轴向柱塞泵-电机组转子系统临界转速及不平衡响应分析
交流伺服轴向柱塞液压电机泵效率分析与研究
液 压 与 气动
５ ５
交流 伺服 轴 向柱 塞 液压 电机 泵 效 率 分 析 与研 究
高殿 荣 ， 金 慧 刘
Ｔｈ ｎ ｌ ｓｓ ａ ｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｆｔ ｅ ｅ ｃｅ ｃ ｆａ ｎ ｗ ｅ ａ ａｙ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｆ ｉ ｎ ｙ ｏ ｅ ｈ ｉ ａ ｉ ｌｐ ｓｏ ｙ ｒ ｕ ｉ ｔ ｒｐ ｍｐ ｘ ａ ｉｔ ｎ ｈ ｄ ａ ｌ ｍｏｏ ｕ ｃ
以电机 为基 础 ， 电机 转子 内部设 置有斜 盘式轴 向柱 塞 泵。该 电机 泵的效 率是 一个 非常 重要 的参数 ， 在 因此该
文从 电机损 耗 、 泵的容 积效 率、 机械 效率 和 总效 率 几个 方面进 行 分析 与研 究 ， 而 为 电机 泵 的 实际应 用提供 从
依据。
关键 词 ： 向柱 塞 液压 电机 泵 ； 耗 ； 械 效率 ； 轴 损 机 容积 效率
２ Ａ） 电 ， 除意外 情况 。 Ｙ 通 解 ４ 油缸 油路 中装有 溢 流 阀 （ ４中 的元 件 ６ ， ） 图 ） 把
３ ）油 缸 内部 装 有 高精 度 的磁 致 伸缩 式 位 移 传 感 器， 伺服 控制 系统 可 以根 据需 要 对 整个 试 验 系 统 进 行
力 闭环 控制 或是位 置 闭环控制 。
如今 ， 多学者 都 在 开展 液 压 泵 与 电动 机 的合 一 很
磁场 的研 究 ， 而斜 盘式轴 向柱 塞泵 的研பைடு நூலகம் 主要 集 中在
平 台 因 自重对 被测试 结构件 造成 损坏 。
用 力 的方 向。
３ ）紧急 停 机后 （ 止 泄 压 ） 通 过 旁 通 油 路 起 作 禁 ， 用， 按照顺 序依 次对换 向阀 ４ 如 图 ４所示 ） Ｉ Ａ（ （ 的 Ｙ 或
轴向柱塞泵故障原因分析与处理
轴向柱塞泵故障原因分析与处理摘要：汽轮发电机组大都设置有顶轴油系统，用于在汽轮发电机启动和停止前将转子顶起，以减小轴径与轴承间的摩擦系数，使盘车装置顺利地投入工作。
目前国内大多数机组的顶轴油系统油泵选型都为轴向柱塞泵。
本文总结自己多次维修轴向柱塞泵的经验，从轴向柱塞泵的原理和结构方面分析，提出了导致检修后的油泵振动大的原因和彻底解决油封渗漏故障的措施。
关键词：顶轴油泵；轴向柱塞泵；柱塞质量分配；配油盘接触检查0引言轴向柱塞泵结构精密，维修人员将泵体解体检修后再组装试运，经常发生检修后的油泵相比检修前振动增大的异常情况。
同时轴向柱塞泵发生油封渗漏油的缺陷后，对结构不清楚的检修人员采取更换新油封的方式去处理，往往发生处理后油封依然渗漏的现象，故障不能彻底消除。
为保障发电厂汽轮机组能够安全启动和停止，对顶轴油泵高可靠性要求是非常必要的。
电厂检修人员因检修经验不足，发生故障后不会检修或检修后故障不能消除，故常常购买新油泵进行更换，造成检修费用的浪费。
本文根据轴向柱塞泵的工作原理、从结构部件特点出发，分析导致检修后油泵振动增大和油封渗漏不能彻底消除的根本原因，同时提出检修时对柱塞质量进行平衡分配和对配油盘的接触面进行研磨的处理办法。
1案例及处理过程运城发电公司2×600MW机组，顶轴油系统油泵配置为上海高压油泵厂有限公司生产的CCY14-1B的轴向柱塞泵。
