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1、第4章 液壓馬達(dá)的故障排除與維修4.1 液壓馬達(dá)的概述 液壓馬達(dá)的作用和分類從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)來(lái)看,液壓泵與液壓馬達(dá)是可逆工作的液壓元件,向任何一種液壓泵輸入工作液體,都可使其變成液壓馬達(dá)工況;反之,當(dāng)液壓馬達(dá)的主軸由外力矩驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí),也可變?yōu)橐簤罕霉r。因?yàn)樗鼈兙哂型瑯拥幕窘Y(jié)構(gòu)要素密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。但是,由于液壓馬達(dá)和液壓泵的工作條件不同,對(duì)它們的性能要求也不一樣,所以同類型的液壓馬達(dá)和液壓泵之間,仍存在許多差別。首先,液壓馬達(dá)應(yīng)能夠正、反轉(zhuǎn),因而要求其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)稱;液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速范圍需要足夠大,特別對(duì)它的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速有一定的要求因此它通常都采用滾動(dòng)軸承或靜壓滑動(dòng)軸
2、承;其次,液壓馬達(dá)由于在輸入壓力油條件下工作,因而不必具備自吸能力,但需要一定的初始密封性,才能提供必要的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于存在著這些差別,使得液壓馬達(dá)和液壓泵在結(jié)構(gòu)上比較相似,但不能可逆工作。液壓馬達(dá)按其結(jié)構(gòu)來(lái)分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式等幾種。按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類。額定轉(zhuǎn)速高于500r/min的屬于高速液壓馬達(dá),額定轉(zhuǎn)速低于500r/min的屬于低速液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式和軸向柱塞式等。它們的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,便于啟動(dòng)和制動(dòng),調(diào)節(jié)(調(diào)速及換向)靈敏度高。通常高速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不大,所以又稱為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。低速液壓馬
3、達(dá)的基本型式是徑向柱塞式,此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式,低速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是排量大、體積大轉(zhuǎn)速低(有時(shí)可達(dá)每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn)),因此可直接與工作機(jī)構(gòu)連接,不需要減速裝置,使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化,通常低速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩較大,所以又稱為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。 液壓馬達(dá)的性能參數(shù)1.液壓馬達(dá)的容積效率和轉(zhuǎn)速在液壓馬達(dá)的各項(xiàng)性能參數(shù)中,壓力、排量、流量等參數(shù)與液壓泵同類參數(shù)有相似的含義,其原則差別在于:在泵中它們是輸出參數(shù),在馬達(dá)中則是輸入?yún)?shù)。在不考慮泄漏的情況下,液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)所需要輸入的液體體積稱為液壓馬達(dá)的排量,在不考慮泄漏的情況下,單位時(shí)間所需輸入的液體體積稱為液壓
