自卸車齒輪油泵的工作原理及其使用注意事項和故障分析(PPT)

1、主 要 內(nèi) 容液壓系統(tǒng)基本知識齒輪油泵基本知識齒輪油泵故障原因及排除方法自卸車齒輪油泵案例分析液壓系統(tǒng)基本知識系統(tǒng)原理簡圖系統(tǒng)原理簡圖一個簡單的液壓系統(tǒng)由油箱（一個簡單的液壓系統(tǒng)由油箱（A）、）、電電動機（動機（B）、）、泵（泵（C）、）、溢流閥（溢流閥（D）、）、過濾器（過濾器（E）、）、流量控制閥（流量控制閥（F）、）、方方向控制閥（向控制閥（G）、）、和油缸（和油缸（H）組成。組成。油缸（油缸（H）是由流量控制閥是由流量控制閥（F）控制運動的速度和方控制運動的速度和方向控制閥（向控制閥（G）控制運動控制運動的方向。的方向。ABCDEFHG當電磁閥得電時，油缸活塞將伸出和回當電磁閥得電時，

2、油缸活塞將伸出和回縮縮,其速度由流量控制閥確定，而電磁其速度由流量控制閥確定，而電磁閥不具有控制速度的能力，此圖為兩端閥不具有控制速度的能力，此圖為兩端電磁鐵均不得電，電磁鐵在中位。電磁鐵均不得電，電磁鐵在中位。左電磁鐵得電，圖示紅色高左電磁鐵得電，圖示紅色高壓油進入油缸無桿腔，油缸壓油進入油缸無桿腔，油缸活塞桿伸出?；钊麠U伸出。右電磁鐵得電，紅色高壓油右電磁鐵得電，紅色高壓油進入油缸有桿腔，油缸活塞進入油缸有桿腔，油缸活塞桿縮回。桿縮回。齒輪油泵齒輪馬達原理齒輪油泵齒輪馬達原理齒輪油泵工作原理動畫齒輪油泵工作原理動畫齒輪馬達工作原理動畫齒輪馬達工作原理動畫液壓閥原理液壓閥原理手動液壓換向閥工

3、作原理動畫手動液壓換向閥工作原理動畫液壓油缸原理液壓油缸原理多級液壓油缸工作原理動畫多級液壓油缸工作原理動畫齒輪油泵基本知識 齒輪油泵結(jié)構(gòu)簡介 齒輪油泵工作原理 齒輪油泵安裝、使用注意事項齒輪油泵結(jié)構(gòu)圖主動齒輪軸承油封從動齒輪浮動側(cè)板異型密封墊圈前蓋密封擋條滑動軸承后蓋外密封圈 齒輪油泵工作原理 隨著動力輸入，主動齒輪旋轉(zhuǎn)，吸油腔齒廓脫離，形成真空，液壓油通過吸油口進入吸油腔，由齒廓間隙帶到排油腔，液壓油經(jīng)過出油口被排出，形成齒輪油泵的吸排油過程。齒輪油泵安裝使用注意事項 齒輪油泵使用介質(zhì) 齒輪油泵安裝使用要求齒輪油泵使用介質(zhì) 推薦使用液壓油：L-HM抗磨液壓油（冬季L-HM32,夏季LHM4

4、6;或者相近粘度的抗磨液壓油）; 工作油溫：200C800C，溫度過高將加速介質(zhì)的氧化變質(zhì)，氧化后產(chǎn)生的酸性物質(zhì)對液壓系統(tǒng)的元件有腐蝕作用，并進一步污染介質(zhì)和液壓系統(tǒng)，大大的降低系統(tǒng)壽命。溫度過低需選用型低溫抗磨液壓油，或者使用具有更好低溫性能的低凝抗磨液壓油; 根據(jù)ISO4406液壓油污染等級規(guī)定：建議 高壓齒輪油泵油液污染度等級不超過18/15，中低壓齒輪油泵不超過19/16。齒輪油泵安裝使用要求 保證動力輸入與泵軸的同軸度； 安裝緊固件保證到位； 注意齒輪油泵的自吸高度； 注意單向齒輪油泵的旋向，不能裝反； 保證進油部分的密封性能； 安裝時不能有徑向力和軸向力，應(yīng)該采用柔性連接，如果在安

