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1、山西兵器工业职工大学 2011 级毕业设计（论文）第 1 页 共 19 页一、引言本文主要讨论了液压泵的工作原理、分类、各个液压泵的特点和日常出现的故障，并且对其故障进行了分析和解决，给出了解决故障的维修方法。对新泵的安装及注意事项也进行了论述，而且提出了维护和保养方法，为更好的使用液压泵提供了理论依据和方便。二、液压泵的工作原理容积式液压泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，其排油量的大小取决于密封腔的容积变化。 容积式泵工作的两个必要条件是：（1）有周期性的密封容积变化。密封容积由小变大时吸油，由大变小时压油。 （2）有配油装置。它保证密封容积由小变大时只与吸油管连通；密封容积由大变小时
2、只与压油管连通。三、液压泵的分类定量泵和变量泵 液压泵按其在单位的时间内所能输出的油液的体积是否可以调节分为定量泵和变量泵。液压泵按照结构形式可分为齿轮式、叶片式、柱塞式和螺杆式。 （见图 1） 。图 1 液压泵的分类齿轮泵外啮合内啮合渐开线内啮合摆线内啮合叶片泵单作用双作用柱塞泵径 向轴 向螺杆泵斜盘式斜轴式液压泵山西兵器工业职工大学 2011 级毕业设计（论文）第 2 页 共 19 页四、各个液压泵的工作原理及主要结构特点（一）外啮合齿轮泵1、 结构、原理示意图（图 2）图 2 外啮合齿轮泵结构、原理示意图2、 工作原理当齿轮旋转时，在 A 腔，由于轮齿脱开使容积逐渐增大，形成真空从油箱吸
3、油，随着齿轮的旋转充满在齿槽内的油被带到 B 腔，在 B 腔，由于轮齿啮合，容积逐渐减小，把液压油排出。3、 结构特点利用齿和泵壳形成的封闭容积的变化，完成泵的功能，不需要配流装置，不能变量结构最简单、价格低、径向载荷大。（二）内啮合齿轮泵1、 结构、原理示意图（图 3）图 3 内啮合齿轮泵结构、原理示意图山西兵器工业职工大学 2011 级毕业设计（论文）第 3 页 共 19 页2、 工作原理当传动轴带动外齿轮旋转时，与此相啮合的内齿轮也随着旋转。吸油腔由于轮齿脱开而吸油，经隔板后，油液进入压油腔，压油腔由于轮齿啮合而排油。3、 结构特点典型的内啮合齿轮泵主要有内齿轮、外齿轮及隔板等组成利用齿
4、和齿圈形成的容积变化，完成泵的功能。在轴对称位置上布置有吸、排油口。不能变量尺寸比外啮合式略小，价格比外啮合式略高，径向载荷大。（三）叶片泵1、结构、原理示意图（图 4）图 4 叶片泵结构、原理示意图2、工作原理转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油和两次排油。3、结构特点利用插入转子槽内的叶片间容积变化，完成泵的作用。在轴对称位置上布置有两组吸油口和排油口径向载荷小，噪声较低流量脉动小。（四）柱塞泵1、结构、原理示意图（图 5）山西兵器工业职工大学 2011
5、 级毕业设计（论文）第 4 页 共 19 页图 5 柱塞泵结构、原理示意图2、工作原理柱塞泵由缸体与柱塞构成，柱塞在缸体内作往复运动，在工作容积增大时吸油，工作容积减小时排油。采用端面配油。3、结构特点径向载荷由缸体外周的大轴承所平衡，以限制缸体的倾斜利用配流盘配流传动轴只传递转矩、轴径较小。由于存在缸体的倾斜力矩，制造精度要求较高，否则易损坏配流盘。（五）螺杆泵1、结构、原理示意图（图 6）图 6 螺杆泵结构、原理示意图2、工作原理一根主动螺杆与两根从动螺杆相互啮合，三根螺杆的啮合线把螺旋槽分割成若干个密封容积。当螺杆旋转时，这个密封容积沿轴向移动而实现吸油和排油。3、结构特点利用螺杆槽内容
