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双联叶片泵损坏原因分析实例


    某双联叶片泵,型号为SQP43533856,该泵的性能参数:压力70kgcm2,流量148L/min112L/min

 

该泵在运行十几年后,压力下降,噪音增大,以至吸不上油,无法正常运行。换上的新泵在使用不到一年之久出现同样的故障现象。

 

1 原液压泵的解剖现象及损坏原因分析

 

将损坏的液压泵进行解剖,发现定子曲线内表面严重磨损(见图11),定子内表面由四段圆弧及四段过渡曲线组成。

 

 

             图11 结构原理图

 

由图11知:排油区为ABEF吸油区为CDGH(按叶片转动方向),在排油区,叶片根部通有压力油,以保证叶片顶部与定子内表面可靠接触,从叶片径向运动看,叶片在ABEFCDGH四段有径向加速度存在,在此圆弧与过渡曲线相连点(ABCDEFGH)处有径向速度突变,不同程度存在柔性冲击。

 

如果液压泵吸、排油不畅,吸空断油,将导致润滑油膜发生破坏而产生干磨擦,若无介质将磨擦产生的热量带走,液压泵将出现内泄增加,压力下降,气穴、噪音等故障现象恶性循环而损坏液压泵。

 

该液压泵吸油不畅,致使叶片与定子内表面接触油膜发生了破坏,相对滑动面形成了强烈干磨擦,ABEF两端排油区尤为严重,产生了大量的热量且无法及时散开(油泵外壳烫手),致使油温剧升,从而使叶片与定子接触表面软化,粘结撕裂而形成沟槽,恶性循环的结果导致液压泵内泄增加,排量减少,气穴而产生噪音,压力下降及不能满足设备正常运行的使用要求。

 

该机主系统有4台主泵,4台供油泵和该叶片泵安装在高位放置的油箱上,因而油箱上振动较大,造成叶片泵径向力增加,破坏了径向力平衡和叶片与定子曲面的油膜密封。

 

另一方面,油冷却器的冷却性能降低,相对地增加油箱散热效果,因而只将油箱内的液压油添加到略高于最低油位。关键原因是叶片泵本身吸抽能力较差,再降低液面,致使叶片泵的吸油发生吸空,吸油腔已产生严重负压导致气穴现象而产生气泡,气泡的存在使叶片与定子之间失去保护油膜,介质不足使叶片的径向力平衡状态发生改变,磨擦加剧,噪音增大,产生热量,恶性循环的结果进一步使吸排油完全中断,损坏液压泵。

 

2  解决办法

 

将损坏的叶片泵定子内表面研磨修整后,重新装回原位。

 

将该泵的安装位置移到地面,此时泵的吸油口低于油箱底部,属倒灌吸油。

 

此时泵的压力升高(但因手工研磨,不能完全吻合,压力无法达到最高值),发热、噪音等故障消失,泵正常运行。

 

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