4、馬達(dá)的理論流量。即真正轉(zhuǎn)換成輸出轉(zhuǎn)速所需的流量。則 (31)但由于液壓馬達(dá)存在泄漏,故實(shí)際所需流量應(yīng)大于理論流量。設(shè)液壓馬達(dá)的泄漏量為,則實(shí)際供給液壓馬達(dá)的流量為 (32)液壓馬達(dá)的容積效率為理論流量比實(shí)際流量,即 (33)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速公式為 (34)衡量液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速性能好壞的一個(gè)重要指標(biāo)是最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速,它是指液壓馬達(dá)在額定負(fù)載下不出現(xiàn)爬行(抖動(dòng)或時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停)現(xiàn)象的最低轉(zhuǎn)速。在實(shí)際工作中,一般都希望最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速越小越好,這樣就可以擴(kuò)大馬達(dá)的變速范圍。2.液壓馬達(dá)的機(jī)械效率和轉(zhuǎn)矩因液壓馬達(dá)存在摩擦損失,使液壓馬達(dá)輸出的實(shí)際轉(zhuǎn)矩小于理論轉(zhuǎn)矩,設(shè)由摩擦造成的轉(zhuǎn)矩?fù)p失為,則,液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為實(shí)際輸
5、出轉(zhuǎn)矩與理論轉(zhuǎn)矩的比值,即 (35)則液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩表達(dá)式為 (36)式中是液壓馬達(dá)進(jìn)、出口處的壓力差。3.液壓馬達(dá)的總效率液壓馬達(dá)的總效率為液壓馬達(dá)的輸出功率與液壓馬達(dá)的輸入功率之比,即 (37)由上式可知,液壓馬達(dá)的總效率等于液壓馬達(dá)的容積效率與液壓馬達(dá)的機(jī)械效率的乘積。4.2 齒輪式液壓馬達(dá)的故障排除與維修 簡(jiǎn)介齒輪馬達(dá)具有與齒輪泵相類似的優(yōu)點(diǎn),例如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格低等。其缺點(diǎn)效率低、啟動(dòng)性差、輸出轉(zhuǎn)速脈動(dòng)嚴(yán)重,故其應(yīng)用較少。圖41所示為齒輪馬達(dá)工作原理圖。為兩齒輪嚙合點(diǎn),齒高為,嚙合點(diǎn)到齒根距離分別為和。由于和都小于,所以壓力油作用在齒面上時(shí),兩個(gè)齒輪就分別產(chǎn)生了作用
6、力和(為輸入壓力,為齒寬),使兩齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn),并將油排至低壓腔。圖41 齒輪馬達(dá)工作原理齒輪馬達(dá)與齒輪泵的結(jié)構(gòu)也很類似。圖42所示為CM-FA/FC型中高壓齒輪馬達(dá)外形圖,圖43所示為CMF型齒輪馬達(dá)外形圖,圖44所示為型齒輪馬達(dá)的結(jié)構(gòu)圖,它的結(jié)構(gòu)與系列的齒輪泵基本相同,但由于液壓馬達(dá)的工作特點(diǎn),它們還有差別,主要表現(xiàn)在:馬達(dá)的進(jìn)出油孔徑相同,以適應(yīng)正、反轉(zhuǎn);有單獨(dú)的外泄油口,需直接回油箱;沒(méi)有軸向間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu),使用固定的軸向間隙(但現(xiàn)已有采用軸向間隙自動(dòng)補(bǔ)償?shù)凝X輪馬達(dá))。它和齒輪泵一樣,齒輪馬達(dá)由于密封性差,容積效率較低和低速穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),一般多用于高轉(zhuǎn)速低扭矩的場(chǎng)合。圖42 CM-
7、FA/FC型中高壓齒輪馬達(dá) 圖43 CMF型齒輪馬達(dá)圖44 型齒輪馬達(dá)的結(jié)構(gòu)齒輪馬達(dá)在工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械和林業(yè)機(jī)械上有所應(yīng)用。國(guó)內(nèi)液壓馬達(dá)工作壓力一般10MPa,扭矩在17.4112,轉(zhuǎn)速在1800左右。其型號(hào)有型、型、型、型等漸開線齒形馬達(dá),還有型擺線齒形內(nèi)嚙合液壓馬達(dá)等。 齒輪馬達(dá)常見(jiàn)故障與排除方法1.液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速降低,輸出轉(zhuǎn)矩降低(1)產(chǎn)生的原因液壓泵供油量不足。液壓泵因磨損軸向和徑向間隙增大,內(nèi)泄漏量增大;液壓泵電機(jī)轉(zhuǎn)速與功率不匹配等原因,造成輸出流量不足,進(jìn)入液壓馬達(dá)的流量和壓力不夠。液壓油黏度過(guò)小,致使液壓系統(tǒng)各部分內(nèi)泄漏增大。液壓系統(tǒng)調(diào)壓閥(例如溢流閥)調(diào)壓失靈壓力上不去,各控
8、制內(nèi)泄漏量大等原因,造成進(jìn)入液壓馬達(dá)的流量和壓力不夠。液壓馬達(dá)本身的原因。如型液壓馬達(dá)的側(cè)板和齒輪兩側(cè)面磨損拉傷,造成高低壓腔之間內(nèi)泄漏量大,甚至串腔;型擺線齒形內(nèi)嚙合液壓馬達(dá)由于沒(méi)有間隙補(bǔ)償,轉(zhuǎn)子與定子以線接觸進(jìn)行密封,且整臺(tái)液壓馬達(dá)中的密封線長(zhǎng),因而引起泄漏,效率低。特別是當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子接觸線因齒形精度差或者拉傷時(shí),泄漏更為嚴(yán)重,造成轉(zhuǎn)速下降,輸出扭矩降低。工作負(fù)載較大,轉(zhuǎn)速降低。液壓系統(tǒng)的其它元件故障。(2)排除的方法排除液壓泵供油量不足的故障。例如清洗濾油器,修復(fù)液壓泵,保證合理的軸向間隙,更換能滿足轉(zhuǎn)數(shù)和功率要求的電機(jī)等。選用合適黏度的液壓油。排除各控制閥故障。重點(diǎn)是檢查溢流閥,應(yīng)檢查
