柱塞泵滑靴收口工艺以及滑靴 、配油盘磨损原因分析及其改善方法

更新时间:2023-07-28 21:49:01 阅读量: 实用文档 文档下载

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柱塞泵

柱塞组件的收口工艺基于柱塞和滑靴联结方式的一些思考

1.什么是柱塞组件的收口柱塞组件是柱塞泵( 马达) 的关键部件。柱 塞组件由柱塞座(滑靴)和柱塞体两部分组成。 收口技术就是将柱塞体和柱塞座联结的一种特 殊工艺,收口技术是柱塞泵( 马达) 生产工艺的 关键技术, 也是柱塞泵( 马达)生产的技术门槛。 柱塞组件收口质量相当重要, 它影响到整个泵 ( 马达) 的性能及寿命。由于各种原因, 各型产 品柱塞组件的材料、热处理和结构存在很大差 异, 给收口这一特殊工艺带来极大不便,每种结 构的柱塞组件都要进行新的攻关, 拉长了产品 的研制周期, 增加了生产成本。

2.柱塞组件的结构形式 第一种 单铰式 直轴式轴向柱塞泵例如CY泵、A10V系列 泵等

第二种 双铰式 斜轴式轴向柱塞泵 例如A2F、A7V 双铰式组件 常见的有 两种形 式:a ) 一 头为柱塞 座与柱塞杆组合 , 而柱塞杆的另一头又与柱塞联 结在 一起 b)只由柱塞杆与柱塞体组 成 一体

共 同 点 是要 把 一个带有凹 球 面 的零 件与另一个 带有凸球面的零件通过一定的手段组合成一体。组合后 , 其球面轴向间隙要求极小( 一 般为0 . 01~ 0 .02mm ) , 并 保证一定的偏摆角度, 而且要求能沿圆周旋转灵活无紧涩 现象收口后还必须进行拉脱力的检查。 A2F A7V

3.收口工艺的技术要求 a.收口后以柱塞体自重应能在18度范围内任意方向灵 活转动, 因为柱塞体自重特别轻, 重量仅为几克, 这种 灵活性比以往同样要求的大柱塞泵的要求要高得多; b.柱塞体和滑靴的轴向间隙不大于某个值(常0.02mm); c.两零件之间的拉脱力大于某个值。

4.收口技术的常见方法 第一种 单滚轮辗压收口 柱塞座夹紧在车床上的三爪或专用夹具里 ,用顶针顶住 柱塞,滚轮装在方刀架上,沿柱塞座裙部作轴向和径向 进给运动,使金属弯曲、流动产生塑性变形,逐渐将球头 包在凹珠内1、卡盘 2、柱塞座 3、柱塞 4、滚轮 5、刀杆

第二种 三滚轮收 口 a.三滚轮液压半自动收口.柱 塞座安装在主轴的卡盘上卡 紧,通过顶针将柱塞垂直顶在 柱塞座内球面内。工作时,主 轴旋转,三个滚轮向下运动, 作用于柱塞座裙部,边滚边挤, 使柱塞座裙部金属沿柱塞球 面流动,达到包容的目的。滚 轮往复运动的轴线与球心、 交于一点,其倾角a一般以30 度为宜。 a过大,收口时轴 向分力太大,使金属过快地沿 轴向下挤,产品腰鼓形增大, 以致柱塞座与柱塞球 面接触面积减小,形成 较大的轴向间隙,同时 因金属过快地向下流 动,使裙部变形区变薄, 拉脱强度降低。

b. 三滚轮手动收口夹具组合 将 柱塞座紧在车床卡盘或专用夹具 内,收口时

零件作回转运动,收口夹具装在车床的尾架上 , 用手旋 转收口夹具螺旋套,使三滚轮逐渐向中心收缩,从而使柱塞座裙部 收压变形,达到逐渐将柱塞球头包容在柱塞座的球面内.这种收口 方法与三滚轮液压半自动收口机收口原理相似, 只是它不需专用 设备,在普通车床上就可实现,另外它的三个滚轮不倾斜 ,处在同 一平而内,即图示a角为0度.但因受到收口力量的限制,它主要适 用于直径较小的试生产零件组合收 口.

