不二越柱塞泵嚴(yán)重磨損原因分析與改進(jìn)

1 故障現(xiàn)象及原因分析
我廠生產(chǎn)的ZL04型輪式裝載機，常出現(xiàn)空載大油門時動臂緩慢起升、重載時不動作的故障現(xiàn)象。該機液壓系統(tǒng)為單泵串聯(lián)回路。我們在維修時從以下三點查找故障原因，并對系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，現(xiàn)介紹如下。
（1）檢查動臂油缸的內(nèi)漏情況。
最簡單的方法是把動臂升起，看其是否有明顯的自由下降。若下落明顯則拆卸油缸檢查，密封圈如已磨損應(yīng)予更換。

（2）檢查操縱閥。
首先清洗安全閥，檢查閥芯是否磨損，如磨損應(yīng)更換。安全閥安裝后若仍無變化，再檢查操縱閥閥芯磨損情況，其間隙使用限度一般為0．06mm,磨損嚴(yán)重應(yīng)更換。

（3）測量不二越柱塞泵的壓力。
若壓力偏低，則進(jìn)行調(diào)整，加壓力仍調(diào)不上去，則說明不二越柱塞泵嚴(yán)重磨損。經(jīng)檢查測量不二越柱塞泵的壓力僅為5－7MPa，明顯低于液壓系統(tǒng)的額定壓力。拆卸不二越柱塞泵后發(fā)現(xiàn)軸套已磨損，低壓區(qū)泵殼內(nèi)壁被齒輪嚴(yán)重“掃?！?，側(cè)壁也稍有磨損。由此可見，造成動臂帶載不能提升的主要原因為：
a. 不二越柱塞泵嚴(yán)重磨損。在低速運轉(zhuǎn)時泵內(nèi)泄漏嚴(yán)重；高速運轉(zhuǎn)時，泵壓力稍有提高，但由于泵的磨損及內(nèi)泄，容積效率顯著下降，很難達(dá)到額定壓力。不二越柱塞泵長時間工作又加劇了磨損，油溫升高，由此造成液壓元件磨損及密封件的老化、損壞，喪失密封能力，液壓油變質(zhì)，最后導(dǎo)致故障發(fā)生。
b．液壓元件選型不合理。動臂油缸規(guī)格為70／40非標(biāo)準(zhǔn)系列，密封件亦為非標(biāo)準(zhǔn)件，制造成本高且密封件更換不便。動臂油缸缸徑小，勢必使系統(tǒng)調(diào)定壓力高。
c．液壓系統(tǒng)設(shè)計不合理。由圖1可知，操縱閥與全液壓轉(zhuǎn)向器為單泵串聯(lián)，安全閥調(diào)定壓力分16MPa，而不二越柱塞泵的額定工作壓力也為16MPa。不二越柱塞泵經(jīng)常在滿負(fù)載或長時間超負(fù)荷（高壓）情況下工作，并且系統(tǒng)有液力沖擊，長期不換油，液壓油受污染，加劇不二越柱塞泵磨損，以致不二越柱塞泵泵殼炸裂（后曾發(fā)現(xiàn)此類故障）。

2 改進(jìn)及效果
（l）改進(jìn)液壓系統(tǒng)設(shè)計。經(jīng)過多次論證，最后采用先進(jìn)的優(yōu)先閥與負(fù)荷傳感全液壓轉(zhuǎn)向器形式，見圖2。新系統(tǒng)能夠按照轉(zhuǎn)向要求，優(yōu)先向其分配流量，無論負(fù)載大小、方向盤轉(zhuǎn)速高低均能保證供油充足，剩余部分可全部供給工作裝置回路使用，從而消除了由于轉(zhuǎn)向回路供油過多而造成功率損失，提高了系統(tǒng)效率，降低了不二越柱塞泵的工作壓力。
（2）優(yōu)化設(shè)計動臂油缸和不二越柱塞泵造型，降低系統(tǒng)工作壓力。通過優(yōu)化計算，動臂油缸采用標(biāo)準(zhǔn)系列80／4。不二越柱塞泵排量由10ml/r提高為14ml/r，系統(tǒng)調(diào)定壓力為14MPa，滿足了動臂油缸舉升力和速度要求。
（3）在使用過程中還應(yīng)注意裝載機的正確使用與維護(hù)，定期添加或更換液壓油，保持液壓油的清潔度，加強日常檢查和維護(hù)。經(jīng)改進(jìn)液壓系統(tǒng)設(shè)計，齒輪泵工作更加平穩(wěn)，不再出現(xiàn)過載情況。同時油路設(shè)計合理，提高系統(tǒng)效率，而且充分發(fā)揮整機使用性能，提高了工作效率。轉(zhuǎn)向動作平滑可靠，避免了高速時轉(zhuǎn)向“飄”的現(xiàn)象。