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力士樂A10V(S)O柱塞泵使用與修理要點
發(fā)布時間:2019-06-28 09:00:00 瀏覽次數(shù):1294力士樂A10V(S)O系列輕型柱塞泵普遍的應(yīng)用于工業(yè)范疇、工程機械等設(shè)備中,固然附屬于輕型柱塞泵范疇,假設(shè)能做到正確應(yīng)用,是可以超出設(shè)計壽命。本文從怎樣正確應(yīng)用方法及確保這種泵運用壽命,延長工作壽命,別離作者本人多年的應(yīng)用、改造、在線測試及維修閱歷來敘說,假設(shè)要保證這種柱塞泵能在正確的工作狀態(tài)下運轉(zhuǎn),必需求保證以下六個指標(biāo):
一:S管口的絕對壓力及S管道另一端的水頭壓力。
二:不要應(yīng)用到峰值壓力,持續(xù)的最高工作壓力短。
三:最大工作壓力與最大流量。
四:殼體壓力不得超出吸油口絕對壓力0.5bar.正確的泵殼體泄油回路。
五: 變量速率問題。
六:保證油質(zhì)的清潔度。
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泵吸油側(cè)也是液壓系統(tǒng)的重要組成部分,但吸油側(cè)常常不被液壓設(shè)計者注重,恰恰這吸油側(cè)的一些錯誤設(shè)計是構(gòu)成泵運用壽命縮短及損壞的致命緣由,由于液壓設(shè)計者被樣本上的錯誤數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)觀念所誤導(dǎo),以為泵有自吸才干,才構(gòu)成對液壓系統(tǒng)中的吸油側(cè)的錯誤設(shè)計,柱塞泵不是水泵,水泵能自吸及揚程,靠的是向心力,假設(shè)要柱塞泵自吸油液的話,那就要靠回程盤強行拉撥柱塞上的滑靴回程運動,柱塞在缸孔中的抽吸有粘度特性的油液時,所產(chǎn)生的真空度反響到柱塞上生成為對柱塞的嘬力,回程盤強力拉撥柱塞滑靴對立柱塞這種嘬力,生成了滑靴與柱塞球頭的分別力即拉脫力,一朝一夕,構(gòu)成滑靴與柱塞間隙或松脫,這也是柱塞泵壽命減免的一個主要緣由。
如何能使柱塞在缸孔中回程時不產(chǎn)生過大真空度,要采取正確的方法來保證液壓油箱中的大氣壓施加到液面,大氣壓力加液位高度差迫使油液經(jīng)過S管灌入到泵吸油腔內(nèi),是S管內(nèi)的壓力油來推進柱塞回程而不是靠回程盤來拉拔柱塞回程或能減輕回程盤對滑靴的拉撥力。
力士樂A10V(S)O樣本上有言行分歧的錯誤,它說泵有自吸才干(原文:出色的吸油特性),但還懇求泵S口處絕對壓力不得低于0.8bar以下(2,不得大于負壓0.2bar)
假設(shè)做一下負壓測試實驗,用醫(yī)用注射針管作為虹吸裝置,注射針管頭部加裝負壓傳感器,拉撥推柄,可以說只需稍用點力就會產(chǎn)生大于負0.2bar壓力,幾乎這個力是非常微小的力。作者也中止多次在工業(yè)范疇、工程機械設(shè)備上多次檢測柱塞泵吸油口處壓力,很少見到泵吸油口絕對壓力大于0.8bar以上的(開式液壓回路)。
