机床用叶片泵故障原因分析与修理工艺.pdf

2 0 1 5年 4月 第 4 3卷 第 8 期 机床与液压 MACHI NE T00L HYDRAULI CS Ap r ． 2 01 5 Vo l _ 4 3 No ． 8 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 5 ． 0 8 ． 0 5 7 机床用叶片泵故障原因分析与修理工艺 王 宏 颖 ． 史亚 贝 ． 河南工业职业技术学院，河南南阳 4 7 3 0 0 9 摘要以机床中常用的 Y B型双作用叶片泵为例 ，对常见的 5种故障进行故障原因分析并给出相应的故障排除方法。 同时．为了保障叶片泵的使用寿命更长久 ，介绍了叶片泵主要零件的修理工艺。 关键词叶片泵 ；故障分析；修理工艺 中图分类号 T G 6 2 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 5 8 1 7 7 3 叶片泵在液压 系统 中的应用较为广泛 ，在 中、低 压系统 中应用 比较 多。叶片泵具有流量均匀 、运转平 稳 、噪声小、结构紧凑体积小 、工作压力较高、流量 脉动小 、工作平稳 、噪声小 、寿命 较长等优点 ，在机 床、工程机械、船舶 、压铸及冶金设备中得到广泛应 用 。 叶片泵 的缺点 是对 油液的污染较齿轮泵敏感 ，吸 油特性不太好 。结构 复杂 ，制造 工艺要求 比较高 ，泵 的转速不能太大 ．也不 宜太小 ，一般 可在 6 0 0 ～ 2 5 0 0 r ／ m i n内使 用 ；泵的结构也 比齿轮泵 复杂 。 叶片泵主要分为单作用 和双作用两种形式 。双作 用叶片泵与单作用叶片泵相 比，其流量均匀性好 ，转 子体所受 的径 向液压力基本 平衡 。文 中以 Y B型双作 用叶片泵为例 ，对 5种常见故障 的分析和排除方法进 行详细介绍 。 1 叶片泵常见故障分析与维护 1 ． 1 泵 不 出油 叶片泵主要表现 为 泵不 出油 ，压力表 没有显示 压力。常见故障原因有 1 1 种，具体见表 1 。 表 1 泵不 出油故障分析 故障原因 故障排除方法 油箱内液面过低 。工作油吸不上 吸油管及滤 油管被污物堵塞 叶片在转子槽内被卡住．根本抛不出来 吸油腔部分 油封 、泵体吸油管接头漏气 泵 的转速太低 配油盘和泵体接触不良，造成密封区域被沟通 电动机反转 吸油管过长 未装联结键或花键轴不转 工作油液黏度过大 泵体有砂眼、气孔等铸造缺陷，导致高、低压 油互通 向油箱内加人工作油液至吸油管完全被浸入油 由 检查吸油管及滤油管通道，并清除污物 叶片与转子槽配合过紧，应使其滑动配合，并 去除毛刺 检查泵体吸油腔是否有砂眼或气孔 。若有应更 换泵体；检查吸油管是否有裂缝 、管接头螺母 是否拧紧及油封密封性能状况，采取相应措施 防止漏气 提高叶片泵的转速 配油盖侧面有微小变形 ，修整配油盘与转子的 接触面 将电动机反 向旋转 应使叶片泵靠近油箱 装上联结键。更换花键轴 改用适当黏度 的工作 油液 调换新的泵体 1 ． 2 压力提不高 常见故障原因有 1 O种，具体见表 2 。 叶片泵主要表现为压力提不高 。容积效率低。 收 稿 日期 2 0 1 3 1 0 2 8 作者简介王宏颖 1 9 7 9 一 ，女，硕士研究生，主要研究方向为数控技术、机械制造。E - m a i l y a t o u x x 1 2 6 ． t o m。 1 7 8 机床与液 压 第 4 3卷 表 2 压 力提不高故 障分析 故障原因 故障排除方法 叶片或转子装反 叶片 与转 子 槽 的 配 合 间隙太大 个别 叶 片 在 转 子 槽 内 移动不灵活或被卡住 叶片顶端缺损或拉毛 定子吸油腔处磨损严 重 定子内腔 曲面有凹凸， 使叶片与定子 内腔 曲 面接触不 良 轴 向 间 隙 太 大 ．内泄 漏严重 配油盘内孔磨损 进油不通畅 油封安装不 良或损坏 液压系统中有泄漏 纠正叶片或转子安装方向 根据转子 叶片槽尺寸重新配制 叶片 检查叶片与叶片槽 的配合状 况，重新研制叶片间隙 叶片顶部有缺陷或磨 损严重 者 ，应重新修磨或调换 将转子翻转 1 8 0 。 