9、其調(diào)壓失靈的原因,針對(duì)性采取措施排除其故障。對(duì)液壓馬達(dá)的側(cè)板和齒輪兩面研磨修復(fù),并保證裝配間隙,即液壓馬達(dá)體也要研磨掉相應(yīng)的尺寸。檢查負(fù)載過(guò)大的原因,并排除之。逐一檢查采取相應(yīng)措施。2.液壓馬達(dá)的噪聲大,且振動(dòng)和發(fā)熱(1)產(chǎn)生的原因液壓馬達(dá)齒形精度不高或嚙合接觸不良。液壓馬達(dá)內(nèi)部零件損壞。液壓馬達(dá)軸向間隙過(guò)小。液壓馬達(dá)齒輪內(nèi)孔與端面不垂直或液壓馬達(dá)前后端蓋上兩孔不平行。液壓油黏度過(guò)高或過(guò)低。濾油器因污物堵塞。泵進(jìn)油管接頭漏氣。油箱液面太低。液壓油老化,消泡性能差等原因,造成空氣泡進(jìn)入液壓馬達(dá)內(nèi)。(2)排除的方法更換齒輪或?qū)ρ行拚?,也可采用齒形變位的方式來(lái)降低噪聲。更換損壞的零件,如滾針軸承、軸
10、頸等。研磨側(cè)板或齒輪端面,增大軸向間隙,但軸向間隙不得大于技術(shù)要求。更換不合格產(chǎn)品。更換合適黏度的液壓油。清洗濾油器,減少液壓油的污染。泵進(jìn)油管接頭擰緊,密封破損的予以更換。添加液壓油至油箱規(guī)定液面位置。液壓油污染老化嚴(yán)重的予以更換等。3.液壓馬達(dá)的油封漏油(1)產(chǎn)生的原因泄油管的壓力高,造成油封漏油。油封破損,軸頸拉傷。(2)排除的方法泄油管單獨(dú)接油箱,而不要共用液壓馬達(dá)回油管路;清洗泄油管,去除堵塞物。油封破損的應(yīng)更換油封;研磨修復(fù)軸,避免再次拉傷。 齒輪馬達(dá)的維修齒輪馬達(dá)的主要零件修理方法基本上與齒輪泵的修理方法相同,可參照進(jìn)行。4.2.4 齒輪馬達(dá)的使用注意事項(xiàng)齒輪液壓馬達(dá)在使用過(guò)程中
11、應(yīng)注意以下幾點(diǎn):齒輪液壓馬達(dá)輸出軸與執(zhí)行元件間的安裝采用彈性聯(lián)軸器,其同軸度誤差不得大于0.1mm,采用軸套式聯(lián)軸器的軸度誤差不得大于0.05mm。齒輪液壓馬達(dá)泄油口的背壓不得大于0.05MPa。齒輪液壓馬達(dá)工作介質(zhì)推薦使用46號(hào)液壓油或其他運(yùn)動(dòng)黏度(2533)10-6/s(50時(shí))的中性礦物油。4.3 葉片式液壓馬達(dá)的故障排除與維修 葉片式液壓馬達(dá)簡(jiǎn)介常用的葉片式液壓馬達(dá)為雙作用式,現(xiàn)以雙作用式葉片液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)明其工作原理。圖45所示為葉片式液壓馬達(dá)的工作原理圖。18.葉片圖45 葉片馬達(dá)的工作原理圖當(dāng)壓力油通入壓油腔后,葉片2和6兩側(cè)面均受高壓油的作用,由于作用力相等,因此互相抵消不產(chǎn)生轉(zhuǎn)
12、矩。葉片1、3(或5、7)上,一側(cè)受高壓油作用,另一側(cè)處于回油腔受低壓油的作用,因此每個(gè)葉片的兩側(cè)受力不平衡。故葉片3、7產(chǎn)生順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩,而1、5產(chǎn)生逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。由于葉片3、7伸出的面積大于葉片1、5伸出的面積,因此作用于葉片3、7上的總液壓力大于作用于葉片1、5上的總液壓力,于是葉片3、7產(chǎn)生順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩大于1、5產(chǎn)生逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。這兩種轉(zhuǎn)矩的合成就構(gòu)成了轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩?;赜颓恢杏鸵旱膲毫Φ停瑢?duì)葉片的作用力很小,產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩可忽略不計(jì)。因此轉(zhuǎn)子在合成轉(zhuǎn)矩的作用下順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。若改變輸油方向,則液壓馬達(dá)反向。葉片式液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)距與液壓馬達(dá)的排量和液壓馬達(dá)進(jìn)出