泵吸油側(cè)包含油箱、輸油管道即S管、泵變徑法蘭對接泵殼體吸油口,懇求油箱底板要高于泵軸以上,油箱出油口接輸油管道處大于S管徑2倍,確保水頭壓力,S管的另一頭要大于泵殼體吸油口1.2倍,這樣,S管道為是錐體管,這是為了抑制流體沿程壓力損失,還可以用直管作為S管,但管徑要大于泵吸油口徑的1.6倍,在S管與泵吸油口處作一個變徑接頭與泵對接上,確保泵在最大排量時泵吸油口處油液流速小于0.5米/S,要在理論工作狀態(tài)下,做泵絕對壓力測試,查看泵在最大排量時絕對壓力值是幾。當(dāng)泵的轉(zhuǎn)數(shù)超出1500rpm時,吸油口絕對壓力又變化為1bar以上。
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A10V(S)O系列柱塞泵,為了減輕轉(zhuǎn)動慣量,柱塞是大中心孔薄壁方式柱塞桿,假設(shè)運用到了泵最大工作壓力時、壓力連續(xù)時間假設(shè)超出所允許時長時,會對柱塞構(gòu)成三個危害:一是滑靴摩擦面變形,由平面變?yōu)楣幕∶?;二是柱塞漲肚,直面柱塞變?yōu)榛∶婀亩切椭?,桿徑局部變大;三是柱塞球頭變型成為扁圓。
負載決議壓力,柱塞泵要抵達最大工作壓力是由柱塞在缸孔中強勁緊縮油液所生成的力。緊縮柱塞的“力”是斜盤機械力壓榨滑靴-滑靴再壓榨柱塞球頭帶動柱塞運動,當(dāng)柱塞緊縮油液抵達最大工作壓力時,是斜盤的機械強度、滑靴、柱塞球頭、柱塞桿都進入到金屬蠕變最高上限的臨界點,假設(shè)柱塞擠壓油液的時間再持續(xù)超出所允許時長時,被緊縮的油液反作用力推壓柱塞,力傳導(dǎo)到柱塞球頭頂部,柱塞球頭頂部再擠壓滑靴球窩,因滑靴靜壓摩擦面中心處有內(nèi)圓形蓄油空間與斜盤之間構(gòu)成局部空間,這個空間被柱塞球頭頂擠凸起后惹起整個滑靴面鼓形凸起,破壞了滑靴靜壓密封環(huán),壓破油模,使斜盤與滑靴二金屬間直接發(fā)作接觸摩擦磨損,。柱塞球頭在頂壓滑靴的同時,自身也產(chǎn)生的形變,球頭被壓扁成橢圓,惹起滑靴與球頭處呈現(xiàn)間隙。
作者本人用專業(yè)測試設(shè)備和電子儀器對各國多型號的滑靴受力變形中止過N次靜態(tài)壓力測試,國產(chǎn)的滑靴大都在壓力抵達80bar左右壓力時起,滑靴靜壓摩擦面中心處就開端呈現(xiàn)微凸起,邊緣沒有變化。當(dāng)壓力抵達240bar左右時滑靴邊緣翹起到圖二所示,繼續(xù)加載,變形各異。
長期運用到最高壓力時,因面積壓強關(guān)系,油壓作用在柱塞中心孔臂圓周,會構(gòu)成柱塞桿徑膨漲變大,柱塞外徑膨漲增大0.02mm左右直徑,增大直徑的柱塞在與缸孔摩擦運動中摩擦力增大,回程盤在拉動柱塞回程時就會增大柱塞球頭與滑靴的拉脫力,拉力作用在滑靴背部,久之構(gòu)成滑靴與柱塞球頭松脫,柱塞體在密閉容腔內(nèi)受壓漲肚現(xiàn)象,這是世界上一切的柱塞都存在的一個普遍現(xiàn)象,是金屬固有的超塑性蠕變現(xiàn)象,而馬達柱塞漲肚現(xiàn)象還要高于泵的柱塞,只是國外的的消費商在設(shè)計高壓重載荷柱塞時,在制造、表面處置時,采取了消弭或減低柱塞蠕變伎倆,使柱塞在高壓時,柱塞蠕變的不明顯、不影響運用。(只是在某壓力段,抵達最高壓力時的瞬間,柱塞桿直徑變大,壓力降低時又回復(fù)到原尺寸)。此學(xué)說由作者本人馬明東擔(dān)任。
