工程機(jī)械的工作環(huán)境惡劣，維護(hù)和保養(yǎng)很難滿足液壓系統(tǒng)的要求，在使用過程中常出現(xiàn)因液壓泵容積效率下降而使執(zhí)行元件動(dòng)作緩慢無力的情況。從其結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可以看出，柱塞泵易發(fā)生磨損而影響容積效率的部位有以下幾處：缸體端部與配流盤磨損或拉傷后的平面間隙，滑靴與斜盤磨損或拉傷后的平面間隙，柱塞與缸體柱塞孔之間磨損后的圓環(huán)形間隙。從磨損發(fā)生的過程分析，一旦出現(xiàn)非正常磨損，則靜壓支承油膜被破壞，而磨損產(chǎn)生的顆粒短時(shí)間難以排出泵體，成為磨料參與到下一輪磨損中，造成惡性循環(huán)，使磨損速度劇增。（在柱塞泵維修欄目中，全是各個(gè)情況下的柱塞泵故障）

        磨損與拉傷較嚴(yán)重的部位是缸體和配流盤以及滑靴和斜盤的平面浮動(dòng)間隙，受損的零件主要為滑靴、缸體端部襯板和配流盤。從間隙泄漏的特點(diǎn)看，柱塞與缸體柱塞孔的間隙較小且密封長度較大，對泵容積效率的影響相對較??；而配流盤與缸體端部、滑靴與斜盤的平面間隙密封帶較窄，配合面出現(xiàn)拉傷是造成容積效率下降的主要因素。在確認(rèn)液壓泵出現(xiàn)故障后，應(yīng)對泵解體檢查，重點(diǎn)是上述多處配合表面的磨損和拉傷情況。對于正常磨損，表面無劃傷、膠合的零件，清洗后可直接使用；對于輕微磨損或劃傷的零件，可進(jìn)行研磨、拋光修理；對于配流盤等嚴(yán)重拉傷、嚴(yán)重?zé)龘p并已發(fā)黃的零件，通過精磨、研磨后不可能滿足裝配要求，考慮到維修成本和時(shí)間，建議更換零件。  軸向柱塞泵是液壓系統(tǒng)中重要的動(dòng)力元件和執(zhí)行元件，廣泛地應(yīng)用在工業(yè)液壓和行走液壓領(lǐng)域，是現(xiàn)代液壓元件中使用最廣的液壓元件之一。由于軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對制造工藝、材料的要求非常高，因此它又是技術(shù)含量很高的液壓元件之一。目前，國產(chǎn)柱塞泵對介質(zhì)的要求比較高，所以驅(qū)動(dòng)抗燃型、磷酸酯液壓液時(shí)，泵的使用效果顯得后勁不足，而國外的技術(shù)則相對比較成熟。   

 1 泵體內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析
    軸向柱塞泵可分為斜盤式和斜軸式2大類。在變量形式上，斜盤式軸向柱塞泵靠斜盤擺動(dòng)變量，斜軸式軸向柱塞泵則為擺缸變量。斜盤式軸向柱塞泵有通軸和半軸2種結(jié)構(gòu)，其中通軸型在液壓行業(yè)使用比較廣泛。通軸型斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特征如圖所示。

       該泵的主軸采用了兩端支承，斜盤通過柱塞作用在缸體上的徑向力可以由主軸軸承受，因而取消了缸體外緣的大軸承; 該泵無單獨(dú)的配流盤，而是通過缸體和后泵蓋端面直接配油。缸體中孔內(nèi)的彈簧的作用與非通軸型泵的相同，是將缸體壓向右側(cè)配流端面,保證啟動(dòng)時(shí)的密封。通軸泵結(jié)構(gòu)的另一特點(diǎn)是在泵的外伸端可以安裝一個(gè)小型輔助泵(通常為內(nèi)齒輪泵) ，供閉式系統(tǒng)補(bǔ)油之用，因而可以簡化油路系統(tǒng)和管道連接，有利于液壓系統(tǒng)的集成化。這是近年來通軸泵發(fā)展較快的原因之一。此外，通軸驅(qū)動(dòng)是一種堅(jiān)固設(shè)計(jì)，通軸驅(qū)動(dòng)選項(xiàng)便于安裝控制裝置，附加裝置或其他的輔助泵。它能安裝同樣規(guī)格的第二個(gè)泵，這就提供了真正的串聯(lián)泵的結(jié)構(gòu)。（此中可以參考力士樂A10VSO柱塞泵維修）  

