项目二任务一液压系统的使用与维护.ppt

项目二 液压泵的使用与维护,学习引导,液压动力元件是把原动机输入的机械能转变成液压能输出的装置，液压传动系统中使用的液压泵都是容积式液压泵，它是依靠周期性变化的密闭容积和配流装置来工作的其主要型式有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。,一、液压泵的工作原理,图21所示为液压泵的工作原理图。柱塞2装在缸体3内，并可作左右移动，在弹簧4的作用下，柱塞紧压在偏心轮1的外表面上。液压传动动画动画2-1单柱塞式液压泵工作原理图.swf,当电机带动偏心轮旋转时，偏心轮推动柱塞左右运动，使密封容积a的大小发生周期性的变化。当a由小变大时，就形成部分真空，使油箱中的油液在大气压的作用下，经吸油管道顶开单向阀6进入油腔a实现吸油；反之，当a由大变小时，a腔中吸满的油液将顶开单向阀5流入系统而实现压油。电机带动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油。,液压泵的两个工作条件,1、必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积，密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化，容积由小变大吸油，由大变小压油； 2、要有相应的配油机构。,二、液压泵的性能参数,1、液压泵的压力 1)工作压力 液压泵实际工作时的输出压力称为液压泵的工作压力。工作压力的大小取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。,2)额定压力 液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。,2、排量 V ： 液压泵每转一转理论上应排除的油液体积，又称为理论排量或几何排量。常用单位为 cm3/r。排量的大小仅与泵的几何尺寸有关。,（1）理论流量 qvt： 在不考虑泄漏的情况下，泵在单位时间内理论上排出的油液体积 qvt =Vn 单位为 m3/s 或 L/min 。,（2）实际流量 qv ： 泵在单位时间内实际排出的油液体积。由于存在泄漏流量q，因此 q = qvt-q 。,4、泵的功率 输入功率 P t ： 驱动泵轴的机械功率为泵的输入功率，P t=T,输出功率 P ：泵输出液压功率 P = pqv p-泵进出口压差,5、液压泵的效率 液压泵的机械效率m的计算公式为,液压泵的容积效率V的计算公式为,泵的总效率的计算公式为,任务一 拆装齿轮泵,一、任务引导 齿轮泵是一种常用的液压泵，它的主要优点是结构简单、制造方便、价格低廉、体积小、重量轻、自吸性好、对油液污染不敏感、工作可靠；其主要缺点是流量和压力脉动大、噪声大、排量不可调。,拆装齿轮泵的目的： 1、能正确使用外啮合齿轮泵拆装工具，并掌握其正确拆装方法级操作规程。 2、通过对外啮合齿轮泵的拆装，了解齿轮泵各零件功能，结构形状极其之间的装配关系和运动关系。 3、通过拆装弄清外啮合齿轮泵密封容积的形成极其大小变化的方式，加深理解并掌握其工作原理。,4、理解为解决油困、径向力不平衡、轴向泄漏三大问题而提高齿轮泵性能在结构上所采取的措施。 5、掌握齿轮泵检修的基本方法。,二、任务分析,（一）齿轮泵的工作原理 外啮合齿轮泵的结构和工作原理如图22所示。它由装在壳体内的一对齿轮所组成，齿轮两侧由端盖罩住，壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。,液压传动动画动画齿轮泵.swf,当齿轮按图22所示方向旋转时，右侧吸油腔由于相互啮合的齿轮逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大气压的作用下，经吸油管进入吸油腔，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把油液带到左侧的压油腔内。,在压油区的一侧，由于齿轮在这里逐渐进入啮合，密封工作腔容积不断减小，油液便被挤出去，从压油腔输送到压油管路中去。这里的啮合点处的齿面接触线一直起着隔离高、低压腔的作用。,CB-B型齿轮泵结构及特征,CB-B型齿轮泵结构如图2-3所示,是三片式结构，三片是指泵体和前后泵盖。主动轴装有主动齿轮，从动轮装有从动齿轮。用定位销和螺钉把泵体与后泵盖和前泵盖装在一起，形成齿轮泵的密封容腔。泵体两端面开有封油卸荷槽口b，可防止油外泄和减轻螺钉拉力。油孔a、c、d可使轴承处泄露油液流向吸油口。,外啮合齿轮泵的三个问题,1、困油现象 困油现象产生原因： 齿轮重迭系数1，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化，先由大变小，后由小变大。,困油现象的危害： 闭死容积由大变小时油液受挤压，导致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时，会引起汽蚀和噪声。 卸荷措施 ：在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽。,容积减小时 与压油侧相通,容积增大时 与吸油侧相通,卸荷槽,开设卸荷槽的原则： 两槽间距为最小闭死容积，而使闭死容积由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与吸油腔相通。,产生原因：在齿轮泵中，油液作用在轮外缘的压力是不均匀的，从低压腔到高压腔，压力沿齿轮旋转的方向逐齿递增，因此，齿轮和轴受到径向不平衡力的作用。 危害：压力越高，径向不平衡力越大，它能使泵轴弯曲，加速轴承的磨损，降低轴承使用寿命。,2、齿轮泵的径向不平衡力,平衡措施： 开压力平衡槽：通过在盖板上开设平衡槽，使它们分别与低高压腔相通，产生一个与液压径向力平衡的作用力，但是它是以增加径向泄漏为代价的。 减小压油孔（常用方式）,3、内泄漏较严重,外啮合齿轮泵运转时泄漏的主要途径有二：一为齿顶与齿轮壳体内壁的间隙，二为齿轮端面与端盖侧面之间的间隙。其中对泄漏影响最大的是后者，占总泄漏量的75%80%，它是影响齿轮泵压力提高的首要问题。,为解决外啮合齿轮泵的内泄漏、提高压力的关键是：控制齿轮端面和端盖之间保持一个合适的间隙。在高、中压齿轮泵中，一般采用浮动轴套的轴向间隙自动补偿办法，使之在液压力的作用下压紧齿轮端面，使轴向间隙减小，从而减小泄漏。中、高压齿轮泵的工作压力可达1620 MPa。,三、任务实施,1、拆装步骤 2、观察、分析主要结构 3、齿轮泵的装配步骤 4、使用要求,四、知识学习,1、排量,式中：z齿数，m齿数，b齿宽 齿轮节圆直径一定时，为增大泵的排量，应增大模数，减小齿数。,实际齿槽的容积比齿轮体积稍大一些，所以通常取：,式中：z齿数，m齿数，b齿宽 齿轮节圆直径一定时，为增大泵的排量，应增大模数，减小齿数。,2、流量,（二） 齿轮泵常见故障及排除方法,1、产生振动与噪声的原因与排除 (1)吸入空气 CB-B型齿轮泵的泵体与两侧端盖为直接接触的硬密封，若接触面的平面度达不到规定要求，则泵在工作时容易吸入空气；同样，泵的端盖与压盖之间也为直接接触，空气也容易侵入；若压盖为塑料制品，由于其损坏或因温度变化而变形，也会使密封不严而进入空气。排除这种故障的方法是：当泵体或泵盖的平面度达不到规定的要求时，可以在平板上用金钢砂按“8“字形路线来回研磨，也可以在平面磨床上磨削，使其平面度不超过5m，并需要保证其平面与孔的垂直度要求；对于泵盖与压盖处的泄漏，可采用涂敷环氧树脂等胶粘剂进行密封。,对泵轴一般采用骨架式油封进行密封。若卡紧唇部的弹簧脱落，或将油封装反，或其唇部被拉伤、老化，都将使油封后端经常处于负压状态而吸入空气，一般可更换新油封予以解决。,油箱内油量不够，或吸油管口未插至油面以下，泵便会吸入空气，此时应往油箱内补充油液至油标线；若回油管口露出油面，有时也会因系统内瞬间负压而使空气反灌进入系统，所以回油管口一般也应插至油面以下。,泵的安装位置距油面太高，特别是在泵转速降低时，因不能保证泵吸油腔有必要的真空度造成吸油不足而吸入空气。此时应调整泵与油面的相对高度，使其满足规定的要求。,吸油滤油器被污物堵塞或其容量过小，导致吸油阻力增加而吸入空气；另外，进、出油口的口径较大也有可能带入空气。此时，可清洗滤油器，或选取较大容量、且进出口径适当的滤油器。如此，不但能防止吸入空气，还能防止产生噪声。,(2)机械原因 泵与联轴器的连接因不合规定要求而产生振动及噪声。应按规定要求调整联轴器。 因油中污物进入泵内导致齿轮等部件磨损拉伤而产生噪声。应更换油液，加强过滤，拆开泵清洗；对磨损严重的齿轮，须修理或更换。,泵内零件损坏或磨损严重将产生振动与噪声：如齿形误差或周节误差大，两齿轮接触不良，齿面粗糙度高，公法线长度超差，齿侧隙过小，两啮合齿轮的接触区不在分度圆位置等。此时，可更换齿轮或将齿轮对研。同时，轴承的滚针保持架破损、长短轴轴颈及滚针磨损等，均可导致轴承旋转不畅而产生机械噪声，此时需拆修齿轮泵，更换滚针轴承。,齿轮轴向装配间隙过小；齿轮端面与前后端盖之间的滑动接合面因齿轮在装配前毛刺未能仔细清除，从而运转时拉伤接合面，使内泄漏大，导致输出流量减少；污物进入泵内并楔入齿轮端面与前后端盖之间的间隙内拉伤配合面，导致高低压腔因出现径向拉伤的沟槽而连通，使输出流量减小。对上述情况应分别采用以下措施修复。拆解齿轮泵，适当地加大轴向间隙即研磨齿轮的端面；用平面磨床磨平前后盖端面和齿轮端面，并清除轮齿上的毛刺(不能倒角)；经平面磨削后的前后端盖其端面上卸荷槽的深度尺寸会有变化，应适当增加宽度。,3)其他原因 油液的黏度高也会产生噪声，必须选用黏度合适的油液。,2、输出流量不足 油温高将使其黏度下降、内泄漏增加，使泵输出流量减小。应查明原因采取措施；对于中高压齿轮泵，须检查密封圈是否破损。,选用油的黏度过高或过低，均会造成泵的输出流量减少，应使用黏度合格的油品。 CB-B型齿轮泵一般不可以反转，如泵体装反，将造成压油腔与吸油腔局部短接，使其流量减少甚至吸不上油来。此时，应查泵的转向。 发动机转速不够，造成流量减小。应查明原因并加以排除。,3、旋转不畅 轴向间隙或径向间隙太小。重新加以调整修配。 泵内有污物。解体以清除异物。 装配有误。齿轮泵两销孔的加工基准面并非装配基准面，如先将销子打入，再拧紧螺钉，泵会转不动。正确的方法是，边转动齿轮泵边拧紧螺钉，