鋁系微粉作磨料,再加入15號(hào)航空液壓油,將分油盤(pán)表面貼合在平板上用適當(dāng)?shù)牧ν颇?,研磨修理后的分油盤(pán)用清洗汽油油清洗、拋光后不平行度不大于0.015毫米,不平度不大于0.0015毫米,光潔度▽11,然后鍍銀。若分油盤(pán)磨損較嚴(yán)重使其厚度小于允許的最小厚度13.8毫米或燒損并使零件退火發(fā)黃,則必須更換分油盤(pán)。其損壞原因是由于轉(zhuǎn)子與分油盤(pán)之間的油膜被破壞,造成金屬對(duì)金屬的直接接觸,轉(zhuǎn)子與分油盤(pán)存在高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),金屬的直接接觸產(chǎn)生大量的摩擦熱,使轉(zhuǎn)子和分油盤(pán)過(guò)熱導(dǎo)致材料組織的改變,產(chǎn)生咬合、粘結(jié),進(jìn)一步加劇磨損和摩擦,最終使金屬產(chǎn)生裂紋或燒壞。在修理、使用、安裝分油盤(pán)過(guò)程中,須注意以下幾個(gè)方面:(1)合理選擇工作油液,嚴(yán)格保持清潔,用油的清潔度應(yīng)達(dá)到8級(jí)以上。(2)轉(zhuǎn)子與分油盤(pán)接觸端面要達(dá)到規(guī)定要求,使兩者接觸均勻。(3)安裝時(shí)保證轉(zhuǎn)子、傳動(dòng)軸的同軸度;泵體、分油盤(pán)對(duì)傳動(dòng)軸的垂直度;分油盤(pán)兩端面的平行度。這樣泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),分油盤(pán)與轉(zhuǎn)子之間不會(huì)出現(xiàn)楔形間隙,防止兩者間的局部接觸,確保兩者之間均勻、全面貼合,從而避免燒盤(pán)。
2.轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子內(nèi)有9個(gè)均勻分布的柱塞孔,柱塞孔的進(jìn)、出油口呈長(zhǎng)腰圓形(與分油盤(pán)上的吸、排油窗口相適應(yīng))。柱塞泵工作時(shí),液壓油可以對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一個(gè)軸向推力,加上中心彈簧的作用力,使轉(zhuǎn)子對(duì)分油盤(pán)有一個(gè)壓緊力。兩者之間通常有良好的密封性能,并且在兩者端面磨損后有一定的補(bǔ)償功能。轉(zhuǎn)子與分油盤(pán)的接觸表面是一個(gè)最易磨損的關(guān)鍵之處,轉(zhuǎn)子的端面磨損一般比較均勻。轉(zhuǎn)子的分流端面磨損或燒壞產(chǎn)生的原因及處理措施如下:(1)產(chǎn)生原因。① 油質(zhì)過(guò)差,雜質(zhì)或污物吸人泵內(nèi);② 因停車(chē)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),啟動(dòng)油泵前未能給泵內(nèi)加注工作油液,使轉(zhuǎn)子與分油盤(pán)發(fā)生干摩擦;③分油盤(pán)在高溫下長(zhǎng)期工作,導(dǎo)致應(yīng)力變形;④分油盤(pán)與轉(zhuǎn)子之間高、低壓過(guò)渡區(qū)困油現(xiàn)象嚴(yán)重;⑤軸承與傳動(dòng)軸配合間隙過(guò)大,致使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)抖動(dòng),造成與分油盤(pán)接觸不均;⑥傳動(dòng)軸彎曲或其軸承未裝正,使傳動(dòng)軸與泵殼內(nèi)孔同軸度超差。 (2)處理措施。① 重新過(guò)濾油液或換油,清除雜質(zhì)或污物;② 啟動(dòng)油泵前必須在泵內(nèi)加滿工作油液,停車(chē)時(shí)間較長(zhǎng)后重新開(kāi)車(chē)尤須注意,否則不得啟動(dòng);③檢查排除油溫高故障,檢修更換分油盤(pán);④用銼刀修整卸壓槽相關(guān)部位,使其符合卸壓要求;⑤更換軸承,適當(dāng)減小配合間隙;⑥更換或修理傳動(dòng)軸,重新裝配軸承。若發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子端面有磨損和劃傷,可將該面放于二級(jí)精度的平板上研磨排除,總磨削量不大于0.08毫米,并用平晶檢查平面度應(yīng)在3個(gè)光帶內(nèi),最小長(zhǎng)度為67-0.23毫米,光潔度▽11。
3.柱塞組合件
柱塞的球頭套在柱塞座的內(nèi)球面內(nèi),兩者達(dá)到很好的接觸,保證柱塞球頭在柱塞座內(nèi)的任意方向可滑行轉(zhuǎn)動(dòng)而不松動(dòng)。柱塞座的平面與斜盤(pán)端面接觸,為防止兩者相對(duì)滑動(dòng)摩擦發(fā)熱損壞,此處采用靜壓軸承結(jié)構(gòu),即在相對(duì)滑動(dòng)面間強(qiáng)制形成牢固的油膜將金屬隔開(kāi),并保證得到充分潤(rùn)滑。另外,如某型飛機(jī)的YZB-23C型油泵,在其柱塞體表面上車(chē)有多圈環(huán)槽,其作用除進(jìn)行間隙密封外,還可以改善潤(rùn)滑條件,消除液壓固著和儲(chǔ)存污物。柱塞和柱塞座作為液壓柱塞泵的核心,受沖擊及交變應(yīng)力最為頻繁,運(yùn)動(dòng)速度及加速度最高,工作最為繁重。在實(shí)際應(yīng)用中,柱塞和柱塞座常見(jiàn)的問(wèn)題有球頭配合松動(dòng)、柱塞體表面咬毛或拉傷、柱塞座與斜盤(pán)貼合面磨損或燒壞等。
二、在使用過(guò)程中,除上述分油盤(pán)、轉(zhuǎn)子、柱塞組合件三大關(guān)鍵部件的故障外,另外常見(jiàn)的故障有:系統(tǒng)升不起壓或壓力提不起來(lái),油泵不打油或流量不足,油液溫升太高,泵噪音大等。這些故障的產(chǎn)生原因及排除方法見(jiàn)表2。
總之,液壓柱塞泵結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,零部件多,用油清潔度要求高,所以在使用過(guò)程中要精心維護(hù)和檢修?!?/p>
作者單位:沈空航空中心修理廠(93115部隊(duì))