6、积的移动，产生泵的作用不能变量无流量脉动径向载荷较双螺杆式小、尺寸大，质量大。五、齿轮油泵的故障分析及排除方法齿轮油泵是通过一对参数和结构相同的渐开线齿轮的相互滚动啮合，将油箱内的山西兵器工业职工大学 2011 级毕业设计（论文）第 5 页 共 19 页低压油升至能做功的高压油的重要部件。是把发动机的机械能转换成液压能的动力装置。东方红-75 拖拉机和东方红-60、70T 推土机机构采用 CB46 齿轮泵。东方红-802/802K 拖拉机和东方红-802KT 推土机采用 CBN-E450 或 CBTI-E550 型齿轮泵，该泵流量大，可靠性好。在其使用过程中容易出现以下故障。（一）油泵内部零件
7、磨损油泵内部零件磨损会造成内漏。其中浮动轴套与齿轮端面之间泄漏面积大，是造成内漏的主要部位。这部分漏损量占全部内漏的 50%70%左右。磨损内漏的齿轮泵其容积效率下降，油泵输出功率大大低于输入功率。其损耗全部转变为热能，因此会引起油泵过热。若将结合平面压紧，因工作时浮动轴套会有少量运动而造成磨损，结果使农具提升缓慢或不能提升，这样的浮动轴套必须更换或修理。（二）油泵壳体的磨损主要是浮动轴套孔的磨损（齿轮轴与轴套的正常间隙是 0.090.175mm ，最大不得超过 0.20mm） 。齿轮工作受压力油的作用，齿轮尖部靠近油泵壳体，磨损泵体的低压腔部分。另一种磨损是壳体内工作面成圆周似的磨损，这种磨
8、损主要是添加的油液不净所致，所以必须添加没有杂质的油液。（三）油封磨损，胶封老化卸荷片的橡胶油封老化变质，失去弹性，对高压油腔和低压油腔失去了密封隔离作用，会产生高压油腔的油压往低压油腔，称为“内漏” ，它降低了油泵的工作压力和流量。CB46 齿轮泵它的正常工作压力为 100110kg/平方厘米，正常输油量是46L/min，标准的卸荷片橡胶油封是 5743。自紧油封是 PG254210 的骨架式油封，它的损坏或年久失效，空气便从油封与主轴轴颈之间的缝隙或从进油口接盘与油泵壳体结合处被吸入油泵，经回油管进入油箱，在油箱中产生大量气泡。会造成油箱中的油液减少，发动机油底槽中油液增多现象，使农具提升
9、缓慢或不能提升。必须更换油封才可排除此故障。（四）机油泵供油量不足或无油压现象：工作装置提升缓慢，提升时发抖或不能提升；油箱或油管内有气泡；提升时液压系统发出“唧、唧”声音；拖拉机刚启动时工作装置能提升，工作一段时间油温升高后，则提升缓慢或不能提升；轻负荷时能提升，重负荷时不能提升。故障原因：1、液压油箱油面过低；山西兵器工业职工大学 2011 级毕业设计（论文）第 6 页 共 19 页2、没按季节使用液压油；3、进油管被脏物严重堵塞；4、油泵主动齿轮油封损坏，空气进入液压系统；5、油泵进、出油口接头或弯接头“O”形密封圈损坏，弯接头的紧固螺栓或进、出油管螺母未上紧，空气进入液压系统；6、油泵
10、内漏，密封圈老化；7、油泵端面或主、从动齿轮轴套端面磨损或刮伤，两轴套端面不平度超差；8、油泵内部零件装配错误造成内漏；9、 “左旋”装“右旋”油泵，造成冲坏骨架油封；10、液压油过脏。排除方法：1、根据季节添加或更换符合要求牌号的机油至规定油面处。取出油管内的异物，上紧接头处的螺栓或螺母；2、更换老化或损坏的骨架油封或“O”形密封胶圈；3、更换磨损的齿轮油泵或油泵轴套，磨损轻微时在平板上将端面磨平整。其不平度允许误差 0.03mm；上轴套端面低于泵体上平面（正常值低于 2.52.6mm） ，如超差时应在下轴套加 0.10.2mm 铜片来补偿，安装时则应套在后轴套上装入；4、卸荷片和密封环必须
11、装在进油腔，两轴套才能保持平衡。卸荷片密封环应具有0.5mm 的预压量；5、导向钢丝弹力应能同时将上、下轴套朝从动齿轮的旋转方向扭转一微小角度，使主、从动齿轮两个轴套的加工平面紧密贴合；6、轴套上的卸荷槽必须装在低压腔一侧，以消除齿轮啮合时产生有害的闭死容积；7、压入自紧油封前，应在其表面涂一层润滑油，还要注意将阻油边缘朝向前盖，不能装反；8、 “右旋”泵不能装在“左旋”机上，否则会冲坏骨架油封；9、在装泵盖前，须向泵壳内倒入少量机油，并用手转动啮合齿轮；10、在装好油泵盖未拧紧螺栓之前，应检查泵盖和泵体之间的间隙，是否在0.30.6mm 之间，若间隙过小，应更换大密封圈和卸压件。液压油泵装好
