叶片式油马达的故障排除与修理
叶片式油马达的工作原理如图4—3所示,压力油P从进油口通过内部流道进入叶片之间,位于进油腔的叶片有3、4、5和7、8、1两组。分析叶片受力状况可知,叶片4和8的两侧均承受高压油的作用,作用力互相抵销不产生扭矩,叶片3、5和叶片8、1所承受的压力不能抵消。由于叶片5和1悬伸长,受力面积
大,所以这两组叶片合成力矩构成推动转子沿顺时针方向转动的扭矩(图中的M)。而处在回油腔的1、2、3和5、6、7两组叶片,由于腔中压力很低或者受压面积很少,所产生的扭矩可以忽略不计。因此,转子在扭矩M的作用下顺时针方向旋转。改变输油方向,油马达可反转。所以叶片式油马达一般是双作用式的定量液压马达,输出扭矩取决于输入油压P和马达的每转排量g,液压马达的转速n取决于输入流量Q。
叶片油马达与叶片泵的不同之处仅在于前者进油口输入的是压力油P,后者输出的是压力油。所以原则上叶片泵可作叶片马达使用。但由于用途不同,二者结构上存在有差异:
①叶片马达转子的两侧面开有环形槽,槽内装有燕式弹簧8(图4一4),产生的扭力卡紧叶片9使之始终能压在定子3的内表面并紧密接触,以保证起动时叶片的密封作用并有足够的起动扭矩。
②叶片式油马达要求能正反转。因此,叶片沿转子径向放置、倾斜角为0.而且顶部加工成圆弧形,这与叶片油泵是有区别的。
③为获得较高的容积效率,工作时叶片底部始终都通压力油,为在正反转时都有压力油通入叶片底部在叶片底部的环形槽接了两个并联单向阀7,分别与吸、压油相通,以达到无论正反转时,叶片底部均有压力油。
叶片马达的工作压力一般为0.7~17.5MPa,转速最低为50~150rpm,最高为100~3000rpm,容积效率85~95%,总效率70~85%,使用寿命3000~6000小时。它的结构紧凑、体积小、重量较轻,一般用于低扭矩、高转速、要求动作灵敏、换向频率较高的液压系统中。
图4—4为YM型叶片马达,它目前用于齿轮磨床、自动线及随动系统中,工作压力6MPa,转速可达2000rpm,输出扭矩11~72N·m。
故障分析与排除
(一)输出转速不够(欠速),输出扭矩也低
1.油马达本身的原因
①转子与配油盘滑动配合面之间的配合间隙过大,或者配合面拉毛或拉有沟槽。磨损拉毛轻微者,可研磨抛光转子端面和定子端面。磨损拉伤严重时,可先平磨转子端面和配油盘端面,再抛光。注意此时叶片和定子也应磨去相应尺寸,并保证转子与配油盘之间的间隙在0.02~0.03mm的范围内。
②叶片因污物或毛刺卡死在转子槽内不能伸出。可拆开叶片马达,清除叶片转子叶片槽及叶片棱边上的毛刺,但不能倒角。如果是污物卡住,则进行清洗与换油,并适当配研叶片和叶片槽之间的间隙(0.03~
0.04mm》。
③泵内单向阀座与钢球磨损,或者因单向阀流道被污物严重堵塞,使叶片底部无压力油推压叶片(特别在速度较低时),使其不能牢靠顶在定子的内曲面上。此时可修复单向阀,确认叶片底部的压力油能可靠推压叶片顶在定子内曲面上。
④定子内曲线表面磨损拉伤,造成进油腔与回油腔部分串通,可用天然圆形油石或金相砂纸砂磨定子内表面曲线,当拉伤的沟槽较深时,根据情况更换定子或翻转180°使用。
⑤推压配油盘的支承弹簧疲劳或拆断,可更换弹簧。
⑥油马达各连接面处贴合或紧固不良,引起泄漏,此时应仔细检查各连接面处,拧紧螺钉,消除泄漏。
2.油泵供给油马达的流量不足
可参阅§3—4叶片泵流量不够的故障现象进行分析与排除。
3.供给油马达的压力油压力不够