安装 ，使吸油 腔与压油腔相互置换，并在对 称位置上重新加工定位孔定位 在专用磨床上修磨定子曲线表 面， 若无法修磨则需调换定子 修配定子、转子和叶片，控制 轴向间隙在 0 ． 0 4 0 ． 0 7 IT l m内 当磨损严重而传动轴配合间隙 太大时 。需 要换配油盘 清洗过滤器．定期更换工作油 液，并保持清洁 重新安装油封 ．若已损坏则需 要更换 检查液压系统中各管道接头处 和阀的漏油状况，采取措施严 防泄漏 1 ． 3 噪声大 叶片泵 主要表 现为 运动不平稳 ，有振动 ，而且 噪声较大。常见故障原因有 1 0种，具体见表 3 。 表 3 噪声大故障分析 故障原因 故障排除方法 定子曲线表面不光滑 抛光定子曲线表面 配油盘端面与内孔、叶 修磨配油盘端面和 叶片侧 面， 片端面与侧面垂直度差 使其垂直度在 0 ． 0 1 m m以内 配油盘压油窗 口的三角 修锉三角槽，保证相邻两叶片 槽太短 内沟通 传动轴上密封圈过紧 调换适当的密封圈 叶片倒角太小 将叶片一侧倒角加工成圆弧形， 使叶片运动时作用力突变减少 进油口密封不严．混 空气 拧紧进油管路各接头和螺母 进油不通畅，泵吸油不 清除过滤器污物 ，加足工作油 足 液 ，增加进油管道 花键轴与电动机轴不同 重新安装花键轴与 电动机轴 ， 轴 使其同轴度不大于0 ． 1 m m 泵在超过规定压力下 工 降低泵的工作压力，须低于额 作 定工作压力 电动机振动或其他机械 泵和电动机与安装板连接时， 振动引起泵的振动 应安装一定厚度的橡胶垫 1 ． 4油量 不足 叶片泵 主要表现为 供油吃力 ，油量不 足。常 见 故障原因有 5种，具体见表 4 。 表4 油量不足故障分析 故障原因 故障排除方法 径 向 间 隙 太 大 羹 花 键 轴 磨 损 较 严 轴 向 间 隙 太 大 ，内 泄修配定子 、转子和叶片 ，控制 漏严重 轴向间隙在 o ． 0 4 一 o ． 0 7 n l m内 叶片与转 子槽配合间 重新研制叶片间隙，要求将间 隙太大 隙控制在 0 ． 0 1 3 ～ 0 ． 0 1 8 m m内 定子 内腔曲面有 凹凸 在专用磨床上修磨定子曲线表 或起 线．使 叶片与定面 ，若无法修磨 ，则需更换定 子内腔曲面接触不 良 子 进油不通 畅 期更换工作油 1 ． 5 漏 油 叶片泵 主 要表 现 为 漏 油 。常 见故 障 原 因有 3 种 ，具体见表 5 。 表 5 漏油故障分析 故障原因 故障排除方法 密封圈安装不良或损坏 油封材料选择不当 各密封面接触不 良 重新安装或更换密封圈 应选用耐油橡胶制造的油封 检查叶片泵 内各结合面是否 产生变形 或有 毛刺 卡住 ，若 有应进行修整 一 蓦 囝一 笺 a 修前安装位置 b 修后安装位置 图 1 定子翻转 1 8 0 。 后重新定位 2 ． 2转 子修 理 工 艺 转子两端面与配油盘相接触 ，容易产生磨 损 ，若 第 8期 王宏颖 等机床用叶片泵故障原因分析与修理工艺 1 7 9 磨损不严重 ，可用油石将拉毛处修光或用研磨方法休 整 。若磨损较 多 ，则需 用心轴定位在外 圆磨床上将端 面磨光 ，要求两端面的平行度不大于 0 ． 0 0 8 l ／ l l n ，表面 粗糙度 值 如 ≤0 ． 0 6 I x m．端 面 与 孔 的垂 直 度 不 大 于 0 ． O 1 i n l n 。应注意转子端面磨削后 ，叶片宽度必须按转 子宽度配磨 ．需保证 叶片宽度小于转子宽度0 ． 0 0 5 m i l l 。 转子的叶片槽因叶片在槽 内作频繁的往复运动， 磨损量较大，但各槽的磨损量不一定相同。为控制叶 片与 叶片槽 的配合间隙基本相 同 ，需用专 业磨 床将槽 重新 磨 出 ，再 单 配 叶 片 ， 以 保 证 其 配 合 间 隙 在 0 ． 0 1 3 ～ 0 ． 0 1 8 m m 内。若 叶片 在槽 内运 动不 够 灵 活 ， 可用研 磨的方法修复 。 2 ． 3叶 片修理 工 艺 叶片与定子 内环 曲线表 面接触 的顶端 和与配油盘 接触的两侧面最易磨损 。磨损后须用专用夹具装夹进 行修磨。对于叶片和叶片倒角的修磨 ，都需要设计专 用夹具 。