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摆线泵的故障分析及排除

发表时间：2021/6/7 来源：《基层建设》2021年第2期作者：何仲华

[导读] 摘要：液压泵常称为油泵。它是将电动机（或其它原动机）输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。在液压系统中，油泵是动力源，是液压系统的心脏。

        广州华商职业学院 511300
        摘要：液压泵常称为油泵。它是将电动机（或其它原动机）输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。在液压系统中，油泵是动力源，是液压系统的心脏。摆线泵又叫摆线内啮合齿轮泵，它具有结构紧凑，体积小，单位面积排油量大，转速可在大范围变化，运转平稳噪声小，制造方便，价格低廉等特点。但它在使用中不可避免地会出现一些故障，本文分析了其故障产生的原因及排除方法。
        关键词：摆线泵；内啮合；故障分析；故障排除
        0 引言
        液压技术由于它具有许多优点，其传递功率大，且速度、扭矩、功率均可无级调节，动作响应快，便于与电气控制相配合，便于实现自动化，因而在国民经济的各个领域中得到越来越广泛的应用，特别是一些大型和重型机械设备上，液压已成为不可缺少的组成部分。机电液（气）一体化成为一股强大的工业企业现代化潮流。
        液压泵常称为油泵。它是将电动机（或其它原动机）输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。在液压系统中，油泵是动力源，是液压系统的心脏。本文主要就液压系统中常用的摆线泵的工作原理和可能出现的故障及排除方法进行分析研究。
        1 摆线泵的工作原理
        摆线泵又叫摆线内啮合齿轮泵，它具有结构紧凑，体积小，单位面积排油量大，转速可在大范围（几百甚至上万转）变化，运转平稳噪声小等显著特点。图１为BB型摆线齿轮泵结构图。

                图1 BB型摆线齿轮泵结构图
        １、14－螺钉　２－外转子　３、17－平键　４－圆柱销　５－内转子　６－转子轴７－铆钉８－标牌
        ９－后盖　10 –轴承 11 -挡圈 12 –泵体 13 –前盖 15 –法兰；16 –密封环； 18 –塞子； 19 –压盖
        由图可见 BB型摆线齿轮泵的主要工作元件是一对内啮合摆线齿轮（即内外转子），借助内外转子在泵壳内绕平行轴做同方向旋转产生相对运动（齿数差一），使内外转子与泵体、泵盖之间形成的密封油腔不断发生变化，内外转子把容积室分隔成几个封闭的包液腔，在啮合过程中，包液腔的容积不断发生变化，当包液腔由小逐渐变大时，形成局部真空，在大气压作用下，油液经吸油管进入油泵吸油腔，填满包液腔，当包液腔达到最大容积位置后，由大逐渐变小，油液被挤压形成油压，并被带到压油腔，完成泵油过程。
        2 摆线泵的故障分析及排除
        2.1 压力波动大
        1.产生的原因
        ① 泵体加工质量，泵体前后盖因加工不好，偏心距误差大，或者外转子与泵体孔配合间隙太大。
        ② 内外转子（摆线齿轮）加工精度不够，如齿形精度差；内外转子的径向及轴向跳动误差大；或齿侧间隙偏大。
        ③ 泵内混进空气。
        2.排除方法
        ① 检查偏心距，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在0.04~0.06mm范围内。
        ② 内外摆线齿轮大多采用粉沫冶金用模具压制而成，模具及其它方面的原因会影响到摆线齿轮的齿形精度、齿轮的形位精度及齿侧间隙。用户可进行对研修正，使各项精度达到技术要求，齿侧间隙应保证在0.07mm以内，摆线齿轮损坏严重的则需要更换。
        ③ 排除系统的空气，采取措施防止空气从泵吸油管路进入泵内。
        2.2 输出流量不够
        1.产生的原因
        ○1 内外转子的齿侧间隙太大，或轴向间隙太大，使吸压油腔互通，容积效率显著降低，输出流量不够。
        ○2吸油管路中的结合面密封不严等原因，使泵吸进空气，有效吸入流量减少；或因油液粘度过大，滤油器被污物堵塞等使吸油不畅，导致吸入流量减少。
        ③ 溢流阀卡死在半开位置，泵来的流量一部分通过溢流阀返回油箱，而使得进入系统的流量不够，此时还伴随出现系统压力上不去的故障。
        2.排除方法
        ① 更换或修磨内外转子，使齿侧间隙在规定的范围内（一般小于0.07mm）。或研磨泵体两端面，保证内外转子装配后轴向间隙在0.02~0.05mm范围内。公称流量小取小值，公称流量大取大值。
        ② 更换破损的吸油管密封，用聚四氟乙稀带包扎好管接头螺纹部分再拧紧管接头。或选用合适粘度的油液，清洗进油滤油器使吸油畅通，并酌情加大吸油管径。
        ③ 修理溢流阀，排除溢流阀部分短接油箱造成泵有效流量减少的现象。
        2.3 发热及噪声大
        1.产生的原因
        ① 外转子外径与泵体孔配合间隙太小，不仅引起发热，还可能使转子与泵体咬死；或，内外转子的齿侧间隙太大，内外转子齿形精度差端面有拉伤等缺陷，都会造成运转中二者之间的晃动碰撞而发热。
        ② 前滚动轴承及后滚针轴承破裂或精度降低，造成运转振动噪声和发热。
        ③ 油液粘度过大，造成吸油阻力大而发热。
        2.排除方法
        ① 外转子与泵体孔的配合间隙应在0.04~0.06mm范围内，太小会引起发热，太大会造成外转子摆动及与泵体壳撞击，产生噪声，同时也保证不了正确的偏心距，造成流量脉动和输出流量不够；若齿侧间隙超过0.07mm，一般要更换内外转子。
        ② 对齿形精度降低的摆线齿轮，可进行对研修理；对端面拉伤的内外转子，也可研磨两端面，如拉伤沟槽较深，先用平磨磨去，再研磨，泵体也应磨去相应尺寸，以保证轴向装配间隙。
        ③ 轴承精度降低或破损应更换；油液粘度也应选择合适。

                   图2 BB型摆线泵内转子
        3 结束语
        由于摆线内啮合齿轮泵的结构形式是轴向供油，而且进排油槽的角度位置很大，因而排油充分，并且其转子高速运转产生的油液离心力不但不会妨碍充油，相反可帮助和加强齿间的充填，避免了气蚀现象的产生。而气蚀对外啮合齿轮泵来说是一个很大的障碍。因而其应用十分广泛，而及时发现和排除其可能出现的故障，保证液压设备的正常工作便之发挥更大的作用是工程技术人员的基本职责。
        参考文献：
        [1]陆望龙实用液压机械故障排除与修理大全[M]湖南科技出版社，
        [2]何铮电液动换向阀故障分析与排除[J]学业，延边出版社
        [3]百度图库 BB型摆线齿轮泵结构图