液压泵严重磨损原因分析及改进

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发布时间:2017年6月17日

    1 故障现象及原因分析
    我厂生产的ZL04型轮式装载机,常出现空载大油门时动臂缓慢起升、重载时不动作的故障现象。该机液压系统为单泵串联回路,见图1。

    我们在维修时从以下三点查找故障原因,并对系统进行了改进,现介绍如下。

   (1)检查动臂油缸的内漏情况。最简单的方法是把动臂升起,看其是否有明显的自由下降。若下落明显则拆卸油缸检查,密封圈如已磨损应予更换。

   (2)检查操纵阀。首先清洗安全阀,检查阀芯是否磨损,如磨损应更换。安全阀安装后若仍无变化,再检查操纵阀阀芯磨损情况,其间隙使用限度一般为0.06mm,磨损严重应更换。

   (3)测量液压泵的压力。若压力偏低,则进行调整,加压力仍调不上去,则说明液压泵严重磨损。

    经检查测量液压泵的压力仅为5-7MPa,明显低于液压系统的额定压力。拆卸液压泵后发现轴套已磨损,低压区泵壳内壁被齿轮严重“扫模”,侧壁也稍有磨损。由此可见,造成动臂带载不能提升的主要原因为:

    a. 液压泵严重磨损。在低速运转时泵内泄漏严重;高速运转时,泵压力稍有提高,但由于泵的磨损及内泄,容积效率显著下降,很难达到额定压力。液压泵长时间工作又加剧了磨损,油温升高,由此造成液压元件磨损及密封件的老化、损坏,丧失密封能力,液压油变质,最后导致故障发生。

    b.液压元件选型不合理。动臂油缸规格为70/40非标准系列,密封件亦为非标准件,制造成本高且密封件更换不便。动臂油缸缸径小,势必使系统调定压力高。

    c.液压系统设计不合理。由图1可知,操纵阀与全液压转向器为单泵串联,安全阀调定压力分16MPa,而液压泵的额定工作压力也为16MPa。液压泵经常在满负载或长时间超负荷(高压)情况下工作,并且系统有液力冲击,长期不换油,液压油受污染,加剧液压泵磨损,以致液压泵泵壳炸裂(后曾发现此类故障)。

    2 改进及效果

   (l)改进液压系统设计。经过多次论证,最后采用先进的优先阀与负荷传感全液压转向器形式,见图2。新系统能够按照转向要求,优先向其分配流量,无论负载大小、方向盘转速高低均能保证供油充足,剩余部分可全部供给工作装置回路使用,从而消除了由于转向回路供油过多而造成功率损失,提高了系统效率,降低了液压泵的工作压力。

   (2)优化设计动臂油缸和液压泵造型,降低系统工作压力。通过优化计算,动臂油缸采用标准系
列80/4。液压泵排量由10ml/r提高为14ml/r,系统调定压力为14MPa,满足了动臂油缸举升力和速度要求。

    (3)在使用过程中还应注意装载机的正确使用与维护,定期添加或更换液压油,保持液压油的清洁度,加强日常检查和维护。

    经改进液压系统设计,齿轮泵工作更加平稳,不再出现过载情况。同时油路设计合理,提高系统效率,而且充分发挥整机使用性能,提高了工作效率。转向动作平滑可靠,避免了高速时转向“飘”的现象。