• 水乙二醇的特性及適用液壓泵
    水乙二醇的特性決定了必須采用專門的水乙二醇液壓泵才能讓系統正常工作。普通液壓泵無法用于水乙二醇,即使勉強使用,泵的壽命也很短。
    水乙二醇是由乙二醇、丙二醇或其聚合物溶于水而形成的一種含水35-55%的透明溶液,其中還加入相應的增粘、抗磨、防銹、消泡等添加劑。它具有良好的抗燃性,低溫流動性和穩定性,是一種理想的抗燃液壓介質,在冶金、礦山和鑄鍛等要求防火的液壓系統中得到了廣泛應用,在很多國家已經成為難燃液壓液的主流。
    1.
    水乙二醇的特性
    (1)水乙二醇的粘度隨溫度的升高而降低。  (2)防腐性  (3)揮發性  (4)潤滑性
    2. 水乙二醇柱塞泵
    美國哈特曼變量柱塞泵-PVX系列分5種結構尺寸,最大排量范圍從10cc-190cc/rev., 額定壓力241-345bar,油液黏度范圍0.8cSt~1071cSt,最高轉速:3200rpm,可選多種軸及控制方式。適用介質包括汽油,海底用液壓油,高水基液,阻燃液壓油,磷酸脂,水乙二醇,多元醇脂,乳化液,航空煤油和合成混合液。它的主要特點是:
    1)采用青銅材料的轉子,滑靴,抗污染能力強,且能夠在相對較低的潤滑條件下工作。
    2)采用硬面配油盤,垂直腰形孔的耐磨耗設計,泵的轉速/性能特性不隨工作時間,零件磨損和介質特性而改變。
    3)各柱塞有獨立的支撐彈簧,為轉子提供軸向與周向良好的動態平衡。
    4)專利設計的斜盤,采用嵌入式耳軸設計,大面積斜盤軸承,軸向各零件裝配后呈壓縮狀態。斜盤擺動響應快,使用壽命長。
    5)對于低潤滑液應用采用軸承隔離設計,并有防氣穴的安全閥,確保軸承的可靠工作。
    6)對于低潤滑液或腐蝕性介質的應用采用WS2特殊鍍層,及特殊的密封材料。
    7)水乙二醇液壓泵模塊式控制閥,多種控制方式,包括適用于低溫條件啟動的軟啟動控制方式,有效保護泵的正常工作,延長泵的使用壽命。
    • 泵的氣蝕及其影響
      液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的氣化壓力時,液體便產生氣泡。把這種產生氣泡的現象稱為氣蝕。氣蝕時產生的氣泡,流動到高壓處時,其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現象稱為氣蝕潰滅。
      泵在運轉中,若其過流部分的局部區域因為某種原因,抽送液體的絕對壓力降低到當時溫度下的液體氣化壓力時,液體便在該處開始氣化,產生大量蒸氣,形成氣泡,當含有大量氣泡的液體向前經高壓區時,氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結破裂的同時,液體質點以很高的速度填充空穴,在此瞬間產生很強烈的沖擊作用,并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面,沖擊應力可達幾百至幾千個大氣壓,沖擊頻率可達每秒幾萬次,嚴重時會將壁厚擊穿。
      在泵中產生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是泵中的氣蝕過程。泵產生氣蝕后除了對過流部件會產生破壞作用以外,還會產生噪聲和振動,并導致泵的性能下降,嚴重時會使泵中液體中斷,不能正常工作。
    • 齒輪泵的工作原理及結構特點
      齒輪泵的最基本形式就是兩個尺寸相同的齒輪在一個緊密配合的殼體內相互嚙合旋轉,這個殼體的內部類似8”字形,兩個齒輪裝在里面,齒輪的外徑及兩側與殼體緊密配合。來自于擠出機的物料在吸入口進入兩個齒輪中間,并充滿這一空間,隨著齒的旋轉沿殼體運動,最后在兩齒嚙合時排出。