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A10V是輕型柱塞泵范疇,應(yīng)用時不要運用到樣本上的所標(biāo)注的最高數(shù)據(jù)即最大流量、最大工作壓力,這二點不得同時疊加呈如今一同。為了保證泵的運用壽命,最佳的運用方式是運用壓力及流量都不得超出樣本上的壓力、流量最高值的75%~85%左右,延緩疲倦壽命。
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泵殼體內(nèi)溢出的油液需從泵殼體泄油孔口經(jīng)軟管回流到油箱,不要輕視這根回油軟管!從力士樂的A10V/32系列加大了殼體泄油孔這一改動就能很明顯的說明殼體泄油對泵的運用影響,泵殼體壓力假設(shè)要高于泵吸油口絕對壓力0.5bar以上時,就構(gòu)成柱塞滑靴與斜盤在工作狀態(tài)下產(chǎn)生脫盤現(xiàn)象。
圖三說明:圖三上的斜盤是一臺原裝進口的新泵上機運用8小時后,因壓力不穩(wěn),下線合成發(fā)現(xiàn)斜盤磨損到照片上的樣子,用戶十分不解,懇求我給解譯構(gòu)成緣由?
此泵是典型的殼體壓力高于吸油口絕對壓力0.5bar以上,泵在工作狀態(tài)時,當(dāng)回程盤拉撥柱塞滑靴回程吸油時,殼體內(nèi)的壓力作用在柱塞球頭與柱塞桿間的斜面臺肩上,迫使柱塞向缸孔中驅(qū)動,滑靴與斜盤分別呈現(xiàn)間隙,當(dāng)缸體轉(zhuǎn)動帶動已脫盤的柱塞旋轉(zhuǎn)到配流盤高壓窗口,配流盤高壓窗口內(nèi)的高壓油作用在柱塞桿上,使柱塞帶動滑靴突跳沖擊撞向斜盤摩擦面上,就構(gòu)成照片左中位置那圓點痕跡,滑靴靜壓支承面經(jīng)過N次撞擊后,變形、失效、損壞。
假設(shè)泵吸油時間擅長5s時,泵殼體泄油管道一定要單獨的接到油箱液面下邊200mm處T管要直通,不準(zhǔn)許有任何阻尼,泄油管徑要超出泵殼體泄油孔徑1.6倍,力士樂產(chǎn)品樣本上有特地的泵殼體泄油口變徑管件,由于泵運用到一定的期限時,柱塞與缸孔產(chǎn)生過量磨損間隙時,泵在吸油時假設(shè)產(chǎn)生液阻時,柱塞在吸油時會把泵殼體內(nèi)的油液從滑靴中心孔中產(chǎn)生倒吸缸孔中,構(gòu)成泵殼體內(nèi)無油液干涸,置軸承無油干摩擦狀態(tài)。運用A10V電子泵EO/DSE控制方式的,應(yīng)一定要關(guān)注泵殼體泄油指標(biāo),由于當(dāng)電子泵EO/DSE控制方式時,泵斜盤從排油角度轉(zhuǎn)變到吸油擺角時(泵P口轉(zhuǎn)變?yōu)镾口、即P口為吸油口時),極為會把泵殼體內(nèi)油液吸空。
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變量速率問題:A10VO/31系列柱塞泵不適用工程機械,由于此泵有一最致命的短點,就是怕變量速率快,由于是輕型柱塞泵,泵變量斜盤組件內(nèi)沒有定間隙維護裝置,一旦泵的斜盤從最小的待命角度高速率變化到最大擺角時,會瞬間拉碎回程盤,這種擺角變換時間每秒鐘時間內(nèi)約10次左右,假設(shè)下列三個條件疊加在一同,會構(gòu)成回程盤碎裂?、俦棉D(zhuǎn)數(shù)超出1800rpm,②S管低于絕對壓力0.8bar,流速>1.2米,③正階躍變量時間沒有增加延長。