 1.1 缸體端面間隙的自動(dòng)補(bǔ)償
    使缸體緊壓配流盤端面的作用力，除彈簧的推力外，還有柱塞孔底部臺階面上所受的液壓力，此液壓力比彈簧力大得多，而且隨泵的工作壓力增大而增大。由于缸體始終受力而緊貼著配流盤，就使端面間隙得到了自動(dòng)補(bǔ)償，提高了泵的容積效率。
    1.2 柱塞頭接觸方式
    軸向柱塞泵在工作時(shí)由于柱塞球頭與斜盤平面理論上為一點(diǎn)接觸，因而接觸應(yīng)力大，極易磨損。一般軸向柱塞泵都在柱塞頭部裝一滑履，二者之間為球面接觸，而滑履與斜盤之間又以平面接觸，從而改善了柱塞工作的受力狀況。并且由于各相對運(yùn)動(dòng)表面之間通過小孔引入了壓力油，實(shí)現(xiàn)可靠的潤滑，故大大降低了相對運(yùn)動(dòng)零件表面的磨損。這樣，就有利于泵在高壓下工作。
    1.3 滑靴的靜壓支撐結(jié)構(gòu)
    如圖所示，滑靴是按靜壓軸承原理設(shè)計(jì)的，缸體中的壓力油經(jīng)過柱塞球頭中間小孔流入滑靴油室，使滑靴和斜盤間形成液體潤滑，改善了柱塞頭部和斜盤的接觸情況，有利于提高軸向柱塞泵的壓力。柱塞由斜盤上的滑靴軸承靜壓平衡，有效地提供無脈動(dòng)流量。

    1.4 殼體內(nèi)的泄油壓力
    殼體內(nèi)的泄油壓力取決于軸封所能允許的最高壓力。德國REXROTH 公司生產(chǎn)的斜軸式軸向柱塞泵和馬達(dá)的殼體泄油壓力一般為012 M Pa，也有高達(dá)1 MPa的(如A2F定量泵系列)，國產(chǎn)軸向柱塞泵和馬達(dá)的殼體泄油壓力應(yīng)嚴(yán)格遵照產(chǎn)品使用說明書的規(guī)定，過高的殼體泄油壓力將導(dǎo)致軸封的早期損壞。
    1.5 柱塞數(shù)

    圖表 3  柱塞泵內(nèi)部  如圖所示，設(shè)柱塞直徑為d，柱塞數(shù)為Z，柱塞中心分布圓直徑為D，斜盤傾角為C，則 柱塞泵的排量和流量分別為

    式中: n為泵的轉(zhuǎn)速; GpV為泵的容積效率。軸向柱塞泵的輸出流量是脈動(dòng)的。 理論分析和實(shí)驗(yàn)研究表明,當(dāng)柱塞個(gè)數(shù)多且為奇數(shù)時(shí)流量脈動(dòng)較小。從結(jié)構(gòu)和工藝考慮，柱塞個(gè)數(shù)多采用7或9。
   

 2 軸向柱塞泵失效分析
    基于軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)分析，其失效的外在因素主要有:
    (1) 泵安裝位置不好導(dǎo)致軸承潤滑不足。例如:沒有壓力的循環(huán)會(huì)引起泄漏油反向，液壓油將從殼體通過閥板的泄漏孔流到液壓缸，在這種條件下工作的泵將使軸承無法潤滑，造成損壞。因此，泄漏必須安裝成允許液壓油能從油箱中吸出，為了實(shí)現(xiàn)此目的:1 泄漏管必須低于油箱液面; 2 在泄漏管中不允許有單向閥; 3 如有單向閥，殼體必須用外部流量沖洗。
    (2) 油液清潔度不符合要求。正確的油液狀態(tài)對于延長液壓元件和系統(tǒng)的壽命來說至關(guān)重要。但軸向柱塞泵實(shí)際運(yùn)行中，常因以下原因?qū)е乱簤河颓鍧嵍炔环弦? 1 在日常檢修施工，比如更換密封件、換軟管或配管，檢修施工人員不注意清潔，導(dǎo)致雜物混入系統(tǒng);

      泵長時(shí)間工作后，斜盤與滑靴摩擦及缸體與柱塞摩擦產(chǎn)生細(xì)小銅粉進(jìn)入系統(tǒng)，導(dǎo)致油液污染; 3 在更換新油缸時(shí)，油缸試壓的油與系統(tǒng)用油不同，結(jié)果2種油相混進(jìn)入系統(tǒng)，導(dǎo)致油液變質(zhì)。  