1号机组在2020年5月停机前检查发现油泵油封处有渗漏现象，泵体振动良好，判断渗漏原因为油封磨损，故停机后安排更换骨架油封。
5月24日第一次检修时发现除了油封磨损外，泵轴和油封配合处轴径也有磨损现象，为处理泵轴轴径的磨损，故将油泵进行了彻底的解体。
5月26日泵轴轴径磨损处加工处理合格后，组装泵体并试运，发现检修后的油泵振动严重超标且声音异常增大，传动轴轴端油封处依然有油液渗漏。
通过对造成振动和声音变大的原因进行仔细分析后，第二次检修时对圆周分布的柱塞位置进行了重新调整并再次更换了新油封，检修后试运振动和声音大的故障得以消除，但轴端油封处渗漏现象依然存在。
柱塞泵的故障分析 液压柱塞泵
选用液压油不合适
特定液压油的某些特性不能满足我们产品材料及工况需求。 如液压油不具备合适的润滑及承受负载特性，将导致相对 运动表面损伤。具体见手册： 《液压油及润滑》, 520L0463。 《可降解液压油技术文献》, 520L0465。
液压油含气
液压油中如存在空气或泡沫，将导致液压油膜中含气，动 态油膜支撑无法建立。
维护、保养指导原则
润滑相对运动部件 组装时，给有相对运动零件涂干净液压油。这样 能确保车辆启动时，这些部件能得到润滑。
维护、保养指导原则
换所有O型圈及密封垫 拆检过程中，需更换所有O型圈及密封垫。组装O 型圈时需先用少量干净的石油基润 滑脂涂抹O型圈。润滑脂必须能溶解于液压油。
维护、保养指导原则
下面几页中将提及何时更换零件的指导规程（文字及图片）。 同时，我们也提供了一些典型的损伤零件照片及其可能导致的 故障原因。 可能存在某些零件损伤不是太严重，可以再使用的情况。但为 了确保维修质量，我们建议维修时更换所有的带动态油膜支撑 的零件。如配油盘，柱塞/滑靴。
擦伤或划痕
当滑靴，配油盘或支撑盘上带有圆周环形的擦伤或凹槽刻 痕时，可能预示液压油中存在外部污染物。冲洗系统并更 换新的，干净的液压油。 在检查这些零件表面时，如你发现轻微磨削或研磨就能除 去这些圆环型的划痕时。 修复这些零件并重新使用。 当通过手指头或铅笔能感测到这些划痕时，更换损坏零件 或组件。
滑靴拔头
柱塞与缸体粘结可导致滑靴与柱塞分离。可导致分离的原 因包括：超速，污染，润滑不足，低压侧压力过低，吸油 口真空度过高，以及壳体压力过高。回程盘与滑靴磨擦或 回程盘破损以及柱塞刮擦也可导致分离（见下页举例）。
浅谈柱塞泵常见故障的排除
浅谈柱塞泵常见故障的排除作者：高鹍来源：《管理观察》2009年第11期柱塞泵主要作为飞机液压系统的动力源，为整个液压系统提供高压液压油。
由于它使用效率高，从起飞到降落不停工作，因此故障频发。
为了方便维护和使用，保证柱塞泵的使用寿命，下面以YZB-20H型柱塞泵为例，分析柱塞泵故障判断方法及处理措施。
YZB-20H型柱塞泵主要由转子、柱塞组合件、回位弹簧、斜盘组合、分油盘、随动活塞、传动轴和壳体等组成。
一、在工作过程中，因磨损等原因容易发生故障，必须精心维护的零件通常有分油盘、转子和柱塞组合件等1.分油盘分油盘是泵内的关键零件，所发生的故障大多是分油盘磨损、咬盘甚至烧盘，导致分油盘与转子配流平面、分油盘与泵体配流平面之间配合不贴切，密封性能降低，造成泄漏。
主要表现为：泵的压力提不起来、泵不打油或油量不足等。
对于拉毛、磨损不太严重的分油盘，可采用手工研磨的方法加以修理解决。
