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2023-7-18 閱讀(367)
PARKER液壓泵是液壓系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛的動(dòng)力元件,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、 自吸能力強(qiáng),抗油液污染能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但是其最大的缺陷是壽命過(guò)短,達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的一半。外嚙合
齒輪潤(rùn)滑泵的設(shè)計(jì)壽命為5000h。但目前一般均達(dá)不到此要求。本文就其中幾個(gè)主要影響因素加以闡述,并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。
像其他機(jī)械產(chǎn)品一樣,齒輪潤(rùn)滑泵設(shè)計(jì)也要考慮其壽命原則。為了經(jīng)濟(jì)合理地使用原材料和零配件,提高產(chǎn) 品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)力求做到大部分零部件和原材料壽命相等,不
應(yīng)造成產(chǎn)品的大部分零件還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到使用壽命,而少數(shù)零件已報(bào)廢。齒輪潤(rùn)滑泵恰好存在這樣的問(wèn)題,報(bào)廢的大多數(shù)情況是因?yàn)檩S承損壞所至。目前不少齒輪潤(rùn)滑泵不再使用滾針軸承,而改用
帶保持架的滾針軸承,這樣雖可使壽命有所提高,但實(shí)踐證明,在額定工況下運(yùn)行不到2000h就因軸承損壞而報(bào)廢。為此也有采用滑動(dòng)軸承的,材料多為錫青銅、粉末冶金、增強(qiáng)尼龍6等,但效果
仍不理想,且成本高。目前較為理想的軸承材料SF型復(fù)合材料。該材料是以鋼板為基體,燒結(jié)銅網(wǎng)為中間層,以塑料(填充四氟乙烯、改性聚甲醛)為摩擦面的潤(rùn)滑材料。該材料機(jī)械強(qiáng)度高、磨擦
系數(shù)孝噪聲低,可在無(wú)油或少油潤(rùn)滑工況下和較寬的工作溫度范圍內(nèi)使用。實(shí)踐證明, SF材料軸承的使用使齒輪潤(rùn)滑泵的使用壽命大大提高。
2端面間隙問(wèn)題
PARKER液壓泵在使用中常用因內(nèi)泄漏增加、容積效率下降, 勵(lì)下降而報(bào)廢。齒輪端面泄漏占總泄漏量的75%~80%。因此,合理的端面間隙至關(guān)重要。對(duì)于流量為2.5h/min至10h/min的齒
輪潤(rùn)滑泵,端面間隙應(yīng)為0.02~0 04mm ,而流量為16h/min到32h/min的齒輪潤(rùn)滑泵,間隙應(yīng)為0. 02-0.05mm ,流量大于40h/min的齒輪潤(rùn)滑泵,間隙應(yīng)為0.02~0. 06mm。如果超過(guò)上范圍則容積效
率低,壓力達(dá)不到額定壓力;若間隙太小,運(yùn)行中因磨損使間隙急劇加大,又使內(nèi)泄漏增加。
3工藝原因
為保證PARKER液壓泵前、后端蓋之間的合理間隙,齒輪大洋的加工和裝配十分重要。齒輪兩端面與孔軸心線的垂直度誤差不能超過(guò)0.01mm,且裝在軸.上后,其軸向應(yīng)處于浮動(dòng)狀態(tài)。為保
證裝配后兩軸的相互位置,在加工前后兩軸承孔時(shí),中心距誤差不應(yīng)超過(guò)0.03mm。另外,輸入軸端斷裂也是常見(jiàn)現(xiàn)象。為此必須掌握好軸的熱處理工藝,使其具有一定的強(qiáng)度和硬度 ,又有較高
的抗沖擊韌性,防止其斷裂。4材料、 組件的合理選用
為保證齒輪潤(rùn)滑泵運(yùn)行中具有合理的間隙與配合,相關(guān)材料的耐磨性是重要的性能指標(biāo)。選用合理的材料和適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚭苤匾Ｓ头饴┯鸵彩浅Ｒ?jiàn)的報(bào)廢原因。因此,要選用材質(zhì)好的
油封,同時(shí)在加工裝配時(shí)注意油封與襯套的配合要牢固,油封內(nèi)孔與泵軸應(yīng)具有足夠的張緊力,不能漏油。
5安裝使用
正確的安裝和合理使用PARKER液壓泵,對(duì)于延長(zhǎng)泵的使用壽命也很重要。泵輸入軸頸與電機(jī)軸聯(lián)接時(shí),同軸度誤差不能超過(guò)01mm。切記不能用皮帶聯(lián)接。另外應(yīng)根據(jù)泵使用說(shuō)明書選用合
適的液壓油,且在泵入口處加過(guò)濾器,根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境定期過(guò)濾、更換液壓油。
影響派克液壓泵的使用壽命因素有很多,除了泵自身設(shè)計(jì)、制造因素外,和一些與泵使用相關(guān)的元件(如聯(lián)軸器、濾油器等)的選用、試車運(yùn)行過(guò)程中的操作等也有關(guān)。本文對(duì)此提出自己的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。
1.相關(guān)元件的分析
1.1聯(lián)軸器
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, 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)軸器柱銷松動(dòng)未及時(shí)緊固、橡膠園磨損未及時(shí)更換等影響因素。
聯(lián)軸器的裝配要求: 剛性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差s0.05mm ;彈性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差在≤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
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、分離油中所含空氣汲消除泡沫。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-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。
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.
濾油器的選用。- 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泛,可大
大延長(zhǎng)液壓泵的使用壽命。
濾油器的安裝。分下列3種情況: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)，- 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?/span>
以上,以防泵會(huì)吸空;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;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-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熱交換器
液壓系統(tǒng)工作允許油溫為15~ 80°C ,最佳溫度為25 ~55°C。液壓系統(tǒng)工作時(shí)不可避免地要“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)到周圍空間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°C以 下地區(qū)泵啟動(dòng)前應(yīng)將油加熱到15°C以上并通到泵體內(nèi),待各部件溫度上升到159C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-加熱器，以保證始終都浸泡在油面以下。