     (3) 油溫過高及油溫過低，循環(huán)冷卻能力不足,系統(tǒng)散熱不良。液壓泵的最低工作溫度一般根據(jù)油液黏度隨溫度降低而加大來確定。當(dāng)油液黏稠到進(jìn)口條件不再保證液壓泵完全充滿時(shí)將發(fā)生氣蝕?？谷家簤河偷拿芏却笥谑突簤河?，有時(shí)低溫黏度也更大。許多抗燃液壓油含水，如果壓力低或溫度高則水會(huì)蒸發(fā)。因此，使用這些油液時(shí)，泵進(jìn)口條件更加敏感。常用的解決辦法是用輔助泵給主泵進(jìn)口升壓，或把泵進(jìn)口布置成低于油箱液面，以便向泵進(jìn)口灌油。一般液壓泵工作油溫范圍為- 25~ 80 e 。工作介質(zhì)的最低黏度為10 mm2 / s，最高黏度為100 mm2 / s。液壓泵的最高允許工作溫度取決于所用油液和密封的性質(zhì)。超過允許溫度時(shí)，油液會(huì)變稀，黏度降低，不能維持高載荷部位的正常潤滑，引起氧化變質(zhì)。  

      (4) 吸油能力不足，吸油管管徑太小，油泵混入空氣，導(dǎo)致潤滑能力不足。開式回路中采用的液壓泵具有一定的自吸能力。發(fā)生氣蝕不僅可能使泵損壞，而且還引起振動(dòng)和噪聲，使控制閥、執(zhí)行器動(dòng)作不良，對整個(gè)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生惡劣影響。在確認(rèn)所用泵的自吸能力的同時(shí)，必須在考慮液壓裝置的使用溫度條件、液壓油的黏度來計(jì)算吸油管路的阻力的基礎(chǔ)上，確定泵相對于油箱液位的安裝位置并設(shè)計(jì)吸油管路。另外，泵的自吸能力就計(jì)算值來說要留有充分裕量。   

      (5) 液體的氣化壓強(qiáng)。液體汽化產(chǎn)生氣穴，氣穴發(fā)展，往往又產(chǎn)生一種更為有害的氣蝕現(xiàn)象，造成振動(dòng)、噪聲，甚至使機(jī)件產(chǎn)生機(jī)械性和化學(xué)性的損壞,這是液壓傳動(dòng)中必須設(shè)法避免和消除的有害現(xiàn)象。

 3 現(xiàn)場維修與維護(hù)要點(diǎn)
    伊頓/ PV0 型恒壓變量柱塞泵如圖4所示，斜盤最大搖架角度18b,能應(yīng)用于靜壓驅(qū)動(dòng); 9個(gè)柱塞由斜盤上的滑靴軸承靜壓平衡，有效地提供無脈動(dòng)流量; 可用于包括機(jī)械式、液壓控制式及電氣控制式等不同排量的泵，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)1800r/min，系統(tǒng)的工作效率很高。

    3.1 主軸拆卸與修理
    取出前壓蓋和后壓蓋用熟銅棒將軸輕輕擊打并取出。檢查軸承及軸承位磨損情況。軸承外圈出現(xiàn)裂紋、滾柱磨損，游隙大的則需更換新軸承; 軸承位出現(xiàn)毛刺、飛邊，若磨損不嚴(yán)重，可采取手工研磨。如果軸磨損嚴(yán)重，則用45# 鋼或40Cr鋼重新制造，軸毛坯經(jīng)粗、精車后，軸承部位要熱處理，硬度為HRC60~ 65，然后再經(jīng)磨削，使軸承配合部位表面粗糙度不大于Ra 0.32 Lm; 軸的圓度和圓柱度允差為0.005mm，表面粗糙度應(yīng)不大于Ra 0.63 Lm。
    3.2 缸體組件的拆卸與修理
    打開后端蓋容腔，分離控制活塞部分和偏差彈簧部分，取出配流盤，拆除斜盤部分定位銷側(cè)蓋，即可取出缸體組件。缸體組件包括缸體、柱塞桿、配流盤、滑靴、斜盤等,一般柱塞泵失效可從3對摩擦副著手檢查。   

 3.2.1 柱塞桿與缸體孔
    柱塞表面和轉(zhuǎn)子與柱塞相配合的孔的間隙超差的修理方法: 按照所測得的磨損的柱塞孔的尺寸重新配制柱塞，新柱塞的材料、熱處理工藝和外徑尺寸與表面粗糙度都要符合有關(guān)的技術(shù)要求; 裝配前，可研磨一下新柱塞與配合孔。另外，也可在用過的幾個(gè)同型號柱塞泵中選用磨損程度較輕的柱塞和轉(zhuǎn)子柱塞孔進(jìn)行重新組合配裝。一般說來，舊柱塞與孔的配合間隙不應(yīng)超過25 Lm，超過35 Lm，就只能當(dāng)報(bào)廢處理了。配合間隙數(shù)據(jù)比較難檢測?？捎靡环N簡單的方法檢測: 用手堵住柱塞缸底孔并將其端平，讓柱塞自由滑下，如果下滑得比較緩慢，說明基本沒超差，還可以使用; 反之無阻力，超差就比較嚴(yán)重了，需找生產(chǎn)廠家配做。
   