圖四解譯:什么是正階躍響應(yīng)時間tSA與負階躍響應(yīng)時間tSE ?正階躍響應(yīng)是泵的斜盤從最小角度變化到最大角度時所需用時間,負階躍響應(yīng)是斜盤從最大角度回程到最小角度時所需用時。例如圖上規(guī)格100L流量的泵,在280bar壓力時,斜盤從最小角度變化到最大角度用時為:120ms(毫秒),也就是在1秒鐘時間內(nèi)斜盤能擺動8.33次。請留企圖上面文字:動態(tài)流量控制工作曲線,此曲線是泵裝在油箱內(nèi)實驗狀態(tài)丈量的平均值。力士樂所中止的實測也就是把整臺泵浸到油液中,泵吸油口浸入在油液內(nèi),泵沒有S管道,是在泵吸油口處沒有液阻、沒有絕對壓力及液體流速問題影響,構(gòu)成油液灌入泵吸油口狀態(tài)時,可用于這種階躍響應(yīng)時間,工程機械運用的泵是有S管道的,而且S管道因設(shè)計人員對泵吸油側(cè)學(xué)問不了解,不能保證水頭壓力及絕對壓力,只能照虎畫貓,構(gòu)成泵的運用壽命降低或損壞。假設(shè)工程機械應(yīng)用這種泵時就要加上兩個條件,一是加粗S管徑,保證水頭壓力及絕對壓力,二是在變量控制閥加裝阻尼器,延遲并減緩斜盤變量階躍響應(yīng)速度。有一個最佳方法是選用32系列,由于32系列變量斜盤組件上加裝了定間隙維護裝置,進步了回程盤抗彎曲才干(有關(guān)定間隙維護裝置原理及方式,見文章《泵第二吸油口理論》本文不再贅述)。
工程機械運用A10V系列泵時,要在主泵尾部串接一臺齒輪泵作為先導(dǎo)油源,二臺泵共用了一個S管道,就是在S管道上分出一個歧管輸油供給先導(dǎo)泵,這是一種嚴(yán)重的錯誤,筆者曾多次用專業(yè)儀器測試歧管內(nèi)流體流場變化,測試得到的結(jié)果是非常分歧的,當(dāng)柱塞泵在大流量吸油時,岐管內(nèi)沒有油活動或減少了油液向岐管內(nèi)活動,構(gòu)成先導(dǎo)泵的吸不到油或吸油時減少、壓力動搖,同時也對主泵的吸油構(gòu)成局部干預(yù)。不是絕對的不允許在S管上開岐管,要看是在S管哪處開岐管而不干預(yù)主泵的吸油。不影響主流體活動影響,筆者本人希望液壓界有才干的人作一下岐管與S管瞬態(tài)模擬活動計算機仿真,對比模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù),深化展示S管道活動損失機理。
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怎樣保證泵所運用的油質(zhì)的潔凈度,這是常識性問題,本文不再贅述,只是要說明一點,A10V泵的缸體材料是球墨鑄鐵經(jīng)軟氮化工藝處置,與全銅配流盤組成摩擦副,而且是平面配流,用金屬摩擦學(xué)理論對應(yīng)這對摩擦副,筆者以為是極不科學(xué)。假設(shè)油液過濾不徹底時,油液中顆粒超標(biāo),會構(gòu)成缸體配流面與全銅配流盤摩擦面摩擦磨損,會極大的縮短泵的運用壽命?,F(xiàn)國內(nèi)有采用激光表面淬火處置、液體氮化淬火工藝對A10V泵的球墨鑄鐵缸體中止熱處置,缸體配流面表面硬度及硬層深度有了一定的進步,使軟對硬配對摩擦副愈加合理。油液中微小的顆粒對壓力調(diào)理控制閥芯及閥孔磨損傷害是非常嚴(yán)重的,由于閥芯在工作狀態(tài)時,是不時的中止位置糾正,閥芯的運動頻率遠遠的高于柱塞運轉(zhuǎn)速率,一旦閥芯磨損,從閥芯中產(chǎn)生的透露量也是非常大的,閥芯磨損構(gòu)成結(jié)果是泵的壓力不穩(wěn)定。