13、油口之間的壓力差有關(guān),其轉(zhuǎn)速由輸入液壓馬達(dá)的流量大小來(lái)決定。由于液壓馬達(dá)一般都要求能正反轉(zhuǎn),所以葉片式液壓馬達(dá)的葉片要徑向放置。為了使葉片根部始終通有壓力油,在回、壓油腔通入葉片根部的通路上應(yīng)設(shè)置單向閥,為了確保葉片式液壓馬達(dá)在壓力油通入后能正確啟動(dòng),必須使葉片頂部和定子內(nèi)表面緊密接觸,以保證良好的密封,因此在葉片根部應(yīng)設(shè)置預(yù)緊彈簧。葉片式液壓馬達(dá)體積小,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,動(dòng)作靈敏,可適應(yīng)的換向頻率較高。但泄漏較大,低速工作時(shí)不穩(wěn)定,因此,葉片馬達(dá)一般用于轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小和動(dòng)作要求靈敏的場(chǎng)合。葉片馬達(dá)的工作壓力一般為0.717.5MPa,轉(zhuǎn)速最低為50150rpm,最高為1003000rpm,容積效率
14、為8595,總效率為7085,使用壽命30006000小時(shí)。圖46所示為型葉片式馬達(dá),它目前用于齒輪磨床、自動(dòng)線及隨動(dòng)系統(tǒng)中,工作壓力6 MPa,轉(zhuǎn)速可達(dá)2000 rpm,輸出扭矩1172N.m.。1.馬達(dá)殼體;2.轉(zhuǎn)子;3.定子;4.配流盤;5.前蓋;6.傳動(dòng)軸;7.單向閥;8.燕式彈簧;9.葉片圖46 型葉片式馬達(dá)的結(jié)構(gòu) 葉片式液壓馬達(dá)常見(jiàn)故障與排除方法1.輸出轉(zhuǎn)速不夠(欠速),輸出轉(zhuǎn)矩也低(1)液壓馬達(dá)本身的原因葉片因污染物或毛刺卡死在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)不能伸出??刹痖_葉片馬達(dá),清除葉片棱邊及葉片轉(zhuǎn)子槽上的毛刺。如果是污染物卡住,則進(jìn)行清洗和換油,并適當(dāng)配研葉片和葉片槽之間的間隙(0.030.04
15、mm)。轉(zhuǎn)子與配油盤滑動(dòng)配合間隙過(guò)大,或配合面拉毛或拉有溝槽。磨損拉毛輕微者,可研磨拋光轉(zhuǎn)子端面和定子端面。磨損拉傷嚴(yán)重時(shí),可先平磨轉(zhuǎn)子端面和配油盤端面,再拋光。注意此時(shí)葉片和定子也應(yīng)磨去相應(yīng)尺寸,并保證轉(zhuǎn)子與配油盤之間的滑動(dòng)配合間隙在0.020.03mm的范圍內(nèi)。定子內(nèi)曲線表面磨損拉傷,造成進(jìn)油腔與回油腔部分串通??捎锰烊粓A形油石或金相砂紙磨定子內(nèi)表面曲線。當(dāng)拉傷的溝槽較深時(shí),根據(jù)情況更換定子或翻轉(zhuǎn)180使用。馬達(dá)內(nèi)單向閥座與鋼球磨損,或者因單向閥流道被污染物嚴(yán)重堵塞,使葉片底部無(wú)壓力油推壓葉片(特別是速度較低時(shí)),使其不能牢靠在定子的內(nèi)曲面上。此時(shí)應(yīng)修復(fù)單向閥,確認(rèn)葉片底部的壓力油能可靠推
16、壓葉片頂在定子內(nèi)曲面上。推壓配油盤的彈簧疲勞或折斷,可更換彈簧。馬達(dá)各連接面處貼合或緊固不良,引起泄漏,此時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查各連接面處,擰緊螺釘,消除泄漏。(2)液壓泵供給液壓馬達(dá)的流量不足檢查液壓泵并排除其故障。(3)供給液壓馬達(dá)的壓力油壓力不夠檢查液壓泵與控制閥(如溢流閥)是否存在問(wèn)題并排除;檢查液壓系統(tǒng)是否存在密封不良并排除。(4)其它原因油溫過(guò)高或油液粘度選用不當(dāng),應(yīng)盡量降低油溫,減少泄漏,減少油液粘度過(guò)高或過(guò)低對(duì)系統(tǒng)的不良影響,減少內(nèi)外泄漏。濾油器堵塞造成輸入液壓馬達(dá)的流量不足。2.負(fù)載增大時(shí),轉(zhuǎn)速下降很多(1)同上述原因。(2)液壓馬達(dá)出口背壓過(guò)大,可檢查背壓壓力。(3)進(jìn)油壓力低,可檢
17、查進(jìn)口壓力,采取對(duì)策。3.噪聲大、振動(dòng)嚴(yán)重(馬達(dá)軸)(1)聯(lián)軸器及皮帶輪同軸度超差過(guò)大,或者外來(lái)振動(dòng)??尚U?lián)軸器,修正皮帶輪內(nèi)孔與外三角皮帶槽的同軸度,保證不超過(guò)0.1mm,并設(shè)法消除外來(lái)振動(dòng),如液壓馬達(dá)安裝支座應(yīng)牢固。(2)液壓馬達(dá)內(nèi)部零件磨損及損壞。例如:滾動(dòng)軸承保持架斷裂,軸承磨損嚴(yán)重,定子內(nèi)曲面而拉毛等,可拆檢液壓馬達(dá)內(nèi)部零件,修復(fù)或更換易損零件。(3)葉片底部的扭力彈簧過(guò)軟或斷裂。此時(shí)可更換合格的扭力彈簧,但扭力彈簧彈力不應(yīng)太強(qiáng),否則會(huì)加劇定子與葉片接觸處的磨損。(4)定子內(nèi)表面拉毛或刮傷。此時(shí)應(yīng)修復(fù)或更換定子。(5)葉片兩側(cè)面及頂部磨損及拉毛。此時(shí)應(yīng)對(duì)葉片進(jìn)行修復(fù)或更換。(6)油