具体方法是：在二级以上精度的平板上选用氧化铝系微粉作磨料，再加入15号航空液压油，将分油盘表面贴合在平板上用适当的力推磨，研磨修理后的分油盘用清洗汽油油清洗、抛光后不平行度不大于0.015毫米，不平度不大于0.0015毫米，光洁度▽11，然后镀银。
若分油盘磨损较严重使其厚度小于允许的最小厚度13.8毫米或烧损并使零件退火发黄，则必须更换分油盘。
其损坏原因是由于转子与分油盘之间的油膜被破坏，造成金属对金属的直接接触，转子与分油盘存在高速旋转运动，金属的直接接触产生大量的摩擦热，使转子和分油盘过热导致材料组织的改变，产生咬合、粘结，进一步加剧磨损和摩擦，最终使金属产生裂纹或烧坏。
在修理、使用、安装分油盘过程中，须注意以下几个方面：(1)合理选择工作油液，严格保持清洁，用油的清洁度应达到8级以上。
(2)转子与分油盘接触端面要达到规定要求，使两者接触均匀。
(3)安装时保证转子、传动轴的同轴度；泵体、分油盘对传动轴的垂直度；分油盘两端面的平行度。
轴向柱塞泵失效分析与现场维修探讨
体和后泵盖端面直接配油 。缸体 中孔 内的弹簧 的作用 与非通轴型泵 的相 同 ，是将缸 体压 向右 侧配流端 面 ， 保证启动时 的密封 。
者根据韶钢二轧厂伊 顿 “ Ｖ 型轴向变量 柱塞泵的使用情况 ，分析 了其失效 Ｐ” 原因 ，探讨 了现场检修及维护方法 ，可为柱塞泵 的现
咬 摘要 ： 介绍轴向柱塞泵泵体内部结构 ， 分析柱塞泵失效原 因。根据轴 向柱塞泵 的现场使用情况 ，提 出一些合理 的 吱 维修和维护措施 ， 延长 了 柱塞泵的使用 寿命 。 咬 关键词 ：轴向柱塞泵 ；液压系统 ；使用维护 ｉ ；
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ２ 文 献标 识 码 ：Ｂ 文 章编 号 ：０ ５ ０ ５ （ ０ ０ ７— １ ４ Ｈ２ ２ ４— １ ０ ２ １ ） １ ９—
场使用及维护提供参考 。
ｌ 泵 体 内部 结 构 分 析
图 １ 通轴 结构
Ｆｉ Ｓ ｎ ｌ—ｈ ｏ ｈ ｓｒ ｃｕｅ ｇ１ ｐｉｄｅ ｔｒｕｇ ｔｕ ｔ ｒ
轴 向柱塞泵可分为斜盘式和斜 轴式 ２大类 。在变 量形式上 ，斜盘式轴 向柱塞泵靠斜盘摆动变量 ，斜 轴 式轴 向柱塞泵则为摆缸变量 。 通轴泵结构 的另一 特点是 在泵的外伸端 可以安装 个小 型辅 助泵 （ 常为 内齿轮 泵 ） 通 ，供 闭式 系统补 油之用 ，因而可 以简化 油路系统和管道连接 ，有利 于
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｘ ａ ｉｔ ｎ ｐ ｍｐ；ｈ ｄ ａ ｌｃ ｓ ｓｅ ；ｕ ｅ ａ ｄ ｍａ ｎ ｅ ａ ｃ ｙ ｒ ｓ ａ ｉ ｐ ｓｏ ｕ ｌ ｙ ｒ ｕｉ ｙ ｔｍ ｓ ｎ ｉｔｎ ｎ ｅ
轴 向柱塞 泵是液 压系统 中重要 的动力元件和执行 元件 ，广泛地 应用在 工业液压和行走液压领域 ，是现
简述轴向柱塞泵的结构特点
简述轴向柱塞泵的结构特点
轴向柱塞泵是一种常用的液压泵，广泛应用于各种工业领域。
它的结构特点主要包括以下几个方面：
一、泵体
轴向柱塞泵的泵体通常采用铸铁或铸钢材料制成，其内部的轴向柱塞排列成圆形或椭圆形，与泵体内壁密封。
泵体的前部通常设有进口，后部设有出口，泵体的上部还设有一个液压控制阀，用于控制泵的工作状态。
二、转子
轴向柱塞泵的转子通常由一根轴和多个柱塞组成。
柱塞可以根据需要调节其长度，以实现不同的输出流量。
转子的外部通常涂有润滑油，以减小摩擦，提高泵的效率。
