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柱塞液压泵低速供油发涩时进气干摩擦与窗口堵塞

柱塞液压泵低速供油发涩时进气干摩擦与窗口堵塞
作者:云获客 来源: 技术分享 20 次浏览

柱塞液压泵在小排量低速供油时流量发涩,下游动作会一顿一顿。进气、滑靴干摩擦和配油窗口堵塞都会造成这种脉动,但脉动是随机的还是跟着转速走,并不一样。

柱塞液压泵低速供油发涩时进气干摩擦与窗口堵塞

柱塞液压泵把斜盘摆到很小的角度、以很低的转速供油时,出口流量会发涩,下游动作跟着一顿一顿。这种发涩常被当成执行元件摩擦大,其实脉动在离开泵的瞬间就已经存在。泵这一侧至少有三种互不相干的原因:吸油带进了空气,滑靴在低速下失去油膜,配油窗口被污染物堵住了一部分。

空气进入柱塞液压泵以后,是可压缩的。小排量时柱塞的有效行程很短,这段行程先被用来压缩气泡,等到气泡压力追上出口压力,真正排出去的油已经所剩无几。流量因此断断续续。压力表针不规则地闪动,壳体回油和油箱里的油发浑、发白,噪声是无节奏的咕噜声,而不是稳定的机械节拍。

空气的来源在吸油侧。油箱液位低于吸油口、吸油管接头松动、轴封在进口真空下把大气吸进来,都会让柱塞液压泵在吸油行程吸入气体。吸油真空越大,越容易析出溶解气。把液位补上、接头拧紧以后,白油和随机闪动会在循环一段时间后消失。若脉动仍然按固定节拍出现,就不是空气。

低速时滑靴油膜会先散掉

滑靴和斜盘之间的油膜靠泄漏和相对运动维持。柱塞液压泵转速很低、压力又不高时,这层油膜建立不起来,滑靴与斜盘发生干摩擦。摩擦力随位置周期性变化,出口流量就带上与转速一致的转矩脉动。这种脉动是有节拍的,节拍等于转速或柱塞数与转速的乘积,和空气那种乱闪不同。

干摩擦还会在壳体里留下细小的金属光泽,局部温度高于油箱,但壳体回油量未必增大,因为间隙还没有被拉开。柱塞液压泵在提高转速或适当提高压力以后,油膜恢复,脉动减轻。这和空气相反:空气造成的发涩在提高压力时往往更明显,因为气泡要被压缩得更狠才排得动油。用“加压以后脉动减轻还是加重”可以把干摩擦和进气分开。

油液黏度太低会同时加重这两件事里的摩擦,但进气仍要靠油是否发白来确认。柱塞液压泵若油是清的、脉动有节拍、升速后好转,就按油膜不足去查转速、压力和斜盘表面,而不是去放空气。斜盘表面已经拉毛时,提高转速也只能暂时把油膜撑起来,停机后痕迹仍在。

配油窗口堵住时少的是某一只柱塞

配油盘的吸油或排油窗口被颗粒、漆膜堵住一块时,对应相位的柱塞充不满或排不出。柱塞液压泵每转一圈少掉固定的几次脉冲,压力波形里出现缺口,缺口的频率锁在转速上,相位也不漂。这和空气的随机闪动不同,也和滑靴干摩擦那种每只柱塞都偏涩不同:窗口堵塞是某几个相位缺失,其余相位仍然饱满。

把出口压力脉动和转速脉冲对照,缺失的次数若能和柱塞数对上,堵塞就在配油窗口,不在吸油管的空气。清洗或更换配油盘后,缺失的脉冲恢复,油也不必是白色的。柱塞液压泵的壳体回油在窗口堵塞初期不一定增大,因为油是被挡住了而不是从间隙漏走了;等到颗粒把密封带划伤,回油才会随后增加。

下游动作发顿,只是这三种脉动传到了执行元件上。执行元件的密封和导轨可以另外增加摩擦,但那份摩擦不会让油箱里的油发白,也不会让压力脉动锁在柱塞相位上。先在柱塞液压泵出口看波形,再决定是不是泵已经把不均匀的流量送了出去。

进气时油发白、脉动乱、处理吸油侧以后消失;干摩擦时油是清的、脉动有节拍、升速后减轻;窗口堵塞时每转少固定的几拍、清洗配油面后恢复。三件事都能让柱塞液压泵在低速小排量下供油发涩,波形和油的颜色却对不上同一个零件。

所以低速发涩要在柱塞液压泵出口就地分开,不要先去调整下游的摩擦。空气吃掉的是短行程里的压缩容积,干摩擦吃掉的是滑靴油膜,窗口堵塞吃掉的是某几个柱塞的相位。颜色、节拍和升速试验把这三条路分开。油发白就先堵吸油侧漏气,油清而节拍锁在转速上,再区分滑靴油膜和配油窗口,不要用降低溢流设定去掩盖脉动。