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欄目說明
#維修案例#
欄目精選來自一線最具價值的實踐經驗分享。這些實踐中摸爬滾打的經歷,都將是我們學習和思考的“養料”!靜液壓與你一起高效解決實踐問題。
維修案例
01
在柱塞泵中有
三大摩擦副
,分別是柱塞副、配流副和滑靴副。這三大摩擦副中,最為關鍵的摩擦副是:滑靴副,即是:
高速旋轉的滑靴
與靜止狀態的
斜盤
所組成的一對摩擦副。一臺柱塞泵,只有保證滑靴副的靜壓
油膜剛度
與
厚度
,才能保證整臺泵的使用壽命,滑靴副的初期損傷,即是整臺泵損壞起始。
滑靴副油膜厚度及應力分佈模擬 - 圖片來自於網路
02
斜盤式柱塞泵在工作時,滑靴摩擦面和斜盤表面之間的縫隙處會形成一層油膜,其作用是在二金屬間隙處形成
支承力
,用於支承工作中的滑靴和斜盤與減少滑靴與斜盤間的
接觸和摩擦
。由於柱塞泵在工作過程中,柱塞在吸油區和排油區的壓力變化,導致滑靴在這兩區域間壓差較大,使滑靴與斜盤之間受力不均產生
脫盤
與
壓貼
二種狀態,油膜的厚度因此發生波動出現分佈不均現象。另外由於泵殼體內的間隙環流旋轉液體衝擊滑靴外徑,滑靴在吸油區域內出現脫盤傾覆從而產生
磨邊現象
。世界上大多數滑靴材料是銅合金的,國外也有滑靴材料不用銅合金的而是金屬粉末的,現實的科技水平可以做到銅滑靴的柱塞泵最高使用壓力可達到630bar。
滑靴副油膜在高低壓區的厚度狀態 - 圖片來自於網路
03
從維修泵中拆下來的滑靴,總能從滑靴摩擦面上看到無數道
深淺不一的溝壑
,我本人以前認為這些溝壑是油液中的大的
顆粒造成的滑靴表面劃傷
,也不已為意。
帶有明顯劃痕的滑靴摩擦面
但有一次拆一臺油質特惡劣的柱塞泵,因為這臺泵是世界名牌,所以我想看看這臺泵使用的磨損狀況,在沒拆開前想,滑靴不定能是啥鳥樣。當看到滑靴摩擦面時,驚呆了,怎麼也想不到是,看到的滑靴表面只有微劃痕(不是文章中的照片),沒有一條像別的舊滑靴表面溝壑,斜盤表面也是同樣。怎麼也想不通這泵使用這麼多年,油質這麼惡劣,滑靴表面竟沒有一條大的劃痕,驚愕之餘的想法是人家是怎麼做到的這麼完美?
從此我便開始了對滑靴劃痕是怎麼產生的研究。一有機會便細緻觀察各國的滑靴與斜盤,也開始了從滑靴組對的摩擦副的
斜盤硬度
開始我的研究,對於上面提到的滑靴無劃痕的泵斜盤也進行了檢測。用攜式硬度儀檢測斜盤表面硬度,測量值是:
920HV
,這個檢測數值實在不叫人相信,不相信行動式硬度儀所測的硬度值資訊,再到試驗室的臺式硬度儀檢測,結果一致,至此才明白,
斜盤表面的硬度與硬化層深度,材料選擇與製造科學性
,才是柱塞泵效能核心。
貴陽友人、太原友人也各拆檢與我同款的泵,他們也都驚奇的發現與我同樣的滑靴與斜盤,我與這二位沒有事前溝透過,但都想到同一個問題,把所拍的照片傳給我,大家都驚歎此款泵做工質量。同時也證明我的結論:
斜盤在
材料選擇
,
製造
與
熱處理方法
都存有問題,在摩擦的過程中,零件的材料表面層將發生一系列物理、化學和力學狀態變化。如材料表面塑性變形而引起表面應力狀態變化;在斜盤滑靴旋轉滑動的軌程上的壓排油區域內,金屬表層被擠壓變形後出現撕裂斷紋,在滑靴的擠壓下,從斷紋處被拉拖翹拽翻出一個
微凸起點
。這個微凸起點的另一側沒有脫離母體,並與原金屬母體牢固的固定在斜盤表面,就是這一個在滑靴運動軌程上的微凸起的金屬點,每當柱塞上每一隻滑靴經過一次,便會在經過的滑靴摩擦面上
犁耕
一道溝壑。滑靴在壓迫油液時,滑靴本體會微自轉,當滑靴再一次經過這個微凸點時,便會再一次在滑靴摩擦面上犁耕另一道溝壑。無次的在滑靴表面上的犁耕過程,便會在滑靴摩擦面上留下無數道溝壑,直到斜盤表面上的這個微凸點脫落掉後,滑靴表面上的犁耕現象才會停止。
斜盤表面的微凸起點
只要當滑靴密封帶表面上出現一條溝壑時,滑靴表面密封帶內產生的靜壓油液從溝壑的紋路洩出,造成靜壓油膜減薄。當溝壑出現無數條時,就不會產生靜壓油液,便會出現滑靴與斜盤間的二金屬發生接觸摩擦,其結果是:宰泵!
注意觀察,一臺泵中的九隻滑靴摩擦面上的劃痕,每隻的滑靴面上的溝壑寬度、深度與角度及形狀,都是一樣的。九隻柱塞上的滑靴表面劃痕的方向都是一樣的,滑靴表面上的劃痕條的數量也是一樣的。滑靴摩擦面上的磨損有:固定微凸起金屬點犁耕磨損,油液顆粒磨損,臨界混合摩擦磨損,金屬粘著磨損,衝擊磨損等等,每種磨損在滑靴表面上留下的痕跡各不相同。
滑靴是斜盤式柱塞泵中的重中之重的關鍵零件,可以說滑靴與柱塞泵的關係是
一榮俱榮,一損俱損
的關係。要保證滑靴的可靠性工作執行,就要給滑靴提供好必要的執行條件。
~~ 聽聽馬明東老師如何分析這其中的門道 ~~
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