      當一個齒進入另一個齒的流體空間時,液體就被機械性地擠排出來。因為液體是不可壓縮的,所以液體和齒就不能在同一時間占據同一空間,這樣,液體就被排出了。由于齒的不斷嚙合,這一現象就連續在發生,因而也就在的出口提供了一個連續排出量,每轉一轉,排出的量是一樣的。隨著驅動軸的不間斷地旋轉,泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉速有關。
      實際上,在內有很少量的流體損失,這使的運行效率不能達到100%,因為這些流體被用來潤滑軸承及齒輪兩側,而泵體也絕不可能無間隙配合,故不能使流體100%地從出口排出,所以少量的流體損失是必然的。然而泵還是可以良好地運行,對大多數擠出物料來說,仍可以達到93%~98%的效率。
      對于粘度或密度在工藝中有變化的流體,這種不會受到太多影響。如果有一個阻尼器,比如在排出口側放一個濾網或一個限制器,泵則會推動流體通過它們。如果這個阻尼器在工作中變化,亦即如果濾網變臟、堵塞了,或限制器的背壓升高了,則仍將保持恒定的流量,直至達到裝置中最弱的部件的機械極限(通常裝有一個扭矩限制器) 
       對于一臺的轉速,實際上是有限制的,這主要取決于工藝流體,如果傳送的是油類,則能以很高的速度轉動,但當流體是一種高粘度的聚合物熔體時,這種限制就會大幅度降低。
    • MA10V柱塞泵日常檢查
      為了保證MA10V柱塞泵的正常工作運行,必須注意對泵進行日常的檢查。如能在故障初期及時發現,停機排除,可避免因進口柱塞泵損壞造成長時間的停工損失和購新泵的直接經濟損失。
      柱塞泵日常檢查應該在每個工作班次進行,按以下順序:
      1.開機-應該先讓泵空運轉,使泵內油液預熱,約2-3分鐘后(冬天需預熱5-10分鐘)逐步加壓(每加30bar壓力,停頓30秒)。
      2.看:泵進入正常工作后注意查看系統壓力表壓力是否穩定,執行元件的速度是否正常。如壓力有很大波動或執行元件速度跳躍,或明顯下降,則首先對系統進行排氣(在系統的制高點松開某一接頭,壓力保持50bar左右,讓系統內的空氣隨油液排出,直到流出的油液中不含氣泡)。排氣后如果情況未改善,必須停機,對泵及系統進行檢查。
      3.聽:變量柱塞泵在開機后10-20分鐘如果仍然有很大的噪聲,且通過放油排氣仍然不解決問題,則必須對泵進行檢查。
      4.摸:MA10V柱塞泵在開機后20-30分鐘內用手摸泵體,如果感覺滾燙(65度以上),則必須立即停機檢查。
    • 變量柱塞泵常見故障的原因及解決方法
    1.液壓泵輸出流量不足或不輸出油液
    (1)吸入量不足。原因是吸油管路上的阻力過大或補油量不足。如泵的轉速過大,油箱中液面過低,進油管漏氣,濾油器堵塞等。
    (2)泄漏量過大。原因是泵的間隙過大,密封不良造成。如配油盤被金屬碎片、鐵屑等劃傷,端面漏油;變量機構中的單向閥密封面配合不好,泵體和配油盤的支承面有砂眼或研痕等。可以通過檢查泵體內液壓油中混雜的異物判別泵被損壞的部位。
    (3)傾斜盤傾角太小,泵的排量少,這需要調節變量活塞,增加斜盤傾角。
    2.中位時排油量不為零:變量式軸向柱塞泵的斜盤傾角為零時稱為中位,此時泵的輸出流量應為零。但有時會出現中位偏離調整機構中點的現象,在中點時仍有流量輸出。其原因是控制器的位置偏離、松動或損傷,需要重新調零、緊固或更換。泵的角度維持力不夠、傾斜角耳軸磨損也會產生這種現象。