5、裝上無法避免徑向力和軸向力的存在，在訂制齒輪油泵時要特別提出，因為這樣的齒輪油泵需在結(jié)構(gòu)上進行特殊的設(shè)計； 安裝時不能有敲打等硬力現(xiàn)象； 進油口的油溫不能超過600C； 補油油箱的容量應(yīng)該不小于油泵35分鐘的流量； 注意進油的清潔度； 避免帶載啟動、帶載停車；保證動力輸入與泵軸的同軸度 動力輸入與泵軸偏心有兩種形式，一種為靜態(tài)偏心，見右圖；靜態(tài)偏心距離連軸器中心軸伸中心聯(lián)軸器軸伸 一種為動態(tài)偏心，見右圖；軸回轉(zhuǎn)最高點連軸器中心聯(lián)軸器軸回轉(zhuǎn)最低點軸伸中心動態(tài)偏心距離軸伸 參考左邊兩表格，動力輸入與泵軸同軸度要求0.2mm0.40.30.20.10轉(zhuǎn)速 100020003000 400050006

6、0007000（rpm）動態(tài)偏心（mm ）0.40.30.20.10軸徑 20 406080120140160 （rpm）靜態(tài)偏心（mm ）安裝緊固件保證到位 安裝止口要配合安裝，不得太松，保證不了動力傳輸與泵軸伸的同軸度要求，影響元件的使用壽命。緊固件不到位將直接導(dǎo)致元件的損壞和大量機械性噪聲的產(chǎn)生。安裝法蘭泵軸伸中心安裝法蘭及動力輸入中心配合間隙太大導(dǎo)致動力傳輸對泵軸伸產(chǎn)生擾動注意齒輪油泵的自吸高度 齒輪油泵的自吸高度應(yīng)該0.5m； 如果超出此范圍，會造成齒輪油泵吸空的現(xiàn)象，造成齒輪油泵內(nèi)部干磨而損壞齒輪油泵； 進油口管路通徑要足夠，軟管不得出現(xiàn)折癟現(xiàn)象。注意單向齒輪油泵的旋向 單向齒輪油

7、泵的旋向必須保證與其規(guī)定旋轉(zhuǎn)方向相同，不可反向旋轉(zhuǎn)。如果出現(xiàn)反向旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象時，最明顯的現(xiàn)象是油封被沖出。進油口出油口主軸規(guī)定旋轉(zhuǎn)方向主軸反轉(zhuǎn)方向 沖油封現(xiàn)象的原因是因為油封處與單向齒輪油泵的低壓腔互通，反轉(zhuǎn)使得單向齒輪油泵的高、低壓腔相反，高壓油與油封處互通導(dǎo)致沖油封。 正常的油封可承受的壓力是0.5公斤/cm2； 高壓油封所能承受的壓力, 常規(guī)也不過3公斤/cm2。保證進油部分的密封性能 進油管路漏氣，法蘭塊上漏裝密封圈或密封圈損壞等問題是最常見的進油部分漏氣的現(xiàn)象。 進油部分密封性能差的主要表現(xiàn)為油箱有氣泡、泵有異響、泵體發(fā)熱明顯，執(zhí)行元件產(chǎn)生爬行現(xiàn)象等。安裝時不能有徑向力和軸向力 齒輪油泵

8、在安裝時齒輪軸伸不得承受軸向力和徑向力，如安裝時無法克服這些力的曾在，齒輪油泵軸伸部分要做特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計以滿足安裝和使用要求。軸向力徑向力安裝時不能有敲打等硬力現(xiàn)象 有敲打等硬力現(xiàn)象，會造成齒輪油泵的齒輪端面和軸套（側(cè)板）端面的摩擦副破壞，無法保證軸套（側(cè)板）端面與齒輪端面之間的密封，造成容積效率降低，最終齒輪油泵將迅速失效。軸向硬力敲打注意介質(zhì)的清潔度 齒輪油泵進油過濾器過濾精度應(yīng)該100目（0.18mm）； 進油過濾的額定通流量應(yīng)該不小于齒輪油泵額定流量的兩倍； 絕對不能用乳化液等水溶液代替液壓油； 介質(zhì)的使用與維護； 液壓系統(tǒng)故障原因統(tǒng)計顯示90%以上故障是因為介質(zhì)的污染、介質(zhì)的泄漏、介質(zhì)