后續(xù)篇
現(xiàn)國內(nèi)仿制的A10V(S)O31系列泵的質(zhì)量也是非常好的,但美中缺乏是缸體彈簧欠佳,彈簧的性能不盡人意,運用壓力超出20mpa后,與力士樂原裝相比內(nèi)泄流量就增大。
另外一點,我個人觀念是不要置泵在油箱上面(任何柱塞泵),不要置信國外樣本上的虛假宣傳,柱塞泵是沒有自吸才干的,柱塞泵只能是要靠大氣壓壓榨油液灌進泵吸油口內(nèi)(油液液位與泵殼中心孔線位置高度差及大氣壓所產(chǎn)生的水頭壓力),假設(shè)柱塞吸油時嘬力超大時再加上變量速率高時,在泵變量的瞬間(泵斜盤從最小角度霎時變換到最大角度時),嚴(yán)重時會構(gòu)成回程盤立即斷裂。國外最新的液壓站也有把泵安排在油箱液面上方的,但泵的吸油管道是有1.2bar以上的絕對壓力供油方式的,采用的是全密閉無空氣有壓源油箱,油箱內(nèi)有沖灌滿0.3bar氮氣褶皺型膠囊,油箱內(nèi)的油液被泵吸走液位降落時,褶皺型膠囊膨漲展開沖填空間,油液回流油箱時,褶皺方式的膠囊又被壓榨回縮,這種設(shè)置的密閉無空氣油箱最大的益處是①油液不與空氣發(fā)作接觸而不產(chǎn)生氧化,油液運用壽命延長,②在特殊粉塵超大的環(huán)境場地中運用時,粉塵不能污染油液,③是潮濕的空氣只能在膠囊內(nèi)冷凝成水份而不會滲入到油液中。這種褶皺式膠囊氣壓高了會自動排放,膠囊內(nèi)壓力低了也有沖入高溫氣體裝置,此種方式是用在煤礦井下液壓站處置油液污染最好方法。
設(shè)計人員不要只看中文樣本,由于中文樣本中對此泵的性能引見及運用技術(shù)懇求與德文、英文樣本相差龐大,關(guān)鍵的運用、應(yīng)用技術(shù)中文樣本上引見的不完好,我個人以為這是德國力士樂公司有意而為之的不讓咱中國人了解柱塞泵運用技術(shù)。
世界的科技在進步,德國力士樂在柱塞泵的制造技術(shù)也在不時的更新,例如A10V-32系列新產(chǎn)品柱塞泵,有很大的技術(shù)提升,增加了回程盤維護、增強型柱塞,減噪型高壓殼體與后蓋、泵殼體后蓋孔道增加預(yù)緊縮腔及蓄油腔、殼體泄油口加大、改進控制閥、增加了高壓高轉(zhuǎn)數(shù)泵,這一系列的改造,使32系列柱塞泵的運用壽命及性能得到了進步。單從回程盤維護裝置來講,32系列柱塞泵是工程機械應(yīng)用的最佳選擇。
一臺新制造的液壓系統(tǒng)或工程機械,應(yīng)在運用前,要對液壓系統(tǒng)中止全面性能測試,在泵吸油口、P口、T口各安裝壓力傳感器對三口中止工作狀態(tài)下的計算機檢測,全面了解清楚系統(tǒng)的各動作時的泵狀態(tài)能否在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),重要設(shè)備的液壓系統(tǒng)要在泵上安裝遠程監(jiān)控裝置,時時的了解泵的運轉(zhuǎn)趨向,運用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù),消弭隱患,進步泵的運用壽命。
