■ 昌河飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司 (江西景德鎮(zhèn) 333002) 江智軒
橡皮囊壓力機(jī)是通過橡皮囊作用于零件的一種大型液壓設(shè)備,具有加工零件表面質(zhì)量好、內(nèi)部損傷率低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),該設(shè)備現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域與汽車制造領(lǐng)域。
液壓泵作為設(shè)備液壓系統(tǒng)中的核心元件,為整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力,具有十分重要的作用。近幾年設(shè)備使用以來多次出現(xiàn)主液壓泵損壞問題,平均使用壽命都不超過半年,明顯低于該液壓泵8~10年的正常使用壽命,同時(shí)也嚴(yán)重影響了零件的加工質(zhì)量。
主液壓泵使用壽命短,在起動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)爆鳴聲,使用幾個(gè)月后,主液壓泵開始出現(xiàn)起動(dòng)負(fù)載大、輸出壓力不足等現(xiàn)象。
將損壞的液壓泵拆解后,發(fā)現(xiàn)泵體內(nèi)部已嚴(yán)重磨損,如圖1所示。針對(duì)該泵使用壽命短,短期內(nèi)磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象,初步分析發(fā)現(xiàn)可能的原因有以下幾點(diǎn):①液壓系統(tǒng)油液性能不佳,泵體潤(rùn)滑不良。②主液壓泵每次起動(dòng)時(shí)有爆鳴聲,泵體內(nèi)部有非正常磨損情況。③液壓泵起動(dòng)參數(shù)配置不合理,起動(dòng)時(shí)間短,瞬間負(fù)載大,影響其使用壽命。
圖1 泵體磨損
(1)油液性能問題分析 取少量油液進(jìn)行檢測(cè),包含pH值、粘度和固體顆粒污染度等重要指標(biāo),發(fā)現(xiàn)其油液部分指標(biāo)確實(shí)存在超標(biāo)的情況,故我們對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)進(jìn)行油液更換、油濾更換等工作,完成后設(shè)備投入使用,運(yùn)行結(jié)果表明主液壓泵使用壽命沒有改善。
(2)起動(dòng)異響問題分析 通過排除液壓泵安裝問題、油液?jiǎn)栴}等因素,基本判斷液壓泵起動(dòng)時(shí)異響是由于液壓系統(tǒng)中存有空氣引起的,因此對(duì)該液壓系統(tǒng)的漏氣點(diǎn)進(jìn)行排查。該液壓泵屬于下置式安裝,油液位始終高于液壓泵,而且液壓泵的外部進(jìn)油口處也無油液滲漏痕跡,首先可以排除空氣從液壓泵的進(jìn)油管路處進(jìn)入泵體的可能。
由于該設(shè)備為了保護(hù)橡皮囊及密封件的使用壽命,液壓介質(zhì)使用的是蓖麻油(植物油),相比普通液壓油粘度高。為防止油液溫度低粘度大導(dǎo)致主液壓泵起動(dòng)困難,設(shè)備配置了一套油液循環(huán)加熱系統(tǒng),保證蓖麻油溫不低于35℃。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察,主泵在停止后短時(shí)間內(nèi)再次起動(dòng)液壓泵,無異響產(chǎn)生,而主泵停機(jī)一晚后,再次起動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)爆鳴聲。在主泵停止運(yùn)行的過程中為了保證在環(huán)境溫度較低時(shí)液壓系統(tǒng)油液溫度不低于使用要求,油液循環(huán)系統(tǒng)一直處于運(yùn)行狀態(tài),可能是由于油液循環(huán)管路中存在微小的泄漏點(diǎn),將空氣帶入液壓系統(tǒng),長(zhǎng)時(shí)間累積后造成液壓泵起動(dòng)異響。為驗(yàn)證此判斷,我們嘗試在關(guān)閉主液壓泵后,停止油液循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行,次日起動(dòng)機(jī)床,結(jié)果表明液壓泵無異響,故可以判定液壓系統(tǒng)進(jìn)入的空氣是由油液循環(huán)系統(tǒng)引起的。
對(duì)其油液循環(huán)管路及接頭處進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)在油箱內(nèi)部,有一循環(huán)管路接頭斷裂現(xiàn)象,該斷裂處正好處于主液壓泵吸油口上方,如圖2所示,油液從管路中泄漏,沖擊油面,將空氣帶入液壓系統(tǒng)中。故針對(duì)破損管路重新進(jìn)行校正修補(bǔ)工作,修復(fù)泄漏點(diǎn)。完成后開啟機(jī)床,液壓泵無異響產(chǎn)生。
圖2 破損管路
(3)液壓泵起動(dòng)參數(shù)問題分析 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),液壓泵從開始起動(dòng)到完全運(yùn)行時(shí)間十分短暫,由于柱塞泵自吸性能較差,起動(dòng)瞬間負(fù)載大,短時(shí)間起動(dòng)容易造成泵體內(nèi)部元件損壞,減少使用壽命。該液壓泵所連電動(dòng)機(jī)配有軟起動(dòng)器,經(jīng)查看發(fā)現(xiàn)控制參數(shù)已丟失,升壓時(shí)間僅設(shè)置為4s,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況重新配置起動(dòng)參數(shù),延長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間,保障液壓泵的正常使用壽命。
柱塞泵是一個(gè)精密的液壓元件,使用要求高,此次通過更換液壓油液、修復(fù)管路泄漏點(diǎn)、優(yōu)化起動(dòng)參數(shù)等一系列措施后,該液壓泵已恢復(fù)正常使用,輸出壓力穩(wěn)定,無故障發(fā)生。