18、液粘度過(guò)高,液壓泵吸油阻力增大,油液不干凈,污染物進(jìn)入液壓馬達(dá)內(nèi),可根據(jù)實(shí)際情況處理。(7)空氣進(jìn)入液壓馬達(dá),可根據(jù)實(shí)際情況采取防止空氣進(jìn)入的措施。(8)液壓馬達(dá)安裝螺釘或支座松動(dòng)引起噪聲和振動(dòng),可擰緊螺釘,支座采取防振措施。(9)液壓泵工作壓力調(diào)整過(guò)高,使液壓馬達(dá)超載運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)可適當(dāng)減少液壓泵工作壓力和調(diào)低溢流閥的壓力。4.內(nèi)外泄漏大(1)輸出軸軸端油封失效。例如:油封唇部拉傷卡緊彈簧脫落;與輸出軸相配面磨損嚴(yán)重等。(2)前蓋等處O形密封圈損壞,造成外泄漏嚴(yán)重,或者壓緊螺釘未擰緊。此時(shí)可更換O形密封圈擰緊螺釘。(3)油管接頭未擰緊,因松動(dòng)產(chǎn)生外漏。此時(shí)可擰緊接頭及改進(jìn)接頭處的密封狀況。(4)
19、配油盤平面度超差或者使用過(guò)程中的磨損拉傷,造成內(nèi)泄漏大。(5)軸向裝配間隙過(guò)大,內(nèi)泄漏,修復(fù)后其軸向間隙應(yīng)保證在0.040.05mm之內(nèi)。(6)油液溫升過(guò)高,油液粘度過(guò)低,鑄件有裂紋,此時(shí)須酌情處理。5.低速時(shí),轉(zhuǎn)速顫動(dòng),產(chǎn)生爬行(1)液壓馬達(dá)內(nèi)進(jìn)了空氣,必須予以排除。(2)液壓馬達(dá)回油背壓太低,一般液壓馬達(dá)回油背壓不得小于0.15MPa。(3)內(nèi)泄漏量較大,減少內(nèi)泄漏可提高低速穩(wěn)定性能。(4)裝入適當(dāng)容量的蓄能器,利用蓄能器的吸振吸收脈動(dòng)壓力的作用,可明顯降低液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù)脈動(dòng)變化量。6.葉片馬達(dá)不旋轉(zhuǎn),不啟動(dòng)溢流閥的調(diào)節(jié)不良或出現(xiàn)故障,系統(tǒng)壓力達(dá)不到液壓馬達(dá)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,不能啟動(dòng),可排除溢流
20、閥故障,調(diào)高溢流閥的壓力。液壓泵的故障。如液壓泵無(wú)流量輸出或輸出流量極少,可參閱液壓泵部分的有關(guān)內(nèi)容予以排除。換向閥動(dòng)作不良。檢查換向閥閥芯是否卡死,有無(wú)流量進(jìn)入液壓馬達(dá),也可拆開液壓馬達(dá)出口,檢查有無(wú)流量輸出,液壓馬達(dá)后接的流量調(diào)節(jié)閥(出口節(jié)流)及截止閥是否打開等。葉片液壓馬達(dá)的容量選擇過(guò)小,帶不動(dòng)大載荷,所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分全面考慮好負(fù)載大小,正確選用能滿足負(fù)載要求的液壓馬達(dá),即更換為大檔次的液壓馬達(dá)。7.速度不能控制和調(diào)節(jié)當(dāng)采用節(jié)流調(diào)速(進(jìn)口、出口或旁路節(jié)流)回路對(duì)液壓馬達(dá)調(diào)速時(shí),可檢查流量調(diào)節(jié)閥是否調(diào)節(jié)失靈,而造成液壓葉片馬達(dá)不能調(diào)速。當(dāng)采用容積調(diào)速的液壓馬達(dá),應(yīng)檢查變量泵及變量液壓馬達(dá)
21、的變量機(jī)構(gòu)是否失靈,是否內(nèi)泄漏量大,查明原因,予以排除。采用聯(lián)合調(diào)速回路的液壓馬達(dá),可參閱上述進(jìn)行分析處理。 葉片式液壓馬達(dá)的修理葉片式液壓馬達(dá)的維修,基本上同葉片泵,可參閱葉片泵的有關(guān)維修內(nèi)容。1.葉片的維修葉片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)并隨轉(zhuǎn)子一起高速回轉(zhuǎn),葉片根部通壓力油,圓弧形頂部始終頂在定子內(nèi)曲線表面上,因此各面尤其是頂部易磨損。磨損輕微時(shí),頂部修圓拋光可繼續(xù)再用。磨損嚴(yán)重時(shí),應(yīng)重新修磨成圓弧形(用成型砂輪),葉片兩端面磨損時(shí),為使一臺(tái)液壓馬達(dá)中所有葉片等高,應(yīng)上專用夾具一次裝夾修磨,且應(yīng)和轉(zhuǎn)子的厚度尺寸相配;若葉片兩側(cè)面磨損時(shí),輕者拋光繼續(xù)再用,嚴(yán)重者予以更換符合技術(shù)要求的葉片。2.轉(zhuǎn)子的
22、維修轉(zhuǎn)子兩端面產(chǎn)生磨損拉傷,輕者經(jīng)研磨拋光后可繼續(xù)再用;磨損拉毛嚴(yán)重者,應(yīng)先用平面磨床修磨后再研磨拋光。若葉片槽磨損,輕者用砂布金相砂紙拋光,磨損嚴(yán)重者上工具磨床(或?qū)iT的轉(zhuǎn)子槽磨床)用薄片砂輪修整,此時(shí)因轉(zhuǎn)子槽加寬,需重配葉片。轉(zhuǎn)子的主要技術(shù)要求見(jiàn)圖47所示。其中:葉片槽側(cè)面平行度必須在H7公差范圍內(nèi);熱處理:SC59,花鍵部分允許去碳;與的徑向跳動(dòng)允許差為0.02mm;材料:20MnVB;轉(zhuǎn)子槽與葉片配合間隙為0.040.05mm。圖47 轉(zhuǎn)子3.定子的維修定子的主要技術(shù)要求如圖48所示。定子的故障主要是葉片相貼的定子內(nèi)曲面的磨損與拉毛。輕者可用圓形細(xì)油石或砂布砂磨繼續(xù)再用;磨損嚴(yán)重時(shí),一