三、驱动装置
轴向柱塞泵的驱动装置通常由电机、内齿轮泵和传动轴组成。
内齿轮泵负责将液压油送入轴向柱塞泵的进口，传动轴则将电机的动力传递给轴向柱塞泵的转子，使其旋转。
四、液压控制系统
轴向柱塞泵的液压控制系统通常由一个控制阀和一个控制器组成。
控制阀用于控制泵的进出口，控制器则用于监测泵的工作状态，以保证泵的正常运行。
五、优点和缺点
轴向柱塞泵的优点包括：
1. 输出流量大，可适应各种工作条件。
2. 体积小，重量轻，易于安装和维修。
3. 效率高，能够满足高压、高流量的要求。
4. 运转平稳，噪音小，寿命长。
轴向柱塞泵的缺点包括：
1. 价格较高，成本较高。
2. 对液压油的清洁度要求较高，易受杂质影响。
3. 需要定期维护和保养，以保证其正常运行。
以上就是轴向柱塞泵的结构特点和优缺点的简要介绍。
在实际应用中，需要根据具体的工作条件和要求选择适合的泵型和配置，以达到最佳的效果。
轴向柱塞泵常见故障预测
轴向柱塞泵常见故障预测1 轴向柱塞泵故障诊断与预测概述[1]液压泵是整个液压系统的动力元件。
它将原动机（电动机，内燃机）的机械能转换成油液的压力能，为液压系统提供有一定流量和压力的油液。
轴向柱塞泵有其自身的优点，结构紧凑、径向尺寸小,惯性小,容积效率高,目前最高压力可达40.0MPa,甚至更高，因此一般用于工程机械、压力机等高压系统中在很多的场合如矿山机械，钢铁厂等。
液压泵出现故障将导致整个液压系统无法正常工作，液压泵的故障诊断对液压系统和整个生产线都有重大的意义。
本文主要针对斜盘式轴向柱塞泵发生的故障进行诊断方法的一个模型建立和讨论。
对柱塞泵的智能故障诊断，一般是开发出故障诊断专家系统等方法直接诊断出故障发生的位置和发生的原因，然后利用专家的知识推理，提出故障解决的方案和措施。
而很少对故障进行预测，不能有效的对柱塞泵预先检修，而有可能耽误了最佳的检修时间，影响生产，并使泵遭受不可修复的损坏，缩短泵的使用寿命。
由于导致泵故障的因素多样，一个因素会导致多个故障产生，一个故障，也可能是由多个因素共同产生的，因此，在很多情况下，并不能非常准确地描述故障的情况。
本文用模糊处理的方法，利用模糊数学的概念，把故障的症状进行模糊化作为诊断的依据，同时输出故障原因的模糊量。
对柱塞泵的故障进行诊断，诊断出故障发生的原因和元件，并对柱塞泵故障进行预测，达到预警的目的。
2 故障诊断的方法——故障的分类[2][3]故障的分类，是同一时间不同故障之间的相互比较，分辨出最可能发生的故障。
根据故障症状的明显程度和故障原因对应的模糊关系，以及故障原因和故障源发生难易性的对应关系，两条路径综合考虑的方法来求出最后的故障发生的原因。
以某钢铁公司轧钢线PV250DF型柱塞泵为例，主要的故障症状有液压泵的压力小，压力波动大，油液温度高，内泄漏大，流量小或无流量，振动大等。
2.1 有关参量的模糊处理设故障症状集为A：A＝（a1、a2、a3、a4、a5，a6，a7，a8，a9）；其中，a1表示压力小，a2压力波动大，a3表示表示流量小，a4表示内泄漏大，a5表示油液温度高，a6表示225HZ振动大，a7表示铜含量大，a8表示铬含量大，a9表示铁含量大。
轴向柱塞泵的故障排除与修理
• 五、轴向柱塞泵的使用
– 1 安装前系统清洗干净 – 2 新泵使用一周后将全部油液过滤一次 – 3 采取必要的冷却措施
轴向柱塞泵的故障排除与修理
– 4 自吸的有关问题：吸油高度、吸油滤油器、 转速、吸油管通径 – 5 倒灌自吸 – 6 泄漏油管的接法 – 7 工作或烧坏