    3.輸出流量波動:輸出流量波動與很多因素有關。對變量泵可以認為是變量機構的控制不佳造成,如異物進入變量機構,在控制活塞上劃出階痕、磨痕、傷痕等,造成控制活塞運動不穩定。由于放大器能量不足或零件損壞、含有彈簧的控制活塞的阻尼器效能差,都會造成控制活塞運動不穩定。流量不穩定又往往伴隨著壓力波動。這類故障一般要拆開液壓泵,更換受損零部件,加大阻尼,提高彈簧剛度和控制壓力等。
    4.輸出壓力異常:泵的輸出壓力是由負載決定的,與輸入轉矩近似成正比。輸出壓力異常有兩種故障。
    (1)輸出壓力過低:當泵在自吸狀態下,若進油管路漏氣或系統中液壓缸、單向閥、換向閥等有較大的泄漏,均會使壓力升不上去。這需要找出漏氣處,緊固、更換密封件,即可提高壓力。溢流閥有故障或調整壓力低,系統壓力也上不去,應重新調整壓力或檢修溢流閥。如果液壓泵的缸體與配流盤產生偏差造成大量泄漏,嚴重時,缸體可能破裂,則應重新研磨配合面或更換液壓泵。
    (2)輸出壓力過高:若回路負載持續上升,泵的壓力也持續上升,當屬正常。若負載一定,泵的壓力超過負載所需壓力值,則應檢查泵以外的液壓元件,如方向閥、壓力閥、傳動裝置和回油管道。若最大壓力過高,應調整溢流閥。
    5.振動和噪聲:振動和噪聲是同時出現的。它們不僅對機器的操作者造成危害,也對環境造成污染。
    (1)機械振動和噪聲:如泵軸和電機軸不同心或頂死,旋轉軸的軸承、聯軸節損傷,彈性墊破損和裝配螺栓松動均會產生噪聲。對于高速運轉或傳輸大能量的泵,要定期檢查,記錄各部件的振幅、頻率和噪聲。如泵的轉動頻率與壓力閥的固有頻率相同時,將會引起共振,可改變泵的轉速以消除共振。
    (2)管道內液流產生的噪聲:進油管道太細、進油濾油器通流能力過小或堵塞、進油管吸入空氣、油液豁度過高、油面過低吸油不足和高壓管道中產生液擊等,均會產生噪聲。因此,必須正確設計油箱,正確選擇濾油器、油管和方向閥。
    6.液壓泵過熱:液壓泵過度發熱有兩個原因,一是機械摩擦生熱。由于運動表面處于干摩擦或半干摩擦狀態,運動部件相互摩擦生熱。二是液體摩擦生熱。高壓油通過各種縫隙泄漏到低壓腔,大量的液壓能損失轉為熱能。所以正確選擇運動部件之間的間隙、油箱容積和冷卻器,可以杜絕泵的過度發熱和油溫過高的現象。另外,回油過濾器堵塞造成回油背壓過高,也會引起油溫過高和泵體過熱。
    7.漏油:柱塞泵漏油主要有以下原因:(1)主軸油封損壞或軸有缺陷、劃痕;(2)內部泄漏過大,造成油封處壓力增大,而將油封損傷或沖出;(3)泄油管過細過長,使密封處漏油;(4)泵的外接油管松動,管接頭損傷,密封墊老化或產生裂紋;(5)變量調節機構螺栓松動,密封破損;(6)鑄鐵泵殼有砂眼或焊接不良。
    • 液壓系統日常保養和故障排除
            液壓系統屬于較少磨損的一類機械系統,通過對液壓系統日常良好的保養,可以將其故障發生的幾率降到極低的水平。液壓系統所出現的故障通常主要是液壓油、油封和機械故障三類,液壓系統的保養也應圍繞故障高發點來進行。
    一、液壓系統的日常保養
    1、液壓系統的清潔是保養的第一步也是最重要的一步,清潔不到位會導致污物進入液壓系統,造成液壓系統零部件的損傷、管道和出口的堵塞、油液的污染等問題。液壓系統的清潔主要包括液壓油的清潔和工作環境的清潔。
    2、液壓系統在工作過程中要定期檢查和及時更換液壓油及過濾器,在液壓油發生變質時不能再補充新油,必須全部更換所有的液壓油。
    3、液壓系統保養的其他內容包括液壓系統的密封保養、檢查系統中是否存在空氣、確定液壓系統工作環境適當等。
    二、液壓系統的故障排除
