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()課件

自卸車齒輪油泵

基本知識、使用注意事項和案例分析主要內(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)基本知識一個簡單的液壓系統(tǒng)由油箱（A）、電動機（B）、泵（C）、溢流閥（D）、過濾器（E）、流量控制閥（F）、方向控制閥（G）、和油缸（H）組成。油缸（H）是由流量控制閥（F）控制運動的速度和方向控制閥（G）控制運動的方向。ABCDEFHG當電磁閥得電時，油缸活塞將伸出和回縮,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，此圖為兩端電磁鐵均不得電，電磁鐵在中位。左電磁鐵得電，圖示紅色高壓油進入油缸無桿腔，油缸活塞桿伸出。右電磁鐵得電，紅色高壓油進入油缸有桿腔，油缸活塞桿縮回。液壓閥原理手動液壓換向閥工作原理動畫齒輪油泵基本知識齒輪油泵結構圖主動齒輪軸承油封從動齒輪浮動側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，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－LHM46;或者相近粘度的抗磨液壓油）;工作油溫：－200C～800C，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ＨＶ型低溫抗磨液壓油，或者使用具有更好低溫性能的ＨＳ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。安裝時不能有徑向力和軸向力，應該采用柔性連接，如果在安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構上進行特殊的設計；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；補油油箱的容量應該不小于油泵3－5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轉速1000200030004000500060007000（rpm）動態(tài)偏心（mm）0.40.30.20.10軸徑

20406080120140160（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致動力傳輸對泵軸伸產(chǎn)生擾動注意單向齒輪油泵的旋向單向齒輪油泵的旋向必須保證與其規(guī)定旋轉方向相同，不可反向旋轉。如果出現(xiàn)反向旋轉現(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)定旋轉方向主軸反轉方向沖油封現(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（側板）端面的摩擦副破壞，無法保證軸套（側板）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該≥100目（0.18mm）；進油過濾的額定通流量應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)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)定等級嚴重的顆粒污染會造成機械磨損，使元件表面特性下降，導致系統(tǒng)功能失效。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，并且低溫下結冰會造成顆粒污染?？諝馕廴究諝膺M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)和預防維護

首先，確定為達到預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)預防維護要與預測維護相結合，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)行單元限位機構反應不靈敏；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)傳動中心對泵的安裝止口跳動度過大是導致泵損壞及這種現(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，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。安裝法蘭處沒有對油封的保護措施，車底氣流帶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。限位機構不工作導致炸泵某地區(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。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商供貨，油缸生產(chǎn)廠家設計有缺陷。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)設定值鎖死。以防用戶調(diào)整過度，導致液壓系統(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，并能夠對油封形成保護。（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），油液臟導致齒輪油泵內(nèi)部摩擦副不同程度的磨損，最終導致失效的發(fā)生。高壓導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（正常掃膛量應在0.1mm以下），可以判斷為用戶超載使用導致。軸向受力一部分六齒三包泵臺架試驗時不吸油，拆檢發(fā)現(xiàn)主動齒輪下端面?zhèn)劝鍖课怀霈F(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)齒輪和側板間的摩擦副已經(jīng)完全破壞，情況嚴重的出現(xiàn)燒結現(xiàn)象，密封件受高溫老化破損現(xiàn)象明顯。導致齒輪油泵干燒的情況比較復雜，可能有以下幾種情況：主機啟動提速過快，系統(tǒng)供油不足所導致；油液過臟，齒輪油泵內(nèi)部摩擦副嚴重磨損導致；進油管路漏氣使齒輪油泵內(nèi)部氣蝕導致；進油濾油器堵塞，齒輪油泵吸油不暢導致；系統(tǒng)油液不足導致；超高壓使用，使齒輪油泵內(nèi)部結構破壞所導致。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，可以判斷其泵為超高壓使用導致，在用戶中超載使用情況是客觀存在的。誤判很大一部分三包齒