• 油液污染；柱塞或滑靴阻尼小孔堵塞；斜盘硬度或 加工精度不够；滑靴台肩厚度不一致；滑靴表面静 压支承精度不够；柱塞球头平面偏小；
轴向柱塞泵的故障排除与修理
• 三、轴向柱塞泵的修理
– 缸体、配流盘、斜盘、柱塞、变量头、斜盘
• 四、轴向柱塞泵装配
– 清洗、去毛刺；禁止用硬物敲打、防止定心弹 簧钢球脱落；注意泵体与配流盘上销的安装；
轴向柱塞泵的故障排除与修理
• 泵偏心小或工作压力低；油粘度大，油箱容积小； 轴承磨损，传动憋劲。
– 5 泄漏油管漏油严重（内外漏）
• 缸体与配流盘、柱塞与柱塞孔等磨损；变量活塞磨 损，导致泄漏；结合处密封件损坏；油封漏油。
– 6 泵不能转动
• 柱塞卡死；滑靴脱落；球头折断；回程盘破裂；缸 体与配流盘烧结；
– 7 变量机构失灵
• 变量头轴瓦圆弧面磨损严重；控制油通道堵塞；变 量活塞卡死；控制阀芯弹簧损坏；变量机构泄漏
轴向柱塞泵的故障排除与修理
– 8 配流盘与缸体贴合面磨损或烧坏
• 油液较脏；启动时泵内无油；配流盘硬度不够；缸 体材质较差；配流盘高温高压变形；泵壳内支承孔 与传动轴同轴度差；缸体与轴承的配合间隙过大； 传动轴花键配合处间隙太小；缸体配流面与转动中 心不垂直；传动轴弯曲；配流盘高低压过渡区困油 严重。
轴向柱塞泵的故障排除与修理
• 一、简介
– 原理、结构、三对关键摩擦副
转子系统临界转速计算及不平衡响应分析
设置关键字来实现。所有轴承材料 的 弹 性 模 量 相同， 只 考虑
图3
转子轴承系统载荷加载图
67 瓮 雷， 等: 转子系统临界转速计算及不平衡响应分析
为了获 取 转 子 轴 承 系统的 临 界 转 速， 需要 通过 ANSYS 有限元分析获 取 CAMPBELL 图， 绘 制 CAMPBELL 图 需要求 因此 设 置 考 察 转 子 的 转 出多个自转频率值对应的进动频率， 2 000 ， 5 000 ， 8 000 ， 9 000 ， 10 000 ， 110 000 ， 速分别为 0 ， 单位 ， 1， 是 r / min。进 行 多 次 模 态 求 解 后， 利 用 命 令 PRCAMP， RPM / PLCAMP， ， 1， RPM 获得转 子 轴 承 系 图 的 坎 贝 尔 图如图 4 所示， BW 为反向涡动。 图 4 中 FW 为正向涡动， 在 ANSYS 中， 激励 直线 与 各 阶频 率 曲 线 的 交 点 对 应 的 转速即临界转速， 如表 3 所示。 60 Hz( 3 600 r / min) 处 轴承系统在频率 31 Hz( 1 860 r / min) 、 的振 动 幅 值 最 大 发 生 共 振 ， 由于转子 在 其 临 界 转 速 附 近 的 振 动幅值最大， 从而验证了求解转子系统临界转速的正确性。 3． 2 不平衡响应分析 为模拟转子轴承系统实际工作情 况， 研究 转 子 圆 盘 偏 心 质量所引起的离心力对转子系统的 影响， 为进一步舰船汽轮 机转子的优化设计分析提供理论 依 据。 由 理论力学 可 知， 假 如在某一圆盘上的偏心质量， 则其产生的离心力: F = mrω2 F 为离心 力， m 为 偏 心 质量， r 为 偏 心 半 径， 式( 3 ) 中， ω 为转 子的旋转速度。偏心力在转子中心上两个坐标方向的投影:
浅析柱塞泵常见故障原因及预防措施