12、后，应转动灵活无卡滞现象。山西兵器工业职工大学 2011 级毕业设计（论文）第 7 页 共 19 页（五）液压泵吸油口压力波动液压泵的进口压力时，却发现压力随工作装置的运动而发生周期性的变化，且变化幅度较大，最小为 0.075MPa（真空度为 0.025MPa）最高达到 0.2MPa。而工作装置不运动时，该压力较稳定，约为 0.14MPa 左右。我们知道，油泵吸油口压力过低（即真空度过大）会降低泵的工作效率，并且容易产生气蚀现象，使油液的流动性变坏，元件表面受到局部侵蚀疲劳甚至损坏，加大噪声和震动。因此，油泵的吸油口压力不能太低，一般柱塞泵的吸油口压力应不低于085MP 而吸油口压力过大，也就
13、是说油箱内压 力较大，这样就会使液压泵和马达壳体内的泄油压力增大，它会严重影响液压泵和液压马达的正常工作，甚至会将轴封击穿而无法工作。柱塞泵和住塞马达的壳体泄油压力一般不超过 15MPa 所以，液压泵吸油口压力过高或过低都会影响液压系统的速正常工作，甚至使液压元件遭到破坏，须查清原因及时排除。1、原因分析该机液压油箱的充气压力为 0.15MPa，它是通过一套气压系统来实现的，气体是由发动机上的空压机所提供，经过储蓄气罐、减压阀及管路等输送到油箱内，使油箱压力增大，提高油泵吸油口压力。工作装置是由双作用单活塞杆液压油缸来驱动的，由于油缸的两个工作腔存在面积差（有杆腔面积差总是小于无杆腔的面积）
14、，当油缸运动时，两腔的进、出油液的流量就存在一个差值。如果油缸的大腔进油（即油泵向大腔供油） ，那么小腔流出的油液就流回油箱，由于进人大腔的油量多于小腔流出的油量，所以油泵从油箱吸出的油液流量要大于油缸小腔流回到油箱的油液流量，那么油箱的油量就会减少，油面就会下降，油面上的气压变小，气路系统开始向油箱内供气，以保气压不变。如果油箱内油液减少的流量大于进人油箱的气体流量，那么油箱内的气压就会减少，二者相差越大，气压就会越低，从而导致油泵进油口压力过低。当油缸的小腔进油（即油泵向小腔供油） ，那么大腔流出的油液就进人油箱，由于进人小腔的油液流量小于大腔流出的流量，所以油泵从油箱吸出的油液流量要小于
15、油缸大腔流回到油箱的油液流量，那么油箱的油量就会增加，油面就会上升，油箱内气体被压缩气压变大，安全阀开启，油箱内的气体排出，以保持气压不变。如果排出气体的流量小于油箱内油液增加的流量，就会使油箱内气压升高，导致油泵吸油口压力增加。山西兵器工业职工大学 2011 级毕业设计（论文）第 8 页 共 19 页以斗杆运行为例，经计算可知，斗杆油缸运动时，进、出油缸两腔油液的流量差值（即油箱内油液增加或减少的流量）较大，约为 170L/min，只有进人或流出油箱的气体流量达到该值时，才能保证油箱内的压力不变。由于受气源的限制，且气压管路长、弯曲多且管径小，造成气阻大，是导致进气量不足（达不到 170Um
16、in）的主要原因。当工作装置不运动时，即油缸不运动，那么油泵排出的油液直接流回了油箱，也就是说，油泵从油箱吸出的油液流量与流回油箱的油液流量相等，所以油。箱内的油量不变，油面高度也就不变，气压稳定，从而使油泵吸油口压力保持不变。另外，油泵吸油管过长且弯多，使吸油阻力增大，它是油泵吸油口压力过低的原因之一。2 解决方法（1）改进气路系统增大气压管路的通径，减少弯曲，增加供气量，更换通径较大的安全阀。但此法改动较大，且受气压管路布置的限制。费用也较高。（2）取消气路加压系统在油箱上加装一个予压式空气滤清器（型号为 PAF1-0.02-0.45-10L） ，它可以保证在油箱内压力小于 01MPa 时，就打开单向阎进气，而油箱内压力大于 012MP 时，其内部的排气单向阀就会打开，气体排出。通气量可达450L/min，远大于进、出油缸两腔油液的流量差值。同时，缩短油泵吸油管，减少油管弯曲。这样就可以保证油泵吸油口压力在 0.l0.12MP 的正常范围内。此法简便易行且费用较低，并