23、般用戶因無(wú)專用曲線磨床與凸輪磨床,難以修復(fù),可購(gòu)買更換,或者去生產(chǎn)廠加工。定子的主要技術(shù)要求如圖48所示。其中:與的直徑相差值為0.05mm;內(nèi)表面曲線須平滑,不得有折角棱面;內(nèi)圓曲面拋光后,允許有交叉花紋;外形周邊倒角0.35mm;材料:18CrMnTi。圖48 定子4.配流盤的修理可參閱葉片液壓泵配流盤的維修方法進(jìn)行修理。其修復(fù)要求是:大平面的平面度允許差0.01mm;大平面與外圓垂直度為0.01mm;大平面粗糙度滿足有關(guān)技術(shù)要求。4.4 軸向柱塞式液壓馬達(dá)的故障排除與維修 軸向柱塞馬達(dá)的簡(jiǎn)介軸向柱塞馬達(dá)的結(jié)構(gòu)形式基本上與軸向柱塞泵一樣,故其種類與軸向柱塞泵相同,也分為直軸式軸向柱塞馬達(dá)和
24、斜軸式軸向柱塞馬達(dá)兩類。軸向柱塞馬達(dá)的工作原理如圖49所示。圖49 斜盤式軸向柱塞馬達(dá)的工作原理圖當(dāng)壓力油進(jìn)入液壓馬達(dá)的高壓腔之后,工作柱塞便受到油壓作用力為pA(p為油壓力,A為柱塞面積),通過(guò)滑靴壓向斜盤,其反作用為N。N力分解成兩個(gè)分力,沿柱塞軸向分力Fx,與柱塞所受液壓力平衡;另一分力F,與柱塞軸線垂直向上,它與缸體中心線的距離為r,這個(gè)力便產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的力矩。F力的大小為式中,為斜盤的傾斜角度()。這個(gè)力F使缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的大小,由柱塞在壓油區(qū)所處的位置而定。設(shè)有一柱塞與缸體的垂直中心線成角,則該柱塞使缸體產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩T為 (38)式中,R柱塞在缸體中的分布圓半徑(m)。整個(gè)液壓馬達(dá)
25、產(chǎn)生的總轉(zhuǎn)矩,是所有處于壓力油區(qū)的柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩之和,即 (39)隨著角度的變化,每個(gè)柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也跟著變化,因此,液壓馬達(dá)產(chǎn)生的總轉(zhuǎn)矩也是脈動(dòng)的,當(dāng)柱塞的數(shù)目較多且為單數(shù)時(shí),脈動(dòng)較小。如圖410所示為ZM型軸向液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)圖。它的結(jié)構(gòu)緊湊,外形體積小,調(diào)速范圍大,效率高,慣性小,工作較可靠,目前廣泛用于機(jī)床的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、仿形機(jī)構(gòu)、跟蹤系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的進(jìn)刀、糞毒、夾緊機(jī)構(gòu)中。1.輸出軸;2.斜盤;3.軸承;4.鼓輪(套);5.彈簧;6.拔銷;7.缸體;8.右端蓋;9.柱塞;10.推桿圖410 ZM型軸向液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)圖對(duì)于ZBD型軸向柱塞泵可以當(dāng)作液壓馬達(dá)使用,即使是變量泵,有些也可以當(dāng)作液壓馬
26、達(dá)使用,某些型式的柱塞馬達(dá)也與泵結(jié)構(gòu)上區(qū)別不大。軸向柱塞泵當(dāng)作液壓馬達(dá)使用時(shí),其故障分析與排除同當(dāng)作泵時(shí)也是類似的。 軸向柱塞馬達(dá)的故障分析與排除方法1.液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速提不高,輸出扭矩小液壓馬達(dá)的輸出功率為輸入液壓馬達(dá)的液壓油的壓力與輸入液壓馬達(dá)的流量和液壓馬達(dá)的總效率的乘積。液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩為輸入液壓馬達(dá)的液壓油的壓力與輸入液壓馬達(dá)的流量的乘積和2比值。因此,產(chǎn)生這一故障的主要原因有:輸入液壓馬達(dá)的液壓油的壓力太低;輸入液壓馬達(dá)的流量不夠;液壓馬達(dá)的機(jī)械損失和容積損失太大。具體分析如下:液壓泵供油壓力不夠,供油流量太小,可參閱液壓泵的“故障分析與排除”中有關(guān)“流量不夠和壓力上不去”的有關(guān)內(nèi)
27、容。壓力調(diào)節(jié)閥、流量調(diào)節(jié)閥及換向閥失靈??筛鶕?jù)壓力閥、流量調(diào)節(jié)閥及換向閥有關(guān)故障的排除方法予以排除。從液壓泵到液壓馬達(dá)之間的壓力損失太大,流量損失太大。應(yīng)減少液壓泵到液壓馬達(dá)之間管路及控制閥的壓力、流量損失。如管路是否太長(zhǎng),管接頭彎道是否太多,管路密封是否失效等。根據(jù)情況逐一排除。液壓馬達(dá)本身的故障。如液壓馬達(dá)各接合面產(chǎn)生嚴(yán)重泄漏,例如缸體與右端蓋之間、柱塞與缸體孔之間的配合間隙過(guò)大或因磨損導(dǎo)致內(nèi)泄漏增大、以及拉毛導(dǎo)致相配件的磨擦別勁等,導(dǎo)致液壓馬達(dá)的機(jī)械損失和容積損失太大,可根據(jù)情況予以排除。如因油溫過(guò)高與油液黏度使用不當(dāng)?shù)仍颍瑒t要控制油溫和選擇合適的油液黏度。2.液壓馬達(dá)噪聲大液壓馬達(dá)輸
