不二越柱塞泵嚴重磨損原因分析與改進

1 故障現象及原因分析
我廠生產的ZL04型輪式裝載機，常出現空載大油門時動臂緩慢起升、重載時不動作的故障現象。該機液壓系統為單泵串聯回路。我們在維修時從以下三點查找故障原因，并對系統進行了改進，現介紹如下。
（1）檢查動臂油缸的內漏情況。
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,磨損嚴重應更換。

（3）測量不二越柱塞泵的壓力。
若壓力偏低，則進行調整，加壓力仍調不上去，則說明不二越柱塞泵嚴重磨損。經檢查測量不二越柱塞泵的壓力僅為5－7MPa，明顯低于液壓系統的額定壓力。拆卸不二越柱塞泵后發現軸套已磨損，低壓區泵殼內壁被齒輪嚴重“掃模”，側壁也稍有磨損。由此可見，造成動臂帶載不能提升的主要原因為：
a. 不二越柱塞泵嚴重磨損。在低速運轉時泵內泄漏嚴重；高速運轉時，泵壓力稍有提高，但由于泵的磨損及內泄，容積效率顯著下降，很難達到額定壓力。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，最后導致故障發生。
b．液壓元件選型不合理。動臂油缸規格為70／40非標準系列，密封件亦為非標準件，制造成本高且密封件更換不便。動臂油缸缸徑小，勢必使系統調定壓力高。
c．液壓系統設計不合理。由圖1可知，操縱閥與全液壓轉向器為單泵串聯，安全閥調定壓力分16MPa，而不二越柱塞泵的額定工作壓力也為16MPa。不二越柱塞泵經常在滿負載或長時間超負荷（高壓）情況下工作，并且系統有液力沖擊，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（后曾發現此類故障）。

2 改進及效果
（l）改進液壓系統設計。經過多次論證，最后采用先進的優先閥與負荷傳感全液壓轉向器形式，見圖2。新系統能夠按照轉向要求，優先向其分配流量，無論負載大小、方向盤轉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，從而消除了由于轉向回路供油過多而造成功率損失，提高了系統效率，降低了不二越柱塞泵的工作壓力。
（2）優化設計動臂油缸和不二越柱塞泵造型，降低系統工作壓力。通過優化計算，動臂油缸采用標準系列80／4。不二越柱塞泵排量由10ml/r提高為14ml/r，系統調定壓力為14MPa，滿足了動臂油缸舉升力和速度要求。
（3）在使用過程中還應注意裝載機的正確使用與維護，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。經改進液壓系統設計，齒輪泵工作更加平穩，不再出現過載情況。同時油路設計合理，提高系統效率，而且充分發揮整機使用性能，提高了工作效率。轉向動作平滑可靠，避免了高速時轉向“飄”的現象。