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液压机齿轮泵断轴原因分析及措施

来源:未知 作者:admin 时间:2017-11-27

                                                                                                                                                                      液压机齿轮泵断轴原因分析及措施
一齿轮泵断轴原因分析
1.泵断轴原因的判断,更换备用泵后,通过试车可知泵所在的支腿系统工作正常,但回转系统不动作,表明泵突然断轴发生在回转液压系统中。打开滤油器,发现其密封已破损,其滤芯为烧结金属,有堵塞迹象,表明油液污染已造成滤油器堵塞。
  在正常工况下,泵输出的油液先经导控顺序阀,再经多路阀到回转液压马达。如果导控顺序阀正常开启,即使回转液压马达负载很大,由于多路阀进出口出设有安全阀,泵也会得到保护。
  因此导控顺序阀未开启或开启过慢,造成泵出口发生断路,泵出口至导控顺序阀之间没有设置安全阀,因此导控顺序阀未开启或未及时开启,使得泵出口和导控顺序阀之间的油路变成闭死腔,泵出口压力急剧上升,使泵形成大负载,造成泵轴断裂。
2.泵轴应力计算。应用材料力学和齿轮泵受力公式,对齿轮泵的泵轴进行受力计算与分析。通过计算只要泵的进出口压力差大于20.55MPa,则该泵轴就可能发生断裂。
3.导控顺序阀无法开启的原因。导控顺序阀为内控和外控联合控制型,泵出口压力油通过滤油器进入主阀芯下腔,再通过主阀阻尼孔进入主阀芯上腔、先导锥阀前腔和顶杆右侧,蓄能器的压力油通过导阀阻尼孔进入顶杆左侧,在顶杆推力和液压泵出口液压的联合作用下开启先导锥阀,先导锥阀打开后,在主阀阻尼孔两端压力的作用下主阀芯开启,导控顺序阀打开。
 由于滤油器堵塞或蓄能器压力过低,都将使得导控顺序阀无法打开,短时间内就将使泵出口压力骤增,迅速超过20.55MPa,这是断轴的根本原因。
二措施
1.油液污染监测与控制。汽车起重机回转系统中液压泵的断轴故障是由于油液污染导致虑油堵塞,引起导控顺序阀无法正常开启而造成的。该汽车起重机已经连续使用10年并未彻底更换过液压油,也未对滤油器进行过清洗,液压油已经严重老化,污染物大量存在于系统回路中。
拆下导控顺序阀和管路虑油器,对阻尼空和滤芯进行细致清洗后,连接好管路,重新发动起重机,起重机的各个机构工作正常,目前该起重机已连续使用数月,没再发生液压泵断轴和回转失灵的故障。
选择带有旁通油路的滤油器或带发讯器的滤油器,并定期清洁油液、及时更换滤芯,是降低设备故障率的有效措施。
2.液压泵出口增设安全阀。
回转液压马达回路中的溢流阀只有当液压泵与多路阀、回转液压马达油路接通后,对液压泵、回转液压马达起过载保护作用,支腿操纵阀中的溢流阀也只当液压泵与支腿油路接通后,对液压泵及其油路起到保护作用,该系统在液压泵出口处没有设置安全阀。
泵出口将形成闭死容腔,都将导致泵出口压力急剧增大、产生断轴事故。如果在泵的出口设置一个溢流阀,对泵进行安全保护,即使回路出现故障也可以通过溢流阀保护液压泵,防止液压泵由于压力过高而断轴。
 该系统中,只需将支腿操纵阀中的溢流阀改到定位式操作阀的前面,使该溢流阀真正成为泵的安全阀
三结论
1.油液的污染导致了滤油器堵塞或供油不畅,导致了顺序阀未开启或未及时开启。选择带有旁通油路的滤油器或带发讯器的滤油器,并定期清洁油液、对油液污染状态进行检测和控制是降低设备故障率的有效措施。
2.液压泵出口未设置安全阀、顺序阀未开启或未及时开启,导致液压泵出口形成断路,使得液压泵出口压力骤增是起重机回转系统中齿轮泵断轴及回转机构回转失灵的直径原因。
3.液压泵的出口处一定要设置溢流阀,限制液压泵出口的最高压力,对液压泵形成直接安全保护。

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