浅析柱塞泵常见故障原因及预防措施摘要：柱塞泵效率高、排出压力高、维修简单，并且能在泵压变化的条件下实现流量恒定,也可在严苛条件下输送特种介质，如腐蚀性、磨砺性、高粘度、高密度及高温介质等。
因此，及时分析柱塞泵发生故障的原因，采取相应的预防措施，延长机泵设备的使用寿命，降低设备维修费用，确保原油或注水任务的完成，具有十分重要的意义。
下面针对几种常见故障的征兆进行描述，并对原因进行分析，对防止发生故障的措施进行探讨，以期达到最大限度的发挥机泵设备的效能，提高经济效益的目的。
关键词：柱塞泵；故障原因；措施；经济效益一、柱塞泵结构及原理柱塞泵是容积式泵的一种，它是依靠活塞或柱塞在泵缸内作往复运动来改变工作室的容积，从而达到吸入和排出液体的目的。
1.结构柱塞泵由电器部分、动力端、液力端、传动部分组成。
（1）电器部分由电动机和电控箱组成；（2）动力端由动力箱、曲轴、连杆、轴承、十字头体等组成；（3）液力端由进排液阀、柱塞、密封填料、安全阀等组成；（4）传动部分由大小皮带轮、皮带和护罩组成。
2.工作原理在电动机的带动下，柱塞通过连杆机构在缸套中做往复运动，当柱塞向外运动时，工作室内压力降低，出口阀关闭，低于进口压力时，进口阀打开，液体进入；当柱塞向内运动时，工作室压力升高，进口阀关闭，高于出口压力时，出口阀打开，液体排出；柱塞泵就是这样连续不断的把液体吸入升压后排出。
二、常见故障分析与处理措施1.泵的传动部分有异常声音原因分析：（1）连杆螺栓松动（2）连杆轴瓦与轴配合间隙过大（3）传运动部分其它零件松动处理措施：（1）拧紧连杆螺栓（2）调整或更换轴瓦（3）调整或更换松动的零件2.滚动轴承温度过高原因分析：（1）轴承装配间隙过紧（2）轴承内进入污物（3）润滑脂过多或过少（4）轴承出现疲劳蚀痕处理措施：（1）重新装配调整其轴承间隙（2）清除污物（3）润滑脂添加适量（4）更换轴承3.润滑油温度过高原因分析：（1）传动部分装配不良（2）呼吸阀堵塞（3）机油变质（4）润滑油液面过高或过低处理措施：（1）重新装配（2）清洗呼吸阀（3）更换机油（4）润滑油液面控制在合适位置4. 泵的排量不足原因分析：（1）来液不足（2）缸套磨损严重（3）活塞磨损严重（4）进、排液阀漏失处理措施：（1）检查来液情况（2）更换缸套（3）更换活塞（4）调整或更换进、排液阀5.泵体法兰处渗漏原因分析：（1）法兰螺栓松动（2）密封圈损坏处理措施：（1）拧紧螺栓（2）更换密封圈6.进、排液阀的阀腔内敲击声不均匀原因分析：（1）排液阀阀盖没有压紧或螺母松动（2）弹簧失灵或断裂（3）阀座、阀芯损坏处理措施：（1）紧固阀盖螺栓（2）更换弹簧（3）更换阀座、阀芯7.泵进出口压力表指针摆动剧烈原因分析：（1）蓄能器充气不足或气压过高、胶囊损坏（2）泵的进、排液阀损坏（3）进、排液阀密封圈泄漏（4）泵内进入空气（5）滤网堵塞或来液不畅处理措施：（1）按规范充气或更换蓄能器（2）更换失灵的进、排液阀（3）更换密封圈（4）排除空气（5）清洗滤网或检查来液情况8.柱塞密封泄漏严重原因分析：（1）柱塞密封函体调节螺母松动（2）密封圈磨损严重（3）污物进入密封函体（4）柱塞腐蚀或损伤处理措施：（1）调节螺母的压紧量（2）更换损坏密封圈（3）清除泵体内及管道污物（4）更换柱塞9.柱塞温度过高原因分析：（1）密封函体调节螺母压的太紧（2）密封圈装配不当（3）与导向套的配合间隙过小或偏磨处理措施：（1）适当调整螺母（2）调整或重新装配密封圈（3）调整或更换导向套10.泵整机振动超限原因分析：（1）曲轴轴向窜动量过大。
