液压维修实用技巧集锦(第二版)
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1.2 摆线转子泵的维修

摆线转子泵也为内啮合齿轮泵,不过其齿轮的齿形为外摆线,而非渐开线。摆线转子泵简称摆线泵或转子泵。

1.2.1 摆线泵的工作原理

摆线齿形的内啮合齿轮泵又称转子泵,由于外齿小齿轮和内齿大齿轮之间只相差一个齿,不必设置隔板(图1-14)。

图1-14 摆线内啮合齿轮泵的示意图

图1-15给出了摆线齿轮泵的工作原理图。内齿轮1(外齿齿轮)由电机带动绕O1旋转,称为内转子;外齿轮2(内齿齿轮)随内转子绕O2作同向回转,叫外转子,所以又称其为转子泵。

内转子的齿廓和外转子的齿廓是由一对共轭曲线所组成,因而内转子上的齿廓和外转子上的齿廓相啮合,内、外转子相差一齿(图中内转子为六齿,外转子为七齿)。这样在内、外转子啮合后,又在其端面上压上前、后盖(实际为配油盘)后,就形成了若干个(图中为7个)密封的工作容腔(例如C腔)。当内齿轮绕O1作顺时针方向回转时,外齿轮2便随内齿轮1绕中心O2作同方向回转。

考虑其中某一个密封容腔,例如内转子齿顶A1和外转子齿谷A2形成的密封工作容腔C[图1-15(b)的阴影部分]的容积变化情况:当密闭工作容腔从图1-15(b)的位置回转到图1-15(h)的位置时,C腔的容积逐渐增大(图1-15(h)的阴影部分),形成局部真空,这样在回转过程中的整个吸油区内,各个C腔均可通过侧板(配油盘)上的配油窗口B从油箱吸油(实际上是大气压将油箱油液经吸油管路再经配油窗口B将油液压入C腔内),这便是吸油过程。至图1-15(h)位置时,C腔容积最大,这时吸油完毕。

图1-15 摆线齿形内啮合齿轮泵的工作原理图

当转子继续这种回转,充满油液的密封容腔C进入窗口A区域后,其容积逐渐减小,油液受到挤压,于是C腔油液逐步将油液从侧板(配油盘)上的配油窗口A排出,输送到液压系统的工作管路中去,此为压油(排油)过程。至内转子的另一齿全部和外转子的齿谷 A2 全部啮合时,压油完毕。

当内转子旋转一周时,由内转子和外转子所形成的每一个(共7个)封闭容腔均各吸、压油一次。当内外转子连续转动时,即完成转子泵连续向系统供油的过程。

转子泵外转子的齿形为圆弧形,内转子齿形为短幅外摆线的等距线,这种共轭曲线能保证内外转子的齿廓是一条比较圆滑的曲线,不致产生严重尖点,而且在整个啮合运转过程中,啮合点(接触点)是使内外转子齿廓曲线不断移动的连续啮合点,齿廓磨损比较均匀。而且因为外转子的齿廓是一段等半径的圆弧,常常用几个加工精密的圆柱销(针齿),均匀插在外转子上,因而加工制造工艺性好。

1.2.2 摆线泵的结构例

图1-16为国产BB-B型摆线内啮合齿轮泵的结构图,三片式结构,额定压力2.5MPa。

图1-16 BB-B型摆线内啮合齿轮泵

1—前盖;2—泵体;3—圆销;4—后盖;5—外转子;6—内转子;7,14—平键;8—压盖;9—滚针轴承;10—堵头;11—卡圈;12—法兰;13—泵轴;15—油封;16—弹簧挡圈;17—轴承;18—螺钉

1.2.3 摆线泵的故障分析与排除

(1)修理摆线泵时需检修的主要故障零部件及其部位

如图1-17所示,修理摆线泵时需检修的主要故障零部件及其部位有转子1的G2面与G3面、定子2的G1面、后盖3的G4面、泵轴7的轴颈面等的磨损拉伤,油封8密封唇部破损等。

图1-17 摆线转子泵易出故障主要零件

1—转子;2—定子;3—后盖;4—泵体;5—前盖;6—法兰;7—泵轴;8—油封

(2)摆线泵的故障分析与排除

[故障1] 输出流量不够

①查轴向间隙(转子与泵盖之间)是否太大:将泵体厚度研磨去一部分,使轴向间隙L1-L2在0.03~0.04mm内。

②查内外转子的齿侧间隙是否太大:一般更换内外转子,用户难以办到。但在珠三角、长三角发达地区,可测绘出内外转子尺寸,用线切割慢走丝予以加工。

③查吸油管路中裸露在油箱油面以上的部分到泵的进油口之间结合处是否密封不严,漏气,使泵吸进空气,有效吸入的流量减小:更换进油管路的密封,拧紧接头。管子破裂者予以焊补或更换。

④查滤油器是否堵塞:堵塞时清洗滤油器。

⑤查油液黏度是否过小:更换为合适黏度油液,减少内泄漏。

⑥查系统的溢流阀是否卡死在小开度位置上:如果这样泵来的一部分油通过溢流阀溢回油箱,导致输出流量不够,可排除溢流阀故障。

[故障2] 压力波动大

①查泵体与前后盖是否因加工不好,偏心距误差大,或者外转子与泵体孔配合间隙太大:检查偏心距e,并保证偏心距误差在±0.02mm的范围内。外转子与泵体孔配合间隙应为0.04~0.06mm。

②查是否内外转子(摆线齿轮)的齿形精度差:现内、外转子大多采用粉末冶金,模具精度影响齿形精度,特别是当油液黏度低时很容易磨损。用户可对研修复,有条件的地区可另行加工一钢制件更换。

③查内外转子的径向及端面是否跳动大:修正内、外转子,使各项精度达到技术要求。

④查内外转子的齿侧隙是否偏大:更换内、外转子,保证齿侧隙在0.07mm以内。

⑤查泵内是否混进空气:查明进气原因,排除空气。

⑥查油泵与电机是否不同心,同轴度超差:校正油泵与电机的同轴度在0.1mm以内。

⑦查内、外转子间齿侧隙是否太大:太大时应予以更换。

[故障3] 发热及噪声大

①查外转子是否因其外径与泵体孔配合间隙太小,产生摩擦发热,甚至外转子与泵体咬死:对研一下,使泵体孔增大。

②查内、外转子之间的齿侧间隙是否太小或太大:太小,摩擦发热;太大,运转中晃动也会引起摩擦发热。对研内、外转子(装在泵盖上对研)。

③查油液黏度是否太大:黏度太大,吸油阻力大。应更换成合适黏度的油液。

④查齿形精度是否不好:生产厂可更换内外转子,用户只能对研,有条件的地区可另行加工一钢制件更换。

⑤查内外转子端面是否拉伤,泵盖端面是否拉伤:如果是则可研磨内外转子端面;磨损拉毛严重者,先平磨,再研磨,泵体厚度也要磨去相应尺寸。

⑥查泵盖上的滚针轴承是否破裂或精度太差,造成运转振动、噪声:应更换合格轴承。

[故障4] 泵轴漏油

①查油封的箍紧弹簧是否漏装:漏装时予以补装。

②查油封的密封唇部是否拉伤:拉伤时予以更换,并检查泵轴与油封接触部位的磨损情况。

(3)如何修理摆线转子泵

参阅后述的摆线马达部分内容。