图 2为叶片所要求达 到的精度 ，尺寸 Z 为转 子宽 度 图 2 叶片精度要求 修磨叶片的倒角应达到 ／ 4 5 。 ，基本上达到叶片 厚度 1 ／ 2 ．最好 能修磨成 圆弧形 。这样 可使 叶片在 定 子内环曲线表面平滑地滑动 不会影响输油量和产生 噪声。修磨后 ，须用油石修去毛刺。若叶片顶端磨损 严重 ，也可将损坏 的顶端作 为根部 使用。叶片与转子 槽相接触 的两 平面如有磨损 ，可放在平面磨床上进行 修磨或进 行研 磨 ，但 需 保证 与 转子 槽 的配 合 间隙 在 0 ． 0 1 3 ～ 0 ． 0 1 8 m m 内。否则需用 新 的叶片再 配磨 或 配 研 。 2 ． 4配 油盘修理 工 艺 配油盘的端面和内孔最易磨损。端面磨损不多 时．可在平板上先用粗砂纸将被叶片刮伤处推平，然 后用细砂 纸推光。若 端面磨 损严重 ，可在车床上仔细 地调整装 夹 后车 平 。须 保证 端 面 与 内孑 L 的垂直 度 在 0 ． 0 1 m m 内、两 面 的平 行 度 在 0 ． 0 0 5～ 0 ． 0 1 m m 内， 只容许 中部微 凹。并 且车削量不能太多 ，否则会使配 油盘过 薄而变形。配油盘内孔磨损不多时 ，用金相砂 纸修光即可．磨损严重时须调换新的配油盘。 3结论 文 中对 Y B型双作用 叶片泵 在工作 中常 出现 的故 障进行 原因分 析并提出排除方法 ，对叶片泵故障的排 除与修理有一定借鉴意义。 参考文献 [ 1 ]程旭辉． 叶片泵常见故障及分析 [ J ] ． 安徽冶金， 2 0 1 l 1 4 9 5 2 ． [ 2 ]李刚． 叶片泵正确使用与故障判定 [ J ] ． 液压气动与密 封 ， 2 0 1 3 3 4 6 - 4 8 ． 『 3 ]齐爱霞_ 夕 反馈限压式变量叶片泵的故障分析与排除 [ J ] ． 农机使用与维修， 2 0 1 3 9 2 8 2 9 ． [ 4 ]机床故障振动与检修丛书编委会． 机床液压系统常见故 障诊断与检修[ M] ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 0 2 ． 上接第 1 7 6页 否有 效 ，如果确认到位开关有效 ，但 到位 参数还是没 能正确检测，则应检查从到位开关至 P L C信号采集 模块的连接线，一切正常后通常故障即可排除。 3 主轴下 移 取刀 ，但 当主轴 下 移到 下 止点 与 刀库内刀具对准后．主轴内吹气不停 ，不抓刀．主轴 也不上 移 对照流程 图 1 ，到此 步说 明 刀库 选刀 已经 完 成 ． 下一 步就是主轴下移准备抓 刀。根 据故障现象 ，主轴 内锥 面已经与刀柄外锥面配合 ，且 主轴 内吹出的压缩 空气 正把主轴 内锥孑 L 表 面与刀柄 表面吹干净 ，依流程 图可知 。下一步应为 紧刀程序 ，即主轴内的刀柄拉杆 在蝶形 弹簧的作用下上移 ．从 而通 过刀柄 拉钉把刀具 拉 紧在主轴 内锥孔 内。 分析故障现象可知 ．问题 出在 主轴 内的刀柄拉杆 没有把 刀具 上的拉钉拉紧 ，或者没有 把拉 紧信号传给 P L C ，从而使主轴 内吹气不断 。由于蝶形 弹簧是 在压 下气缸 的作 用下把拉钉松开的 。要想拉紧拉钉 ，必须 使气缸收 回，从而使蝶形弹簧作用而拉 紧拉钉 ，所 以 此时应 检测 气缸 能 否正 确 回程 。当气 缸 能正 确 回程 后 ，蝶形弹簧 自然就把拉钉拉紧，从而完成紧刀动 作 ，之后即执行刀库收 回过程 ，然后继续完成后续 的 换刀过程。 3小结 从维修实例可知依据斗笠式刀库的工作流程 图，即可直接判断故障可能指向的部位或过程 ，再结 合机械与 电气原理 。即可迅速完成刀库故 障的维修 与 保养 。 参考文献 [ 1 ]郑英， 刘让贤， 王艳． 基于流程图的加工 中心模块化数控 编程[ J ] ． 组合机床与自动化加工技术， 2 0 0 7 1 9 7 9 9 ． [ 2 ]F A N U C O i MC维修手册[ M] ． F A N U C 中国 有限公司， 2 0 05． [ 3 ]S I E ME N S 8 0 2 D s l 参数说明书[ M] ． 西 门子 自动化 中 国 有限公司 ， 2 0 0 7 ．