柱塞泵故障分析与维修的研究
柱塞泵故障分析与维修的研究【摘要】以斜盘式轴向柱塞泵和阀配流径向柱塞泵为例，分别介绍了轴向柱塞泵和径向柱塞泵的结构和工作原理，描述了柱塞泵的损坏现象，分析了损坏原因，提出了维修措施和在实用中的注意事项。
【关键词】柱塞泵；损坏；维修柱塞泵是利用柱塞在泵的缸体内往复运动，使柱塞与泵壁间形成容积发生改变，反复吸入和排出液体增高其压力的泵，是液压系统的一个重要装置。
柱塞泵按柱塞的排列方向不同可分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵两大类。
柱塞泵与齿轮泵和叶片泵相比，柱塞泵容积效率高，可达0.92～0.98，因而额定工作压力高，可达35MPa左右，可输出较高转速，功率与质量之比是所有液压泵中最大的。
柱塞泵输出流量大，压力脉动较小，运行平稳，易于改变排量，可以制造成各种类型的变量泵。
由于柱塞泵综合性能好，而被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，如工程机械、航空及武器装备等领域。
但柱塞泵结构比较复杂，成本较高，使用时对油液的清洁度要求较高，自吸能力差，使用与维护要求高。
1.轴向柱塞泵的故障分析与维修轴向柱塞泵是将数个柱塞均匀地布置在一个多孔的缸体圆周上，且使柱塞轴线与缸体中心线平行或倾斜一个角度的液压泵，按其配流方式不同可分为配流盘配流和阀式配流两大类。
配流盘配流柱塞泵根据传动方式和结构特点不同，可以分为斜盘式和斜轴式，选取斜盘式轴向柱塞泵为例。
1.1斜盘式轴向柱塞泵的结构和工作原理斜盘式轴向柱塞泵结构和工作原理，泵工作时斜盘和配流盘固定不动，电动机带动传动轴、缸体及柱塞一起旋转。
柱塞尾部有弹簧，使柱塞的球头端始终与斜盘工作表面保持紧密接触，柱塞缸体内的柱塞孔壁及配流盘共同构成密封空腔。
当传动轴按图示方向旋转时，位于最上端的柱塞在斜盘的约束下开始向右移动使密闭容积减小，油液从配流盘压油口排入系统，实现压油过程；最下端的柱塞沿着斜盘工作表面逐渐向左伸出，油液在大气压力下进入缸孔内，实现吸油过程。
1.2斜盘式轴向柱塞泵故障分析轴向柱塞泵工作时，失效主要表现是流量逐渐降低，直到超过最低使用极限；或者突然发生故障停止工作。
浅谈轴向柱塞泵动力特性分析及虚拟仿真技术
浅谈轴向柱塞泵动力特性分析及虚拟仿真技术摘要为了更好地认识轴向柱塞泵的各个结构和动力特性的形式，便于对柱塞泵的各个部件进行改进和提高，通过对轴向柱塞泵的外部观察和拆解，对其运用现代科技进行三维仿真和运动分析，从而在技术改进及特性研究方面提高效率。
关键词轴向柱塞泵；动力特性；三维仿真；运动分析引言对传统的物理样机的研究，不仅研究时间周期长，提出改进后进行物理样机的制造也会花费大量的财力和人力[1]。
本文提出对轴向柱塞泵进行虚拟样机的构建，利用虚拟样机可以很大程度的提高效率，并且可以通过现代先進软件展示更加生动形象。
将现存工厂的硬件使用与软件相结合，构建一个经济实用、适合大众的模型，通过对模型的研究和改进来等效的替换到实际中则可以大大方便生产、制造和研究。
2 轴向柱塞泵的拆解和分析任何模型的建立都必须使建立者对现存实体有准确的认识。
轴向柱塞泵的形式多种多样，但是具体的实际结构却相差不多。
所选择的实体也必须能够清楚的表达各部件相互之间的存在关系和运动功能。