3.2.2 滑靴與斜盤
    滑靴與斜盤的滑動(dòng)摩擦是3對摩擦副中最為復(fù)雜的一對。柱塞與滑靴間隙超差，柱塞腔中的高壓油就會(huì)從柱塞球頭與滑靴間隙中泄出，滑靴與斜盤油膜減薄,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成靜壓支撐失效，滑靴與斜盤發(fā)生金屬接觸摩擦，滑靴燒蝕脫落，柱塞球頭劃傷斜盤。出現(xiàn)這種情況柱塞與滑靴必須成組更換。斜盤使用一段時(shí)間后，斜盤平面會(huì)出現(xiàn)內(nèi)凹現(xiàn)象，在采用平臺研磨前，首先應(yīng)測量原始尺寸和平面硬度。研磨后，再測出研磨量是多少，如在0.18 mm以內(nèi)，對柱塞泵使用無妨礙; 如果超出0.2 mm，則需送回廠家修理。如果現(xiàn)場條件允許，也可以采用鉻相焊條進(jìn)行手工堆焊，補(bǔ)焊過的斜盤平面需重新熱處理。但不管采取哪種方法修復(fù)斜盤，都必須恢復(fù)原有的尺寸精度、硬度和表面粗糙度。

 3.2.3 配流盤與缸體配流面
    伊頓/ PV0 型柱塞泵配流盤為平面配流。缸體和配流盤在研磨前，應(yīng)先測量總厚度尺寸和應(yīng)當(dāng)研磨掉的尺寸，再補(bǔ)償?shù)秸{(diào)整墊上。配流盤研磨量較大時(shí)，研磨后應(yīng)重新熱處理。缸體與配流盤相接觸的面不允許有毛刺、凹槽及雜質(zhì); 研磨過程中，研磨的壓力和速度對研磨效率和質(zhì)量有很大影響。對配流盤的研磨，壓力不能太大,若壓力太大，被研磨掉的金屬就多，工作表面粗糙度大，有時(shí)甚至還會(huì)壓碎研磨料而劃傷研磨表面。推薦磨料為粒度號數(shù)為W10的氧化鋁系和金剛石微粉。缸體與配流盤修復(fù)后，可采用下述方法檢查配合面的泄漏情況: 在配流盤面涂上凡士林油，把泄油道堵死，然后將配流盤平放在平臺或平板玻璃上，再把缸體放在配流盤上，在缸孔中注入柴油，要間隔注油，即一個(gè)孔注油，一個(gè)孔不注油，觀察4 h以上,柱塞孔中柴油無泄漏和串通，說明缸體與配流盤研磨合格。   

 313 裝配要點(diǎn)及使用維護(hù)
     將主要元件都檢修清洗后，開始組裝。一般常用工具有塞尺、尖嘴鉗、內(nèi)外彈性卡鉗、鑷子、紫銅棒、內(nèi)六角扳手等。裝配時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
    (1) 現(xiàn)場清洗零部件時(shí)，要保證不受二次污染;
    (2) 由于滑靴采用靜壓支承，所以柱塞和滑靴的阻尼中心孔及油室必須保持清潔;
    (3) 裝配好之后，從泄漏口往泵體內(nèi)灌滿油并手動(dòng)盤車，轉(zhuǎn)動(dòng)泵軸，手掌堵住進(jìn)油口或出油口，感覺其吸力，吸力越大越好，反之，說明還有元件的尺寸或配合間隙超差，須重新檢查;
    (4) 將修好的泵裝機(jī)空載試車5 m in，然后逐漸加壓，檢查壓力是否有波動(dòng)，泵有無異響，是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。  在維修中更換零件應(yīng)盡量使用原廠生產(chǎn)的零件,使用其他備件，由于無法掌握其實(shí)際使用的技術(shù)要求，配合間隙無法保證，將大大降低泵的使用壽命。柱塞泵的使用壽，與平時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)、液壓油的數(shù)量和質(zhì)量、油液清潔度等有關(guān)。避免油液中的顆粒對柱塞泵摩擦副造成的磨損，也是延長柱塞泵壽命的有效途徑。

       在這里要說的是，無論是派克柱塞泵維修還是力士樂柱塞泵維修，都算是比較常見的軸向柱塞泵維修，在前文中，我們還專門做過力士樂A4VG175柱塞泵維修的專題，若是在這邊文章中看的不是很清楚，可以參考下其他文章，總能有所收貨。