径向柱塞泵的故障排除与修理

一、简介

径向柱塞泵的柱塞在缸中作径向排列，当其在缸体中往复运动时，若柱塞伸出，缸内产生低压，吸人油液。若柱塞压入时，缸内升压，排出油液。

径向柱塞泵按缸体旋转与否可分为缸体旋转和缸体固定的；按配油方式又可分为配油盘(轴)式和阀式二大类。一般来讲，缸体旋转的泵用配油盘(轴)式配油(图3-73),而缸体固定的则用阀式配油(图3-75)。

图3—74中，柱塞1径向排列安装在油缸体(转子)2中，油缸体2由电机带动连同柱塞1一起旋转，靠离心力作用，柱塞在油缸体孔内滑动抵紧在定子4的内壁上。当转子2如图所示作顺时针方向回转时，由于定子和转子之间有偏心距e,在上半周柱塞向外伸出，缸体2上的柱塞腔逐渐增大，形成局部真空，因此油液经衬套3(与转子孔紧配并一起回转)上的油孔从配油轴5的吸油口b被吸入。当转到下半周，柱塞在定子内壁作用下逐断向里推，柱塞腔容积逐渐减少，向配油轴5的压油口c压油。当转子回转一周，每个柱塞往复一次，压吸油各一次。转子不断回转便连续压吸油。配油轴固定不动，油液从配油轴上半部的两个油孔a流入，从下半部的两个油孔d压出。配油轴在和村套3接触的一段加工出上下两个缺口，形成吸油口b和压油口c,留下的部分圆弧f形成封油区，圆弧f的长度可封住衬套3上的孔，使吸油口和压油口不连通。泵的流量因偏心距e的大小而不同。如偏心距e作成是可变的，就成为变量泵，有的偏心距可以从正值变到负值，使泵的进出输油方向亦发生变化，这就是双向径向柱塞泵了。

从上述可知，因村套3和配油轴之间有间隙(应有相对运动)加上配油轴上封油区的尺寸f较小。这便是径向柱塞泵内泄漏的主要原因。在配油轴和衬套接触处(f),一边为高压腔，一边为低压腔，配油轴上受到很大的单向载荷，为了不使轴因受力变形产生咬死，二者间隙还不能太小，这就更增加了泄漏，因此一般这种泵最高压力≤20MPa。

为了克服上述缺点，改为图3-75的形式。柱塞装在定子中，而用偏心轴传动。柱塞一端抵在偏心轴上，另一端和缸体间形成密封的工作腔，当偏心轴旋转时，柱塞在油缸中作往复运动，完成吸油和压油，这种泵多用配油阀配油。

图3-76为一种拖拉机上采用的压力反馈控制的恒压变量径向柱塞泵(额定压力14MPa),该泵是一种柱塞装在定子内，由偏心轮驱动，采用阀式配流的径向柱塞泵。泵体内装有8个柱塞2,柱塞空腔内装有回程弹簧1。每个柱塞工作腔的两边分别设有进油阀组5和出油阀组6。驱动轴的偏心轮4上套有滚动轴承3,柱塞2底端与滚动轴承的外套圈相接触。当偏心轮旋转时，柱塞2就被推动作往复运动。当柱塞2在回程弹簧1的作用下向轮轴中心运动时，工作腔容积增大，形成局部真空，这时出油阀关闭，由辅助泵供给的经进油管道来的油液，推开进油阀而进入柱塞工作腔。当偏心轮推动柱塞2向外运动时，工作腔容积减少，压力增大，进油阀被关闭，腔内油液推开出油阀被压出，经出油管道输送给系统压力油路。偏心轮轴每转一周，每个柱塞各吸油、压油一次。

该泵的变量调节是利用偏心轮室中油的压力来控制柱塞的回程大小，从前改变柱塞的有效工作行程，自动改变泵的排量(流量)。而偏心轮室的油压控制是由一些特设的阀门装置组成的变量控制系统来实现的。它们装在泵的前盖中，分别经泵盖和壳体中相应的管道与泵的进出油口相通(见图3-76左图)。系统主要由控制柱塞行程的控制阀A(偏心轮室压力控制阀),偏心轮室回油阀B及节流C组成。控制阀A由阀芯、阀套、弹簧及导套等组成。偏心轮室回油阀B也由阀芯、阀套及回油阀弹簧等组成，其进油的一端还装有一高压滤油器。

