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時建中:精修液壓泵

2015-10-29 10:20:04

2015年10月22日,2015中國工程機械營銷&后市場大會,2015中國工程機械協會維修及再制造分會年會在安徽合肥拉開大幕,數百名來自中國工程機械產業鏈上的代理商、維修服務商、制造商、專家及媒體蒞臨會議,主會場及分論壇會場座無虛席。

2015年,中國經濟繼續呈現中低速發展態勢,工程機械行業依然在低谷中徘徊,伴隨著產業和市場的深度調整以及互聯網思維和技術的影響,工程機械產業價值鏈正在發生變化??梢灶A見,在營銷及后市場環節,產業價值鏈以及企業價值鏈的創新、整合和重構定將成為現階段產業和企業轉型升級的重點,并將誕生更加穩定的市場平衡和新的發展機會。在營銷和后市場領域,誰能在行業低谷期構建起健康、順暢、可持續的價值鏈,必將在市場復蘇或成熟時笑傲群雄!在此背景下,2015中國工程機械營銷&后市場大會繼續匯聚各方資源優勢、思維優勢,對基于價值鏈重構趨勢下企業的戰略選擇和商業模式創新,做出深刻而理性的思考,集聚面向未來的積極能量!

天津市伯仕樂建中液壓技術有限公司總經理時建中

天津市伯仕樂建中液壓技術有限公司總經理時建中

10月23日上午,2015中國工程機械代理商年會及后市場發展論壇之液壓技術專場上,天津市伯仕樂建中液壓技術有限公司總經理時建中先生以《精修液壓泵》為主題做精彩演講,以下為發言實錄:

在工程機械領域,維修液壓泵是一件老生常談的事。怎樣修出合格的液壓泵?在這個問題上,曾經有許多技術人員,專家們發表過許多論文,交流過許多經驗,我從中也受益匪淺。近年來液壓泵的控制變量系統都有了很大的變化,控制形式也不同,都增加了維修泵的復雜性。有些泵的故障不是換缸體,配油盤,柱塞就能解決的問題。修好一個液壓泵不但壓力、流量要達到維修標準,而且泵的變量調節機構都要達到其性能的要求,還要有較長的使用壽命。


泵的工作原理就是一句話即“在密閉的容器內產生容積的變換量”。所以修泵要解決的問題,就是密閉和變化量這兩個關鍵詞。這里講的變化量是指泵的泵油過程,即容積由小到大是吸油過程,容積由大變小是排油過程。因為我們現在使用的都是變量泵了,所以我們把這個變量含義擴展為現在的伺服變量系統。因為這個系統控制著泵的變化量,這樣我們修泵的實質內容就是修它的密閉性和它的變化量。

先談密閉性也就是密封性,以我們熟悉的K3V112泵為例,它的密閉容器就是柱塞、缸體、但它不是孤立的一件,是由缸體、柱塞、配油盤、止推板、中間體共同組合成一個密閉容器。因此要檢查這個容器是否密閉,要檢查這幾個部位,缸體與配油盤的結合面,配油盤與中間體的結合面,柱塞與缸體孔的配合間隙,滑靴與止推板的結合面,只有這些部位都達到技術要求才能保證缸體的密閉性。

在維修中,由于作業條件有限,我們采用這個方法檢查缸體組件的密閉性,如圖所示,在缸體孔里灌滿煤油,放一段時間后,檢查油面是否下沉,如果油面不沉,證明這幾個部位密閉性好,再把配油盤放在缸體上對好孔,給弧形 槽里加滿煤油,看其是否往配油盤外邊漏油。如果油面不沉降,證明這個組件的密閉性合格。因此各配合面的密閉性是泵容積效率的保證。

再談變化量,變量柱塞泵都設有最大擺角和最小擺角限位螺釘。一般的斜盤擺角在2-25之間,擺角越大柱塞行程量越大,泵的流量就越大。擺角越小柱塞行程量越小,泵的流量越小。泵的變化量是受泵的伺服柱塞及多種調節系統控制的。目前挖掘機上泵的變化量受三個方面的控制。即① 動力換擋電磁閥控制 ② 總功率變量閥芯控制 ③ 泵斜盤控制壓力控制。而泵控制壓又分三種控制形式,即負流量控制,就是泵控壓力越高泵流量越小,泵控制壓力越低,流量越大,目前使用在住友、大宇、加藤、現代等挖掘機上。另一種是正流量控制,泵控制壓力越高,流量越大,目前使用在神鋼、三一、日立等挖掘機上。還有一種是壓差式控制泵流量,壓差越大,泵流量越小,壓差越小,泵流量越大,目前使用在小松系列及日立-2-3型挖掘機上。


