Atlas液压凿岩台车主液压泵故障检测与修理
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2026-03-11 17:06
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液压泵在发生故障以前,一般都有预兆现象。应用检测手段对液压泵进行状态监测与故障检测,可以监测液压泵技术状况.预报故障,并据此决定修理的时间和修理的方式。
我局Atlas液压凿岩台车主液压泵近几年来出现故障相当频繁。由于Atlas公司没有提供故障检测与修理规范方面的资料,加之我局开展设备诊断工作较晚,因而全局对台车主液压泵的检测还停留在较原始的水平上,基本上是在液压泵已出现较大的故障后方发现,而且油泵修理基本上是委外。近几年来全局各处在委外修理和检测台车主液压泵上耗资巨大。
1.主液压泵性能参数
1.1 主液压泵型号为A8V58DD2R1X1F2,其全部意义为:斜轴式轴向柱塞变量双泵;排量规格为0~58ml/r;变量方式为手动伺服与压力补偿自动控制,恒压变量。
1.2 油泵柱塞缸最大调整角度为25°。
1.3变量双泵中一个油泵用于供给回转油路,一个油泵用于冲击、推进、定位等油路。
用于回转油路的油泵:
①控制方式为手动伺服变量;
②流量范围为0~80l/min;
③正常工作压力为4~6 MPa;
④调定压力为11.5 MPa;
用于冲击、推进、定位油路的油泵:
①控制方式为压力补偿变量;
②流量范围为0~105/125l/min;
③低冲开孔压力调定为15MPa,钻孔压力调定为18~24MPa;
④系统最大安全压力为28MPa。
1.4功率特性曲线,即p一Q曲线。
冲击油泵与回转油泵的特性曲线如图1、图2。

2.主液压泵故障诊断检测方法
2.1 检测目的
①确定油泵的性能是否下降及下降程度;
②判断泵是否需要解体或不解体维修;
③在对泵的检测时,对部分液压元件也起诊断作用;
④对电动机的输出功率是否足够也可给出评估。
2.2 检测方法
2.2.1“四觉”诊断法,即利用触觉、视觉、听觉和嗅觉来初步诊断油泵技术状况和故障。
①触觉,可判断油泵温度和振动大小
油泵正常工作温度(泵壳温度)在65C左右,如泵壳温度超过80C以上,则油泵内部可能有故障。
通过触觉感觉油泵振动太大(与正常工况相比较),则可判断油泵零件磨损、松动和电机与泵传动轴不同心等问题。
②视觉,通过观察执行元件如液压油缸的动作速度、油液变色情况及油泵外部泄漏等现象,可初步判断油泵故障。
如液压油缸推进无力或动作速度太慢(在油缸无故障的情况下),可初步判断油泵流量输出不足。
在油泵停止运转前,可检查油箱中的油液有无气泡和变色(白油、变黑等)现象。若有大量气泡或呈乳白色,应检查其原因,同时要对油泵状况进行检查。
③听觉,可判断油泵噪音大小,在油泵启动后,即检查油泵噪音,当听到连续的“咯啦”声时,大多是因为吸油腔的油管或泵轴部位吸入了空气。如果油泵在运转一段时间后,出现异常的啸叫,而且愈来愈严重,则往往是油泵轴承磨损造成的。
④嗅觉,可判别油液变质及油泵烧结等故障。
2.2.2 仪器测试诊断法
①快速油质分析仪。可在现场迅速检测出液压油的各项理化性能指标,据此可判断油泵故障是否因液压油变质引起,在检测油泵故障时,必须首先排除油液变质因素。
②温度计。通过测试液压油温度(油泵出口)和油泵泵壳温度之差来判断故障。如果油泵泵壳温度高于油温5°C以上,则可能是油泵的机械磨损较大,机械效率太低。如温差在10°C以上,而油质没有问题,系统压力调定没有问题,则可能是油泵磨损严重;轴向间隙大,泄漏增加;容积效率降低。
③噪声计。通过精确测试油泵噪声来诊断故障,台车主油泵的正常噪音极限值为105dB,如果油泵噪音超过此极限值,则可能是油泵磨损太大或空气进入内部,也可能是电机与泵传动轴不同心造成。
④压力表。台车油泵是恒压控制,系统压力的大小不能表征油泵的工况,但可通过压力表指针的摆动来判断油泵故障。在测试换向阀之前的液压系统工作压力时,如果压力表指针的偏摆超过士200kPa或摆动过于迟缓,均为异常现象。
⑤液压测试仪。采用液压测试仪诊断油泵故障较为全面。液压测试仪一般由流量计、压力表、温度表、转速表等组成。笔者检测台车主油泵使用的是美国曼德莱恩伊里诺思萨公司的PFM4型数字式多用途液压测试仪。
根据测试仪在管路中的接法,可分为旁通测试法和直通测试法,如图3、图4。旁通测试只能用于开式液压系统,对于闭式液压系统只能采用直通测试法。两者测试程序相同。