有油泵与控制阀(如溢流阀)的问题,有系统的问题,可参阅有关部分采取对策。
4.其它原因
①油温过高或油液粘度选用不当,应尽量降低油温,减少泄漏,减少油液粘度过高或过低对系统的不良影响,减少内外泄漏。
②滤油器堵塞造成输入油马达的流量不够。
(二)负载增大时,转速下降很多
①同上述原因。
②油马达出口背压过大,可检查背压压力。
③进油压力低、可检查进口压力,采取对策。
(三)噪声大、振动严重(马达轴)
①联轴器及皮带轮同轴度超差过大,或者外来振动。可校正联轴器,修正皮带轮内孔与外三角皮带槽的同轴度,保证不超过0.1mm,并设法消除外来振动,如油马达安装支座应牢固。
②油马达内部零件磨损及损坏:如滚动轴承保持架断裂,轴承磨损严重,定子内曲线而拉毛等,可拆检油马达内部零件,修复或更换易损零件。
③叶片底部的扭力弹簧过软或断裂:可更换合格的扭力弹簧。但扭力弹簧弹力不应太强,否则会加剧定子与叶片接触处的磨损。
④定子内表面拉毛或刮伤:修复或更换定子。
③叶片两侧面及顶部磨损及拉毛;可参阅§3—4叶片泵有关内容,对叶片进行修复或更换。
⑥油液粘度过高,油泵吸油阻力增大,油液不干净,污物进人油马达内,可根据情况处理。
⑦空气进入油马达,采取防止空气进入的措施,可参阅叶片泵有关部分。
⑧油马达安装螺钉或支座松动引起噪声和振动,可拧紧安装螺钉,支座采取防振措施。
⑨油泵工作压力调整过高,使油马达超载运转,可适当减少油泵工作压力和调低溢流阀的压力。
(四)内外泄潮大
①输出轴轴端油封失效:例如油封唇部拉伤卡紧弹簧脱落、与输出轴相配面磨损严重。
②前盖等处O形密封圈损坏、外漏严重,或者压紧螺钉未拧紧。可更换O形圈,拧紧螺钉。
③管塞及管接头未拧紧,因松动产生外漏,可拧紧接头及改进接头处的密封状况。
④配油盘平面度超差或者使用过程中的磨损拉伤,造成内泄漏大,可按表4—1的要求修复。
⑤轴向装配间隙过大,内泄漏,修复后其轴向间隙应保证在0.04~0.05mm之内。
⑥油液温升过高,油液粘度过低,铸件有裂纹,须酌情处理。
(五)叶片马达不旋转,不启动
①溢流阀的调节不良或故障,系统压力达不到油马达的启动转矩,不能启动,可排除溢流阀故障、调高溢流阀的压力。
②泵的故障:如泵无流量输出或输出流量极小,可参阅泵部分的有关内容子以排除。
③换向阀动作不良:检查换向阀阀芯有无卡死,有无流量进入油马达,也可拆开油马达出口,检查有无流量输出,油马达后接的流量调节阀(出口节流)及截止阀是否打开等。
④叶片油马达的容量选用过小,带不动大负载,所以在设计时应充分全面考虑好负载大小,正确选用能满足负载要求的油马达,即更换为大档次的油马达。
(六)速度不能控制和调节
①当采用节流调速(进口、出口或旁路节流)回路对油马达调速时,可检查流量调节阀是否调节失灵,而造成叶片马达不能调速。
②当采用容积调速的油马达,应检查变量泵及变量油马达的变量控制机构是否失灵,是否内泄漏量大。查明原因,子以排除。
③采用联合调速回路的油马达,可参阅上述(六)①②进行分析处理。
(七)低速时,转速颤动,产生爬行
①油马达内进了空气,必须子以排除。
②油马达回油背压太低,一般油马达回油背压不得小于0.15MPa。
③内泄漏量较大,减少内泄漏可提高低速稳定性能。
④装入适当容量的蓄能器,利用蓄能器的减振吸收脉动压力的作用,可明显降低油马达的转数脉动变化率。
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