28、出軸的聯(lián)軸器、齒輪等安裝不同心,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生別勁,可校正各連接件的同心度。油管各連接處松動(dòng)(特別是進(jìn)油通道),有空氣進(jìn)入液壓馬達(dá)或液壓油污染。柱塞與缸體孔因嚴(yán)重磨損而間隙增大,可電鍍重配間隙。推桿頭部(球面)磨損嚴(yán)重,輸出軸兩端軸承處的軸頸磨損嚴(yán)重??捎秒婂兓蛩㈠冚S頸位置修復(fù)。外界振動(dòng)的影響,甚至產(chǎn)生共振,根據(jù)情況找出消除外界振源的影響?;蛘咭簤厚R達(dá)未安裝牢固,根據(jù)情況找出振動(dòng)的原因便可排除。3.液壓馬達(dá)產(chǎn)生內(nèi)外泄漏液壓馬達(dá)產(chǎn)生內(nèi)泄漏要原因是:柱塞與缸體孔磨損,配合間隙增大;彈簧疲勞,缸體與配流盤的配流貼合面磨損引起內(nèi)泄漏增大等。液壓馬達(dá)產(chǎn)生外泄漏主要原因是:輸出軸的骨架油封損壞;液壓馬達(dá)各管接
29、頭未擰緊或因振動(dòng)而松動(dòng);油塞未擰緊或密封失效。對(duì)于液壓馬達(dá)產(chǎn)生內(nèi)外泄漏,可根據(jù)上述情況,找出故障原因后采取相對(duì)應(yīng)措施。 軸向柱塞馬達(dá)的修理軸向柱塞液壓馬達(dá)使用一段時(shí)間后,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件會(huì)產(chǎn)生磨損,磨損后會(huì)產(chǎn)生上述不同形式的故障,必須予以修復(fù)。以ZM型軸向液壓馬達(dá)為例,其結(jié)構(gòu)如圖410所示。1.斜盤的修理斜盤2與推桿10在液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)點(diǎn)接觸,接觸壓力很高,所以斜盤平面容易磨損,磨損后一般經(jīng)平磨再研磨拋光,可繼續(xù)再用。2.柱塞9的修復(fù)柱塞9在缸體7的孔內(nèi)頻繁往復(fù)運(yùn)動(dòng),會(huì)產(chǎn)生磨損和因污物拉傷。磨損后可先用無(wú)心磨床磨外圓,經(jīng)電鍍(輕度磨損可去油刷鍍)后,再與柱塞孔相配研磨保證間隙在0.010.0
30、25mm之間,柱塞外圓圓柱度和圓度不得超過(guò)0.005mm,表面粗糙度在規(guī)定范圍內(nèi)。3.推桿10的修復(fù)修復(fù)方法同上。修復(fù)要求是:推桿外圓圓柱度、橢圓度誤差不大于0.005mm;推桿球面端跳誤差不大于0.02mm;推桿外圓表面粗糙度應(yīng)滿足技術(shù)要求;推桿外圓與鼓輪4孔配合間隙為0.010.025mm之間。4.缸體的修復(fù)缸體需要修復(fù)的位置一是柱塞孔,一是與配流盤相接觸的滑動(dòng)面。柱塞孔一般采用研磨,或用金剛石絞刀銷修其幾何精度和孔的尺寸精度,經(jīng)磨修后孔徑會(huì)增大,為了保證與柱塞的配合間隙,所以要與柱塞的修復(fù)結(jié)合起來(lái)。當(dāng)端面與配流盤(右端蓋)的接觸面磨損拉傷時(shí),可經(jīng)平磨再研磨拋光。缸體的具體修復(fù)要求如下:缸
31、體柱塞孔(7個(gè))圓柱度、圓度誤差不大于0.005mm,孔粗糙度應(yīng)滿足技術(shù)要求;與配流盤相接觸的滑動(dòng)面平面度誤差不大于0.005mm,表面粗糙度應(yīng)滿足技術(shù)要求;與配流盤相接觸的滑動(dòng)面對(duì)軸心線垂直度誤差不大于0.01mm;缸體柱塞孔(7個(gè))對(duì)軸心線平行度誤差不大于0.02mm,等分誤差不大于10。5.配流盤(右端蓋)的修理修復(fù)方法同柱塞泵的配流盤。配流盤的配流平面度誤差不大于0.005mm,粗糙度應(yīng)滿足技術(shù)要求。6.鼓輪的修理鼓輪上的柱塞孔可經(jīng)研磨拋光,修復(fù)其精度。其要求是:推桿孔圓柱度、圓度誤差不大于0.01mm,孔粗糙度應(yīng)滿足技術(shù)要求;幾個(gè)推桿孔對(duì)軸心線平行度誤差不大于0.02mm,等分誤差不
32、大于10。4.5 徑向柱塞式液壓馬達(dá)的故障排除與維修 徑向柱塞馬達(dá)的簡(jiǎn)介在一些大噸位或進(jìn)口汽車起重機(jī)的起重卷筒、上車回轉(zhuǎn)、以及裝載機(jī)的回轉(zhuǎn)使用了徑向柱塞馬達(dá)。由于使用這種低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)工作裝置而省去了減速裝置,從而使機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。但由于低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)工藝性較差、容積效率較低、壽命較短、成本和維修費(fèi)用較高等缺點(diǎn),目前國(guó)內(nèi)輪式起重運(yùn)輸機(jī)械應(yīng)用較少。如圖411所示為汽車起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的內(nèi)曲線徑向柱塞液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)圖。其額定工作壓力為25MPa,排量為320mm3r。1.殼體;2.缸體;3.輸出軸;4.柱塞;5.滾輪;6.配流軸;7.微調(diào)凸輪;8.端蓋圖411 內(nèi)曲線徑向柱塞液壓馬達(dá)J