A.实测油泵的ρ一Q曲线
按旁通法或直通法接上测试仪,以液压油温在60°C时测量的数据为准,使油泵按额定转速运转。测试时一般测5个负载压力,记录每个负载压力ρ'相对应的流量Q’,按5组ρ’、Q'数据绘出ρ’一Q’曲线,与泵的标准ρ一Q曲线比较。如实测的ρ’一Q’曲线下降了15%以上,说明油泵的能力下降到应对泵进行检修的程度。
B.实测油泵流量
由于台车油泵是恒压控制,压力在调节范围内保持恒定,因此可通过实测油泵的流量来诊断油泵的状况。
将液压测试仪安装在液压系统上,使油泵在额定转速下运转,液压油温在60C左右,观察并记录测试仪在空载时的流量读数,然后加载,使负载压力上升到系统的额定压力,观察并记录此时的流量读数,如果实测流量下降了25%,说明油泵已有故障,如果流量读数减少了50%,则可判定液压系统的故障是由油泵引起的,必须解体检修油泵。
如果在加载时,压力表的指针跳动,说明油泵的吸油侧有泄漏。
台车主油泵检测项目与参数表见表1。

3.台车主油泵常见故障分析
3.1配流盘工作面与柱塞缸端面磨损。原因是油中杂质太多、油液变质乳化和油液粘度与标准值相差较多。故障预兆是负载压力建立不起来,工作无力。
3.2 柱塞与柱塞杆滑靴球面间隙过大。是因振动过大及油中杂质多造成。故障预兆是油泵过热、振动大。
3.3轴承松旷损坏。是因油液变质、杂质多、振动大及轴承质量造成。故障预兆是油泵噪音大,振动大。
3.4 密封件损坏。因油泵过热成,也有在拆装过程中损坏的,故障预兆是油泵过热。3.5 连接轴磨损或变形,主要是操作过猛及间隙大造成。故障预兆是油泵过热、噪音和振动大。
3.6 油泵调节器失灵。是由于油液不清洁,滑阀和阀套拉伤、卡住造成,故障预兆是执行机构动作缓慢。
4.主油泵检修
4.1 拆卸依据
液压油泵是否需要解体检修,一般采取检测和运转时间相结合的方法进行判断。
4.1.1 检测:对油泵进行ρ一Q曲线测定,如油泵能力下降15%以上或油泵带额定负载时流量减少了25%以上,则需拆卸检修油泵。
4.1.2根据运转时间:如台车油泵运转到6000~7000小时,可对油泵进行解体维修。
4.2 油泵检修
4.2.1 检查配流盘和柱塞缸配合面是否有擦伤痕迹。当有痕迹或不平度超过0.02mm时,用M10氧化铝在平台上手工研磨,然后在煤油中洗净。两者磨削量不得超过0.3mm,如有球磨机,则用球磨机研磨。
4.2.2 检测柱塞与柱塞杆滑靴球面间隙。一般使用极限为0.5mm,如磨损超限,可做胎具用压力和挤压修复。
4.2.3 检修油泵调节器。若发现油泵能力下降,而调整调节器螺钉不能收效,说明调节器不起调节作用。拆卸调节器后对每个零件用煤油清洗,阀芯阀套拉伤处用超细砂纸打磨平滑,组装时每个零件表面涂抹干净的液压油。
4.2.4 检测主轴键槽驱动面的磨损量,一般使用极限为0.4mm。
4.3 油泵性能实验
油泵检修完后,要上油泵试验台进行性能测试。如果没有油泵试验台,可将油泵装回台车,用旁通测试法接上液压测试仪,即形成类似油泵试验台的测试回路(见图3)。在标准ρ一Q曲线上取5组ρ一Q数据,然后按每组ρ一Q数据的数据分别对油泵加载,将测得的每个Q'数据与标准Q数据对比。如有差别,用油泵调节器进行调节,直到每组ρ一Q数据与标准ρ一Q数据基本接近,或使实测的ρ一Q曲线与标准ρ一Q曲线基本平行吻合。

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