这种变量泵的工作原理见图3-77所示，当泵的出口油压P<9.1MPa时，控制阀A处于关闭状态，而回油阀B自动开启(下位)。这时，偏心轮室内的油液经回油阀B及节流孔C两路与泵的进油口连通，偏心轮室中油压即为泵的进油口压力。这样，柱塞在回程弹簧作用下可全回程，相应的柱塞工作行程最大，泵的排量也为最大。当泵的出口油压增高到P>9.1～10.9MPa时，回油阀B被关闭，阀A仍关闭。此时，偏心轮室内的油液只能经节流孔C与泵的进油口连通，轮室内油压相应增高，而柱塞仍是全行程工作，泵的排量仍为最大。当泵的出口油压增大到P≥16MPa时，阀A打开，泵输出的压力油，一部分经阀A进入偏心轮室，并经节流孔C进入泵的吸油道。这时，偏心轮室内油压显著增高，柱塞的回程弹簧力便不足以使柱塞全部回程，相应的柱塞工作行程便减少，泵的排量随之减少。陶A全开压力为P=16.3MPa,这时，柱塞回程为零，柱塞底部与偏心轮轴承外圈完全脱离。这时偏心轮空转，柱塞停留在离中心最远的位置上，其流量输出为零，泵处于空转状态。图3-78为JBDC型径向柱塞泵的结构图.

二、故障分析及排除方法

下面以JBDC型径向柱塞泵为例，说明径向柱塞泵的常见故障及排除方法

(一)流量不足，压力上不去

①辅助泵(齿轮泵)的故障，使控制主泵B的控制油压力流量不够，主泵控制失灵，此时可参阅齿轮泵的故障与排除方法进行检查修理。

②图3-79中，电磁阀动作失灵，从而主泵B的操纵机构失灵，偏心量e改变不了。此时可参阅§5-9的内容排除电磁阀故障。

③伺服阀4卡死。此时可拆开端盖，用手移动伺服阀看是否灵活，若被卡死不动、则应将操纵部分全部拆下清洗。

④滑块楔得过紧，偏心机构移动阻力大。滑块应保持适当间隙，使之移动灵活，

⑤变量机构的油缸3和10活塞磨损严重，间隙增大，密封失效，泄漏严重，使变量机构失灵。此时需更换油缸3和10的控制活塞，保证装配间隙，防止密封失效产生泄漏。

⑥配油轴与衬套之间因磨损间隙增大，造成压吸油腔部分串腔，流量压力上不去。此时应修复配油轴和衬套，采用刷镀或电镀再配磨，衬套磨损拉毛严重时，必须更换。

⑦柱塞与转子配合间隙因磨损而增大，造成内泄漏增大，使泵的输出流量不够，压力也就上不去。此时应设法保证柱塞外圆与转子的配合间隙。

③缸体上个别与柱塞配合的孔失圆或有锥度，或者因污物卡死，使柱塞不能在缸孔内灵活移动。此时拆修柱塞泵，并修复缸孔和柱塞外圆精度，并清洗装配，保证合适的装配间隙。

⑨安全阀16(溢流阀)因某种原因卡死在打开溢流的位置，而背压阀18的调节压力又过低，则引起齿轮泵A提供的油液压力不够，控制缸10与3的油液压力也就不够，导致主泵B不能在最大偏心下工作，因而输出流量不够。此时可针对溢流阀卡死的原因，分别不同情况作出相应的处理。

(二)噪声过大，伴有振动，压力波动大

①油面过低，吸油力大，造成吸油不足，吸进空气或产生气穴。此时应检查油面，清洗滤油器。

②定子环内表面拉毛磨损，与柱塞接触时有径向窜动，导致流量压力脉动，产生噪声。此时可研磨修复定子环内表面，并修磨柱塞头部球面。

③内部其它零件损坏，可根据情况更换有关零件。例如轴承等。

④电机与泵轴不同心，应校正同心，同心度在0.1mm以内。

(三)操纵机构失灵，不能改变流量及油流方向

①电磁阀产生故障，动作失灵。此时应检查电磁阀，并排除其故障。

②同上述(一)③。

③同上述(一)④。

三、偏心直列式径向柱塞泵(曲柄连杆式柱塞泵)的故障分析与排除

这种泵用曲轴1,通过偏心套2和销轴2带动柱塞4在缸体5中作往复运动而实现吸排油。吸油时，油液经下通道进入进油阀6(销子限位)再到缸体5中。被挤压的油液顶开排油阀7(螺钉限位)而输出。

这种泵由于驱动柱塞运动的偏心轴采用滑动轴承，所以承载能力大，寿命长，结构尺寸小；柱塞用销轴带动强制回程，较弹簧回程，其工作可靠性强；同时这种泵的密封容易解决，因而压力可达40MPa。但由于柱塞数少，流量脉动大，流量范围只能是2.5～100L/min,而且自吸能力极差，须装在油面之下300mm深处。

其故障分析及排除方法见表3-11所示。

表3-11偏心直列式径向柱塞泵的故障分析与排除