因此要修好一個泵,既要修好泵的密閉性能,還要修好它的變化量問題,單純的更換泵里的配件,如缸體、配油盤、柱塞、九孔盤等,這些件只能夠解決泵的密閉性。如果泵的變量機構沒問題,換這些件泵是可以修好的。如果變量機構有問題,單換這些件就不能完全解決問題。泵的變化量決定著柱塞的行程量,也就決定了泵的流量。曾有許多人給我打過電話,說大泵里的件我全部換新的,怎么車還是不快呢?我對他們講,也許你泵的伺服變量,調節機構有故障。單換泵里的件只解決一部分,液壓泵只修了一半。

變量系統的伺服柱塞、調節器,日立系列、EX系列的泵控閥,ZX系列的信號閥等都是非常重要的流量控制閥,修液壓泵時都在檢修范圍之內。

液壓泵高壓部分及變量機構的密閉性,大多都是間隙密封,配合付之間既要滑動,還必須密封。因為配合付之間必須高精度配合。所以一定要根據液壓泵各部位的公差配合要求來檢測每一個零部件。液壓泵的所有配合付零件,全是浸在液壓油里工作的。當拆檢泵時直觀上看都是很光亮的,如果沒有打壞的零件,只是磨損,差幾個絲眼很難看出來,只能用千分尺和內徑表才能查出是否超出磨損極限尺寸。

例如一臺住友200型挖掘機熱車速度慢,拆開液壓泵后,直觀看不出有明顯的損壞部位。但通過測量發現了問題,柱塞尺寸是φ23.95mm,標準是φ23.97mm,磨損二個絲,缸體孔徑φ24.03mm,標準為φ24mm,孔大了三個絲,原始配合是三絲,這樣柱塞與缸體的配合間隙已達到8絲,而維修的磨損極限為6絲,超出二絲已經報廢。再測量伺服柱塞孔間隙,小孔直徑φ20+0.03并且孔一側有偏磨現象,伺服柱塞直徑磨損較大的一側φ19.93mm,與伺服柱塞孔配合間隙達0.1mm,嚴重超出使用極限。通過測量找到了泵的故障所在。所以維修數據和測量工具是我們修好液壓泵的重要依據。

在維修與制造中,注重加工精度與摩擦付材質的配合。這是一塊HPV102液壓泵的配油盤,直觀咋看沒太大問題,但仔細觀察可看出盤進油口與出有口顏色不同, 低壓側顏色深些,高壓側顏色淺些。通過測量其高壓側比低壓側低0.09mm,差9絲。這個球形面已經不正了。如果用直接研磨方法,將缸體和盤對研是不行的。研磨不可能將偏斜9絲的斜面研過來的。這種情況配油盤面已經和泵軸不垂直了。缸體串在軸上,因此配油盤和缸體球面也配合不好,造成泄漏。這塊盤只有在磨床重新找正后磨好,才能保證盤面的幾何精度。

液壓泵壽命長短,在一般條件下取決于摩擦體之間的耐磨性,從摩擦學理論中我們得知摩擦體之間,一種材質較軟,例如銅材質。而另一種配合材質硬度高時,這對摩擦付就耐磨。液壓泵缸體有些是中碳合金鋼材料,它的硬化處理都是氣體氮化時,缸體表面硬度較高,但表面硬化層很薄,一般在10-30絲之間。在維修中,對磨損表面進行磨削加工。如果磨削量較大時,硬層表面就磨沒了。摩擦表面沒有硬度,很快又會磨損。對表面硬度不夠的配件,我們都做了表面耐磨。加硬處理后使用,從而提高了配合付的使用壽命。在摩擦付材料配合;表面硬度耐磨處理方面,我們搞了一些實踐都收到很好的效果。


實例:

HPV145、HPV102液壓泵泵蓋的再制造,將鑄鐵滑倒改制為合金銅材質,提高了泵蓋的使用壽命。從2008年至今改造了大約五千多個,90%以上壽命能達到3-5年。這項技術我們獲得了國家專利知識產權局頒發的實用新型專利證書。

這些缸體、九孔盤、止推板、經表面處理后,耐磨性都有很大提高,壽命成倍增長,這些耐磨件的使用提高了液壓泵的修理質量,延長了使用周期,被廣大客戶所認同。

這是我們改造的油缸活塞,這兩道銅環直徑最大,當油缸油封和支撐環損壞后,由銅環與缸體孔滑動,可以避免拉缸造成的嚴重后果。

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