      液壓系統一旦發生故障,必須立刻予以排除。液壓系統故障的判斷是基于對液壓系統工作原理的了解上進行的,液壓系統的構造、元件間的相關性都會對故障的判斷產生影響。在了解液壓系統工作原理后可進行下一步的檢查。
      液壓系統故障檢查點主要包括出現故障處和液壓油經過處,在檢查這兩處后可針對發生故障的具體情況,列出可能導致故障發生的原因,通過對系統的測量和對設計狀態的比較,追蹤到問題的來源,并對故障予以排除。
    • 柱塞泵在高水基介質中的應用
    1. 高水基介質必須采用高水基介質柱塞泵。高水基介質的成分是水和添加劑,其中水的比例大于90%。常溫下高水基介質的運動粘度為1-2cSt,僅為礦物油的1/20 - 1/40,因此,材料表面無法形成液體潤滑,元件尤其是泵容易過早磨損;粘度低也大大降低了系統容積效率;此外,摩擦副上介膜變薄,元件對污染也更為敏感。總之,由于容積效率和使用壽命過低,普通液壓元件不能直接用于高水基介質,而必須使用專用的柱塞泵。
    2. 高水基介質柱塞泵
    美國哈特曼變量柱塞泵-PVX系列分5種結構尺寸,最大排量范圍從10cc-190cc/rev., 額定壓力241-345bar,油液黏度范圍0.8cSt~1071cSt,最高轉速:3200rpm,可選多種軸及控制方式。適用介質包括汽油,海底用液壓油,高水基液,阻燃液壓油,磷酸脂,水乙二醇,多元醇脂,乳化液,航空煤油和合成混合液。它的主要特點是:
    1)采用青銅材料的轉子,滑靴,抗污染能力強,且能夠在相對較低的潤滑條件下工作。
    2)采用硬面配油盤,垂直腰形孔的耐磨耗設計,泵的轉速/性能特性不隨工作時間,零件磨損和介質特性而改變。
    3)各柱塞有獨立的支撐彈簧,為轉子提供軸向與周向良好的動態平衡。
    4)專利設計的斜盤,采用嵌入式耳軸設計,大面積斜盤軸承,軸向各零件裝配后呈壓縮狀態。斜盤擺動響應快,使用壽命長。
    5)對于低潤滑液應用采用軸承隔離設計,并有防氣穴的安全閥,確保軸承的可靠工作。
    6)對于低潤滑液或腐蝕性介質的應用采用WS2特殊鍍層,及特殊的密封材料。
    7)高水基介質柱塞泵模塊式控制閥,多種控制方式,包括適用于低溫條件啟動的軟啟動控制方式,有效保護泵的正常工作,延長泵的使用壽命。
    • 液壓油溫度過高的影響
    液壓系統的液壓油溫度通常 控制在30-55℃之間。此時油液的粘度、潤滑性和耐磨性均處于最佳狀態,系統傳遞效率最高。
    當液壓油溫度過高,其主要影響:
    1、 加速油液老化。油液溫度到達溫度區(55-65℃)時,油溫每升高10℃,油液的氧化反應就升高一倍,其壽命縮短50%。
    2、 更容易產生氣穴。在溫度升高的情況下,油液中的空氣分離壓及蒸汽飽和壓會升高,更易產生氣穴現象。
    3、 對液壓元件的影響。油溫升高首先會使油液的粘度降低。對于液壓系統中的運動部件,像齒輪泵等,都有一個油溫要求。超出這個溫度范圍,其不確定因素有:密封件老化加速;其內部零部件受熱影響配合間隙;油液粘度降低,運動部件的潤滑變差,磨損加劇。
    • 齒輪泵的泄漏通道及端面間隙的自動補償
    在液壓泵中,運動件間的密封是靠微小間隙密封的,這些微小間隙從運動學上形成摩擦副,同時,高壓腔的油液通過間隙向低壓腔的泄漏是不可避免的;齒輪泵壓油腔的壓力油可通過三條途經泄漏到吸油腔去:一是通過齒輪嚙合線處的間隙——齒側間隙(Meshing-Teeth Side Clearance),二是通過泵體定子環內孔和齒頂間的徑向間隙——齒頂間隙(teeth Tip clearance),三是通過齒輪兩端面和側板間的間隙——端面間隙(Side Plates-end Face Clearance)。在這三類間隙中,端面間隙的泄漏量最大,占總泄漏量的75~80%,壓力越高,由間隙泄漏的液壓油就愈多。因此,為了提高齒輪泵的壓力和容積效率,實現齒輪泵的高壓化,需要從結構上來取措施,對端面間隙進行自動補償。