33、MD徑向曲軸連桿式液壓馬達(dá)是一種可補(bǔ)償式端面配流結(jié)構(gòu)的低速大扭矩液壓馬達(dá),已廣泛應(yīng)用于石油,化工,礦山船舶,建筑等機(jī)械的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中,特別適用于注塑機(jī)的螺桿驅(qū)動(dòng)以及提升絞盤,卷筒,各種回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng),履帶和輪子行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中。如圖412所示為1JMD徑向柱塞液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)圖。1.閥殼;2.十字接頭;3.殼體;4.柱塞;5.連桿;6.曲軸;7、12.蓋;8、9.圓錐滾子軸承;10.滾針軸承;11.轉(zhuǎn)閥圖412 1JMD徑向柱塞液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)圖 徑向柱塞馬達(dá)的故障分析與排除方法徑向柱塞液壓馬達(dá)的常見(jiàn)故障主要有:轉(zhuǎn)速下降,轉(zhuǎn)速不夠;輸出扭矩不夠;液壓馬達(dá)不轉(zhuǎn)圈,不工作;轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定;液壓馬
34、達(dá)軸封處漏油(外漏)。其故障原因分析及排除方法如下。1. 轉(zhuǎn)速下降,轉(zhuǎn)速不夠配流軸磨損,或者配合間隙過(guò)大。采用配流軸的液壓馬達(dá)主要有:JMD型、CLJM型、YM-3.2型等。當(dāng)其配流軸磨損時(shí),使得配流軸與相配的孔(如閥套或配流體殼孔)間隙增大,造成內(nèi)泄漏增加,壓力油漏往排油腔,使進(jìn)入柱塞腔的流量減少,轉(zhuǎn)速下降。此時(shí)可刷鍍配流軸外圓柱面或鍍硬鉻修復(fù),情況嚴(yán)重者需重新加工更換。配流盤端面磨損,拉有溝槽。采用配流盤的液壓馬達(dá)主要有:JMDG型、NHM型等。當(dāng)配流盤端面磨損,特別是拉有溝槽時(shí),造成內(nèi)泄漏增加,轉(zhuǎn)速下降;另外,壓力補(bǔ)償間隙機(jī)構(gòu)失靈也造成這一現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)平磨或研磨配流盤端面。柱塞上的密封圈
35、破損。柱塞上的密封圈破損后,造成柱塞與缸體孔間密封失效,內(nèi)泄漏增加。此時(shí)需更換密封圈。缸體孔因污物等原因拉有較深溝槽,應(yīng)予以更換。連桿球鉸副磨損。系統(tǒng)方面的原因。例如液壓泵供油不足、油溫太高、油液黏度過(guò)低、液壓馬達(dá)背壓過(guò)大等,均會(huì)造成液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速不夠的現(xiàn)象,可查明原因,采取對(duì)策。2. 輸出扭矩不夠同1中的。連桿球鉸副燒死,別勁。連桿軸瓦燒壞,造成機(jī)械摩擦阻力增大。軸承損壞,造成回轉(zhuǎn)別勁??舍槍?duì)上述原因采取對(duì)應(yīng)措施。3. 液壓馬達(dá)不轉(zhuǎn)圈,不工作無(wú)壓力油進(jìn)入液壓馬達(dá),或者進(jìn)入液壓馬達(dá)的壓力油壓力太低,可檢查系統(tǒng)壓力上不來(lái)的原因。輸出軸與配流輪之間的十字連接軸折斷或漏裝,應(yīng)更換或補(bǔ)裝。有柱塞卡死在缸體孔內(nèi),壓力油推不動(dòng),應(yīng)拆修使之運(yùn)動(dòng)靈活。輸出軸上的軸承燒死,可更換軸承。4. 轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)件之間存在別勁現(xiàn)象。輸入的流量不穩(wěn)定,如泵的流量變化太大,應(yīng)檢查之。運(yùn)動(dòng)摩擦面的潤(rùn)滑油膜被破壞,造成干摩擦,特別是在低速時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)(爬行)現(xiàn)象。此時(shí)最要注意檢查連桿中心節(jié)流小孔的阻塞情況,應(yīng)予以清洗或換油。液壓馬達(dá)出口無(wú)背壓調(diào)節(jié)裝置或無(wú)背壓,此時(shí)受負(fù)載變化的影響,速度變化大,應(yīng)設(shè)置可調(diào)背壓。負(fù)載變化大或供油壓力變化大。5. 液壓馬達(dá)軸封處漏油(外漏)油封卡緊,唇部的彈簧脫落,或者油封唇部拉傷。液壓馬達(dá)內(nèi)泄漏大,導(dǎo)致殼體內(nèi)泄漏油的壓力升高,大于
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