影響液壓泵的使用壽命因素很多,除了泵自身設(shè)計(jì)、制造因素外和一些與泵使用相關(guān)元(如聯(lián)軸器、濾油器等)的選用、試車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的操作等也有關(guān)。本文對(duì)此提出自己的認(rèn)識(shí)。
1、相關(guān)元件的分析
1.1聯(lián)軸器
1)聯(lián)軸器的選用
液壓泵傳動(dòng)軸不能承受徑向力和軸向力,因此不允許在軸端直接安裝帶輪、齒輪、鏈輪,通常用聯(lián)軸器聯(lián)接驅(qū)動(dòng)軸和泵傳動(dòng)軸。如因制造原因,泵與聯(lián)軸器同軸度超標(biāo),裝配時(shí)又存在偏差,則隨著泵的轉(zhuǎn)速提高離心力加大聯(lián)軸器變形,變形大又使離心力加大,造成惡性循環(huán),其結(jié)果產(chǎn)生振動(dòng)噪聲,從而影響泵的使用壽命。此外,還有如聯(lián)軸器柱銷(xiāo)松動(dòng)未及時(shí)緊固、橡膠圈磨損未及時(shí)更換等影響因素。
2)聯(lián)軸器的裝配要求
剛性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差≤0.05mm; 彈性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差≤0.1mm;兩軸的角度誤差<1°;驅(qū)動(dòng)軸與泵端應(yīng)保持5~10mm距離。
1.2液壓油箱
1)液壓油箱的選用
液壓油箱在液壓系統(tǒng)中的主要作用為儲(chǔ)油、散熱、分離油中所含空氣及消除泡沫。選用油箱首先要考慮其容量,一般移動(dòng)式設(shè)備取泵最大流量的2~3倍,固定式設(shè)備取3~4倍;其次考慮油箱油位,當(dāng)系統(tǒng)全部液壓油缸伸出后油箱油面不得低于最低油位,當(dāng)油缸回縮以后油面不得高于最高油位;最后考慮油箱結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)油箱內(nèi)的隔板并不能起沉淀臟物的作用,應(yīng)沿油箱縱軸線安裝一個(gè)垂直隔板,此隔板一端和油箱端板之間留有空位使隔板兩邊空間連通,液壓泵的進(jìn)出油口布置在不連通的一端隔板兩側(cè),使進(jìn)油和回油之間的距離最遠(yuǎn),液壓油箱多起一些散熱作用。
2)液壓油箱的安裝
按照安裝位置的不同可分為上置式、側(cè)置式和下置式。
上置式油箱把液壓泵等裝置安裝在有較好剛度的上蓋板上,其結(jié)構(gòu)緊湊、應(yīng)用最廣。此外還可在油箱外殼上鑄出散熱翅片,加強(qiáng)散熱效果,即提高了液壓泵的使用壽命。
側(cè)置式油箱是把液壓泵等裝置安裝在油箱旁邊,占地面積雖大,但安裝與維修都很方便,通常在系統(tǒng)流量和油箱容量較大時(shí)采用,尤其是當(dāng)一個(gè)油箱給多臺(tái)液壓泵供油時(shí)使用。因側(cè)置式油箱油位高于液壓泵吸油口,故具有較好的吸油效果。
下置式油箱是把液壓泵置于油箱底下,不僅便于安裝和維修,而且液壓泵吸入能力大為改善。
1.3濾油器
1)濾油器的選用
一般粒徑在10μm以下的污染物對(duì)泵的影響不太明顯,而大于10μm、特別是在40μm以上時(shí)對(duì)泵的使用壽命就有明顯影響。液壓油中固體污染顆粒極易使泵內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件表面磨損加劇,為此需要安裝濾油器降低油的污染程度。過(guò)濾精度要求:軸向柱塞泵10~15μm,葉片泵為25μm,齒輪泵為40μm。泵的污染磨損可以控制在允許范圍之內(nèi)。目前高精度濾油器使用日益廣泛,可大大延長(zhǎng)液壓泵的使用壽命。
2)濾油器的安裝