例一
山東一家消費開掘機廠仿制的是一名牌開掘機,它家找到我說:我仿制的開掘機,它家運用什么,我就用什么,我消費出來的開掘機與它家運用的東西是一模一樣的,但為什么我的開掘機動作與它比速度慢?我給它畫一個加大口徑的吸油管道圖(主要處置油箱出油口處的法蘭,還有其它二處管道圖)給這家,讓它家按我的圖改了吸油管道,這家改后與我說:現(xiàn)我整機的速度還快于仿制那家的同類機型。
例二
寧波一家消費柱塞泵企業(yè)從廣州一家專業(yè)消費泵實驗臺廠采購了一臺泵實驗臺,安裝運用后,柱塞泵在實驗臺上被測試時,泵測試臺有二種缺點,①被測泵在泵測試臺上顯現(xiàn)達不到最大流量、②流量計顯現(xiàn)動搖,就是當(dāng)不在調(diào)整,就是靜止10分鐘不再調(diào)理泵測試臺上任何動態(tài)時,流量計還是在動搖,消費商到現(xiàn)場也中止了多次改換了流量計及二次儀表,也多次改換了比例溢流閥,缺點依舊,又再次改換了阿托斯的比例閥、改換了力士樂的比例閥,一切的方法都用過了,流量計顯現(xiàn)動搖現(xiàn)象依舊。
國內(nèi)幾家消費比例閥的廠商都拿自家的閥去安裝調(diào)試,改換后顯現(xiàn)還是流量動搖,但動搖頻率有所減緩,改換了各家的比例閥缺點依舊,用戶想那就不是閥的緣由了,只好從電氣控制方面查找緣由,也請了幾位業(yè)界的高人,查電源的清潔度,查雜波干擾。。。黔驢技窮!。
本人到現(xiàn)場中止缺點診斷,安裝測試了一臺恒功率變量控制泵,測試條件:①低壓大流量-顯現(xiàn)流量動搖,②每5MPa為一個測試段,一級一級的壓力由低向高中止調(diào)壓測試-缺點依舊,③當(dāng)壓力進入到25MPa時,流量計顯現(xiàn)的流量定格-不動搖了,再中止壓力向更高壓力調(diào)理,流量計顯現(xiàn)流量在變化但流量顯現(xiàn)都不動搖,壓力平穩(wěn),總結(jié)一下:泵實驗臺測試泵時,低壓大流量時,顯現(xiàn)流量動搖?被測試泵進入到高壓小流量時,流量顯現(xiàn)就變?yōu)椴粍訐u,此證明流量計無問題,比例溢流閥無問題。
本人檢查泵實驗臺及全部管道,是上置油箱,油箱底板高于被測試泵中心線1米多高,當(dāng)檢查到油箱與被測試泵的吸油管道時,看到從油箱聯(lián)接到測試泵的吸油口是3米左右長度的PVC鋼絲透明管,內(nèi)徑4英寸的PVC鋼絲透明油管出口頭部接一變徑法蘭,由4英寸變徑到2英寸*200mm長度的一節(jié)鋼管,這2英寸*200mm鋼管端口焊接方法蘭盤再與泵的吸油口螺栓聯(lián)接,這是人為的加上了一個節(jié)流口,使流體產(chǎn)生湍流,不能滿足測試泵在測試時的流量,把節(jié)流口改掉后,測試臺上的流量顯現(xiàn)動搖缺點現(xiàn)象消逝,也能顯現(xiàn)泵的最大流量值。
EA10V與A10V泵的區(qū)別:
A10V與EA10V泵的差別是泵主軸軸承,普通的A10V泵用的是錐型軸承而EA10V泵用的是經(jīng)過特殊方法處置的直滾柱軸承。