滑靴、柱塞的检验

1.滑靴的一般结构

滑靴常见的结构形式:

a.1.密封带 2. 通油环 b.1.外辅助支撑 2.泄油槽 3.密封带 4.内辅助支撑 5.通油孔 c.1.外密封带 2.环形油槽 3.内密封带 4.阻尼槽

a为滑靴的一般结构. b中增加了内外辅助支撑,减小 了接触比压,增设辅助支撑不会改变滑靴底部的压力 分布情况。好处是增加了承压面积而又不增大滑靴尺 寸。c采用的滑靴、斜盘缝隙阻尼与螺旋槽阻尼并联的 形式,属于按静压平衡原理设计的结构.

2.滑靴工作原理图:

滑靴上的液压反推力=柱塞对滑靴的压紧力 FN(包括液压力{主} 摩擦力惯性力),则 称为静压平衡滑靴。 泵运行时,工作腔压力发生波动,引起 支撑油膜的压力场变化。FN就可能因柱塞 运动摩擦力的变化或斜盘倾角的变化产生 变动,因此为了使滑靴的液压平衡,必须 同时使得滑靴油腔中的压力也发生相对的 变化——方法是在工作腔到滑靴底腔的油 道中设置阻尼小孔。滑靴底腔的油压力pn 就为工作腔压力p与阻尼小孔压降差(pn=p△p)。所以当FN↗,滑靴和斜盘的油膜厚 度↙,泄漏量↙,通过阻尼孔的流量和阻 尼孔两端压降↙。因此滑靴底腔压力↗, 反推力↗,滑靴达到新平衡。 在滑靴副的结构参数中,滑靴油室半径d5, 底面外圆半径d6尺寸以及阻尼孔直径d4和 长度是滑靴副设计的关键参数.

3.滑靴磨损原因分析 影响滑靴副正常工作的因素有:壳体腔压力,中 心弹簧压紧力,吸油口管阻力。 1.不同壳体压力对滑靴副油膜的影响 壳体压力增大会使滑靴的油膜厚度尤其是在吸油 区时剧烈增大,在外力——倾覆力矩的作用下滑 靴倾覆严重。在泵实际工作中并不是每个滑靴表 面都和压盘紧紧贴紧,总有滑靴瞬时不与压盘接 触的场合,这样滑靴在吸油区时巨大的倾覆会撞 击斜盘,发生巨大的噪声甚至异常磨损。

2.不同弹簧预紧力下滑靴副油膜特性 弹簧预紧力越大,滑靴副油膜厚度减薄,然 而滑靴倾覆程度大大降低,油膜稳定性大大 增强。 3.吸油口管阻力超标 导致吸空 由于油箱油位过低,吸油管路液阻过大等等 原因,使液压泵进口压力低于规定要求造成

吸空问题,从而使滑靴受力异常,滑靴被拔 出、回程盘断裂;

结论 1. 由于柱塞泵内部泄漏过大或者泄漏油管路堵塞 导致回油阻力增加、壳体压力增大,致使滑靴异 常磨损; 2. 由于旧的缸体压紧弹簧刚度降低或新换零件的 累计公差导致预紧力不够,致使滑靴异常磨损; 3. 由于进油口吸空导致滑靴受力异常; 4. 其它(特殊原因): 4.1 由于柱塞与转子孔粘连、卡死导致滑靴受力 异常; 4.2 油液清洁度差导致滑靴磨损; 4.3 某些情况造成配流盘与缸体瞬间脱开(掀盘) 导致壳体腔压力瞬时增大;

配油盘

1.配油盘的作用:使柱塞和缸孔组成的工作容腔在其容积 减小时与排油腔相通,在其容积增大时和吸油腔相通; 2.配油盘的辅助支撑方式: 热楔支撑、静压支撑、动压支撑。 3..球面配流:优点是具有很好的自位性,即使缸体相对转 动,仍能保持球面的密合接触。

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