分下列3種情況:①吸油路濾油器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,其作用是防止吸油時(shí)將較大的顆粒污染物吸入泵內(nèi),一般采用低精度濾芯,最高過(guò)濾精度不超過(guò)30~50μm,為了便于維護(hù)宜將濾油器安裝在油箱頂部或側(cè)部,還應(yīng)考慮其流通能力應(yīng)在液壓泵最大流量?jī)杀兑陨?,以防泵?huì)吸空;②壓油路濾油器裝在液壓泵下游壓力管路,向液壓系統(tǒng)輸送清潔壓力油,通常選用高精度濾油器,過(guò)濾精度為3~20μm,其流通能力應(yīng)不小于壓力油路最大流量;③回油路濾油器安裝在總回油管之后,將外界侵入系統(tǒng)和系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的污染物濾凈,通常也選用高精度濾油器。根據(jù)近期污染控制系統(tǒng)理論,油箱中油液應(yīng)達(dá)到一定的清潔度等級(jí),同時(shí)為防止濾芯因堵塞而導(dǎo)致濾油器前后壓力超標(biāo),應(yīng)安裝濾芯堵塞發(fā)信器,以便及時(shí)更換濾芯。
1.4截止閥
拆卸液壓泵和回油管時(shí),系統(tǒng)中的油會(huì)倒流。若液壓泵帶負(fù)荷停車(chē)還會(huì)造成液壓泵反轉(zhuǎn),使得泵的吸油管產(chǎn)生局部真空,油中溶解的空氣析逸出來(lái),待下次開(kāi)車(chē)時(shí)系統(tǒng)將混入空氣,產(chǎn)生噪聲,發(fā)生氣蝕,縮短泵的壽命,為此通常在液壓泵排油口不遠(yuǎn)處裝設(shè)一個(gè)截止閥。在截止閥上還應(yīng)設(shè)置一個(gè)表明閥已開(kāi)啟的電信號(hào)開(kāi)關(guān)和只有當(dāng)閥完全開(kāi)啟時(shí)液壓泵才能啟動(dòng)的連鎖裝置,以保證開(kāi)車(chē)時(shí)液壓泵不吸空。
1.5熱交換器
液壓系統(tǒng)工作允許油溫為15~80℃,最佳溫度為25~55℃。液壓系統(tǒng)工作時(shí)不可避免地要產(chǎn)生機(jī)械損失、壓力損失和容積損失,這些損失全部轉(zhuǎn)化為熱量,除部分熱量通過(guò)油箱、管道散發(fā)到周?chē)臻g外大部分熱量使油箱溫度升高。油溫過(guò)高則油液會(huì)變質(zhì)并析出瀝青等雜物,油的粘度下降,液壓泵內(nèi)外泄漏增大,油的潤(rùn)滑性差,油膜易破壞,泵內(nèi)相對(duì)滑動(dòng)零件的磨損加劇,大大縮短泵的使用壽命,因此系統(tǒng)溫升過(guò)高時(shí)就必須設(shè)置油冷卻器。冷卻器分為空冷式、水冷式和冰冷式,可視情選用。
反之,若油溫過(guò)低,油的粘度增大,摩擦阻力增加,液壓泵啟動(dòng)、吸油困難,影響泵的使用。在0℃以下地區(qū)泵啟動(dòng)前應(yīng)將油加熱到15℃以上并通到泵體內(nèi),待各部件溫度上升到15℃以上再啟動(dòng)液壓泵,為此需要在油箱內(nèi)底部水平設(shè)置一加熱器,以保證始終都浸泡在油面以下。
2、運(yùn)行操作注意事項(xiàng)
1)運(yùn)行前
①液壓泵安裝是否準(zhǔn)確可靠,螺釘是否擰緊,聯(lián)軸器安裝是否符合要求;②泵體內(nèi)是否灌滿油液;③泵的轉(zhuǎn)向是否與進(jìn)出油口相符;④液壓系統(tǒng)的安全閥是否調(diào)到規(guī)定壓力值。
2)運(yùn)行中
啟動(dòng)時(shí)不可急劇全速啟動(dòng),應(yīng)在系統(tǒng)卸荷狀態(tài)下點(diǎn)動(dòng)原動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)數(shù)次后才能連續(xù)空載運(yùn)轉(zhuǎn),目的是將管道中的空氣盡可能排除干凈,空載運(yùn)轉(zhuǎn)1~2min無(wú)異?,F(xiàn)象后逐漸加載,加載過(guò)程中應(yīng)無(wú)異常振動(dòng)、噪聲和泄漏,否則立即停機(jī)檢查分析、排除故障。
3)運(yùn)行結(jié)束后
若泵長(zhǎng)期不用應(yīng)將泵內(nèi)油液放出,再灌滿含酸值較低的油液,外露加工面涂防銹油,各油口用螺堵頭封好,以防污物進(jìn)入。
由以上分析可知,液壓泵使用壽命長(zhǎng)短受其自身內(nèi)部零件損壞、磨損程度而決定,但其內(nèi)部零件損壞、磨損程度直接受其外部元件使用所影響,因此合理選用液壓泵相關(guān)外部元件、正確操作使用液壓泵可大大提高泵的壽命。
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