9、物理化學性能變化、介質(zhì)氣蝕、介質(zhì)過熱造成的，其中介質(zhì)污染大約就占75%。這就要求在介質(zhì)的使用過程中要定期檢測其品質(zhì)指標，出現(xiàn)下述情況時，要及時處理和更換工作介質(zhì)： 工作溫度過高，超出規(guī)定范圍工作溫度過高，超出規(guī)定范圍 過高的工作溫度會加速介質(zhì)的氧化，縮短使用壽命。顆粒污染度超過規(guī)定等級顆粒污染度超過規(guī)定等級 嚴重的顆粒污染會造成機械磨損，使元件表面特性下降，導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效。水污染水污染 水會加速介質(zhì)的變質(zhì)，降低潤滑性能，腐蝕元件表面，并且低溫下結(jié)冰會造成顆粒污染。空氣污染空氣污染 空氣進入介質(zhì)會產(chǎn)生氣蝕、振動和噪聲，使液壓元件動態(tài)性能下降、使用壽命縮短，增加功率消耗，并加速介質(zhì)的老化。化學物

10、質(zhì)污染化學物質(zhì)污染 酸、堿類化學物質(zhì)會腐蝕元件，使其表面性能下降，縮短使用壽命，并對系統(tǒng)造成污染。 介質(zhì)的主動保養(yǎng)和預(yù)防維護 首先，確定為達到預(yù)期壽命和工作可靠性所需的清潔度等級。 其次，選擇改善過濾裝置，確認濾芯的過濾精度。 最后，定期檢測介質(zhì)的污染度，如超標，應(yīng)及時采取措施，使其達到目標清潔度。 在實際維護工作中，主動保養(yǎng)預(yù)防維護要與預(yù)測維護相結(jié)合，達到延長液壓系統(tǒng)使用壽命和防止故障發(fā)生。 齒輪油泵故障原因及排除方法齒輪油泵常見故障 油封漏油； 執(zhí)行元件速度不夠； 殼體炸裂； 噪聲過大并有振動； 溫度過高。油封漏油故障原因 油封件老化； 油封唇口損壞； 齒輪油泵軸與聯(lián)軸器同軸度差； 齒輪油

11、泵內(nèi)部磨損嚴重，高低壓腔 串通；執(zhí)行元件速度不夠故障原因 進油管各連接處有漏氣現(xiàn)象； 齒輪油泵內(nèi)部磨損，效率下降； 齒輪油泵供油不足； 系統(tǒng)原因；殼體炸裂故障原因安全閥壓力調(diào)得過高；安全閥卡死；泵出油口管路堵死；執(zhí)行單元限位機構(gòu)反應(yīng)不靈敏；油缸啟動時活塞抵死端蓋油環(huán)面積不夠；噪聲過大并有振動故障原因低壓管路及連接法蘭處漏氣；主機經(jīng)過一段時間使用后油箱油位過低；進油管路有折癟現(xiàn)象、局部區(qū)域形成節(jié)流造成的通徑不夠等原因；進油濾清器堵塞；齒輪油泵安裝不牢固或者同軸度超差太大；溫度過高故障原因系統(tǒng)沒有安裝冷卻器；系統(tǒng)壓力過高，內(nèi)泄漏造成能量損失；管道太細和彎頭太多，液阻太大；油箱油位太低；液壓油不合適

12、或太臟；系統(tǒng)內(nèi)部元件內(nèi)泄漏嚴重；自卸車齒輪油泵案例分析油封處漏油 在自卸車液壓系統(tǒng)中油封漏油故障率非常高，我公司通過對故障油泵的拆檢以及對齒輪油泵在自卸車上的安裝進行分析發(fā)現(xiàn)，萬向節(jié)萬向節(jié)傳動中心對泵的安裝止口跳動度過大傳動中心對泵的安裝止口跳動度過大是導(dǎo)致泵損壞及這種現(xiàn)象的主要原因。安裝、保護措施不到位導(dǎo)致失效 該類型齒輪油泵在自卸車上的安裝環(huán)境惡劣，安裝止口和安裝法蘭的直徑相差幾個毫米，安裝止口和安裝法蘭的直徑相差幾個毫米，不能形成有效緊固，齒輪油泵很容易因擾動不能形成有效緊固，齒輪油泵很容易因擾動和震動移位而造成早期損壞和震動移位而造成早期損壞。安裝法蘭處沒有對油封的保護措施，車底氣流帶