    通常采用的自動補償端面間隙裝置有:浮動軸套式(Floating Bush Bearing)或彈性側板式(Elastic Side Plate)兩種。其原理都是引入壓力油使軸套或側板緊貼在齒輪端面上,壓力愈高,間隙愈小,可自動補償端面磨損和減小間隙。齒輪泵的浮動軸套是浮動安裝的,軸套外側的空腔與泵的壓油腔相通,當泵工作時,浮動軸套受油壓的作用而壓向齒輪端面,將齒輪兩側面壓緊,從而補償了端面間隙。
    • MA10V三種控制方式的轉換
    MA10V的控制方式中包含:DR壓力切斷控制; DFR負載敏感控制; DFR1負載敏感控制(無節流口); DRG遠程恒壓控制; DFLR壓力/流量/功率控制。其中DR壓力切斷控制; DFR負載敏感控制; DFR1負載敏感控制(無節流口)采用的是DFR負載敏感控制一種控制主閥。即采用DR壓力切斷控制方式時,只需將控制流量的FD閥完全關死即可;采用DFR負載敏感控制方式時,控制閥正常使用;當采用DFR1負載敏感控制(無節流口)方式時,只需將帶阻尼孔的螺塞更換為堵頭即可。

    • 軸承式、軸瓦式齒輪泵和馬達的區別
    1. 軸瓦式耐壓更高,結構緊湊
    2. 軸承式較軸瓦式噪音高
    3. 軸瓦式要求油液清潔度高
    4. 軸瓦式可以應用于水乙二醇介質,而滾針軸承由于水乙二醇的潤滑性差容易損壞
    5. 如果軸瓦內油膜未建立好,立即承壓會導致其迅速破壞
    • DFR與DFR1的區別
    MA10V控制方式DFR與DFR1都是壓力與流量控制,DFR1是把DFR的卸荷節流孔堵住。
    DFR1(DRS) 是做為標準的通用的壓力流量控制模塊而設計的,X口和泵的殼體沒有接通所以不能實現零泄壓,這會造成流量閥的壓差增大,但對于大多數工況是沒有什么影響的。這種控制方式也被廣泛推廣。隨著特殊工況的出現,比如說香腸包裝,工作壓力大于260bar,泵的出口壓力280bar這是泵的額定值,而且這種工況要求換向頻繁,在這種工況下,如果因為不能零泄壓使得流量閥的壓差增大,那么泵的出口壓力會超過額定值,這會降低泵的壽命,同時也會影響工作壓力,為此開發了DFR。
    另外,在工程機械上如果用DFR1(DRS),他們會選用帶泄壓得多路閥,如用DFR,可選用不帶泄壓得多路閥。
    如果不是特殊工況,盡可以放心用DFR1(new DRS)因為其有更好的抗污染性。

    • 齒輪泵排量的計算方法
    齒輪泵排量:q=2πrKZBm2
    式中:Z------齒輪的齒數;
    B------齒輪的齒寬;
    m------齒輪的模數;
    K-------為考慮齒槽與輪齒之間的面積差而引入的排量補償系數,K=1.06~1.115(齒數少時取大值,齒數多時取小值,例如當Z=6時,可取K=1.115;當Z=20時,可取K=1.06。
    但替換或維修時,在無法得知排量的情況下,對于無變量系數的齒輪可以用測量的方法計算:
    q=6.66ZBm2
    式中:Z------齒輪的齒數;
    B------齒輪的齒寬;
    m------齒輪的模數;m=  D/(Z+2)
          D------齒頂圓直徑。
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