13、動水氣和灰塵很容易對擾動中的油封造成侵害，并迅速失效。限位機構(gòu)不工作導(dǎo)致炸泵 某地區(qū)自卸車發(fā)生多起齒輪油泵殼體及高壓油管炸裂問題。經(jīng)現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，當舉升缸升到頂時，發(fā)動機明顯掉速且聲音異常，說明液壓系統(tǒng)存在過載問題。對系統(tǒng)進行檢查發(fā)現(xiàn)，舉升缸到頂時限位氣閥沒有工作舉升缸到頂時限位氣閥沒有工作。進一步檢查發(fā)現(xiàn)，限位擋板移位造成限位氣閥不工作。另有限位氣閥頂桿彎曲導(dǎo)致限位氣閥不工作。重新調(diào)整限位閥，故障排除。油缸啟動油環(huán)面積小導(dǎo)致殼體炸裂 某公司自卸車在裝機調(diào)試過程中發(fā)生多起齒輪油泵殼體炸裂問題。經(jīng)現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，舉升油缸在啟動時，齒輪油泵出油口壓力峰值過高，并偶有發(fā)動機悶車現(xiàn)象，說明液壓系統(tǒng)存在液

14、壓沖擊問題。對系統(tǒng)進行檢查發(fā)現(xiàn)，單向閥、換向閥工作正常，溢流閥調(diào)死不起泄荷作用，但不是液壓沖擊產(chǎn)生的根源。 通過反復(fù)調(diào)試發(fā)現(xiàn)，當用擋塊墊起大箱一點再啟動舉升油缸時，系統(tǒng)壓力正常。進一步分析有兩點造成液壓沖擊，一是油缸安裝位置不對，形成推力死角；二是油缸啟動油環(huán)面積油缸啟動油環(huán)面積不足，造成啟動壓力過高不足，造成啟動壓力過高。經(jīng)了解，該類車型的舉升油缸是新供應(yīng)商供貨，油缸生產(chǎn)廠家設(shè)計有缺陷。改進后油缸在裝配，無此類故障發(fā)生。 建議將溢流閥調(diào)至系統(tǒng)設(shè)定值鎖死。以防用戶調(diào)整過度，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障。 自卸車齒輪油泵安裝法蘭提高安裝精度和強度，保證齒輪油泵的安裝和使用要求。 自卸車用齒輪油泵選用主動齒輪

15、軸端帶軸承，以防萬向節(jié)傳動對主動齒輪產(chǎn)生徑向擾動，造成齒輪油泵的早期失效，并能夠?qū)τ头庑纬杀Ｗo。（如下圖）自卸車齒輪油泵三包故障件分析效低 根據(jù)拆檢和試驗情況分析，效率低的不同程度，齒輪油泵內(nèi)部的閉塞區(qū)油液污染度程度也不同。（短時間臺架試驗不能將閉塞區(qū)油液完全更換），油液臟導(dǎo)致齒輪油泵內(nèi)部摩擦副不同程度的磨損，最終導(dǎo)致失效的發(fā)生。高壓導(dǎo)致泵體掃膛過深 根據(jù)拆檢和試驗情況分析，一部分三包泵臺架試驗時不吸油，拆檢發(fā)現(xiàn)齒輪油泵的內(nèi)部摩擦副無明顯磨損，檢查泵體時發(fā)現(xiàn)泵體掃膛過深，部分泵體掃膛達到0.3mm以上（正常掃膛量應(yīng)在0.1mm以下），可以判斷為用戶超載使用導(dǎo)致。軸向受力 一部分六齒三包泵臺架試

16、驗時不吸油，拆檢發(fā)現(xiàn)主動齒輪下端面?zhèn)劝鍖?yīng)部位出現(xiàn)不同程度的明顯磨損，可以判斷為齒輪油泵使用過程受到明顯軸向力所導(dǎo)致。8齒泵從未出現(xiàn)此類故障。干燒 一部分三包泵臺架試驗時不吸油，拆檢發(fā)現(xiàn)齒輪和側(cè)板間的摩擦副已經(jīng)完全破壞，情況嚴重的出現(xiàn)燒結(jié)現(xiàn)象，密封件受高溫老化破損現(xiàn)象明顯。導(dǎo)致齒輪油泵干燒的情況比較復(fù)雜，可能有以下幾種情況：主機啟動提速過快，系統(tǒng)供油不足所導(dǎo)致；油液過臟，齒輪油泵內(nèi)部摩擦副嚴重磨損導(dǎo)致；進油管路漏氣使齒輪油泵內(nèi)部氣蝕導(dǎo)致；進油濾油器堵塞，齒輪油泵吸油不暢導(dǎo)致；系統(tǒng)油液不足導(dǎo)致；超高壓使用，使齒輪油泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞所導(dǎo)致。炸泵 個別三包泵為泵體炸裂，通過鑄件材料分析，其機械、力學性能均符合要求，可以判斷