通过以下几种方式收集实体[2]：①从网上素材网站中可以找到柱塞泵的三维仿真模型，我们可以在此基础上改进；②实地考察，找学校现存设备进行拆解或者去学校周边的工厂进行参观；③对工厂中的有经验工人进行请教，并询问个人所认为现阶段柱塞泵所存在的问题。
斜盘式轴向柱塞泵由斜盘1，滑靴2，柱塞3，缸体4，配流盘5，传动轴6等零件组成。
斜盘式柱塞泵是一种更改容积来建立压力和输送和配流，而容积的改变是靠转子与缸体的相对位置，即紧密连接，又实现相对滑动。
（如图1）3 三维模型的建立及仿真运用三维仿真ADAMS软件对轴向柱塞泵的各个部件进行仿真。
在进行仿真时将不同类型的部件加以分类，方便以后参数的更改和技术的改进[3]。
在此之后就可以将每种不同类型的部件作为一个变量，通过更改单个变量的参数和运动机构来找出更加适合的构件形式。
也可以通过做不同的形式，来看到参数改进后的柱塞泵的优点及效率。
变工况条件下轴向柱塞泵的运行可靠性分析
变工况条件下轴向柱塞泵的运行可靠性分析变工况条件下轴向柱塞泵的运行可靠性分析摘要：轴向柱塞泵作为一种常见的液压元件，在工况条件变化时可能会面临一系列的问题，如泵内压力变化、泵的振动和噪音等。
为了确保轴向柱塞泵的运行稳定和可靠性，需要对其在变工况条件下的运行特性进行分析与评估。
本文通过对轴向柱塞泵的工作原理和结构进行介绍，分析泵内压力变化、振动和噪音产生的原因，并针对不同工况条件下的性能参数进行评估，以提高轴向柱塞泵的运行可靠性。
关键词：轴向柱塞泵；变工况；运行可靠性；泵内压力变化；振动；噪音一、引言轴向柱塞泵作为液压系统中的关键元件之一，广泛应用于工程机械和航空航天等领域。
在实际工作中，由于工作负载和工作环境的变化，轴向柱塞泵可能会遇到不同的工况条件，如压力波动、流量变化和温度升高等。
这些变化会对泵的性能产生一定的影响，甚至可能导致泵的故障。
因此，对于轴向柱塞泵在变工况条件下的运行可靠性进行深入分析和评估是非常必要的。
二、轴向柱塞泵的工作原理与结构轴向柱塞泵是一种由轴向柱塞组成的往复式工作元件，通过其往复运动实现液体的输送。
其工作原理可简单概括为：当柱塞处于吸油行程时，由于柱塞上的油液压力低于油箱的压力，油液就会被吸入泵腔；当柱塞处于压油行程时，油液压力已经高于油箱的压力，此时柱塞将油液推入泵腔内，从而完成液体的压力输送。
轴向柱塞泵的结构主要包括：泵体、柱塞、驱动装置和控制机构。
其中，泵体是泵的主体，负责容纳柱塞和控制机构。
柱塞则是泵的工作部件，主要负责液体的压力输送。
驱动装置是通过外力给予泵体和柱塞往复运动的动力源。
控制机构则负责控制泵的启动、停止以及流量的调节等功能。
三、变工况条件下轴向柱塞泵的运行问题及原因分析1. 泵内压力变化在变工况条件下，泵内压力的变化是一个非常常见的问题。
这主要是由于外界压力的波动或工作负载的变化所导致的。
当外界压力波动时，泵内压力也会相应发生变化，从而导致泵的性能降低或无法正常工作。
柱塞泵的常见故障分析（赵清亮）
柱塞泵的常见故障分析（赵清亮）柱塞泵的常见故障分析赵清亮山西兆丰铝业有限责任公司氧化铝分公司 045000 [摘要]随着经济和技术的不断发展，泵行业的发展也越来越快。
现在市场上的泵也多种多样，并且泵的使用范围更加广泛。
柱塞泵是液压系统的一个重要装置。
它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现反复吸入和排出液体并增高其压力的泵。
柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合。
柱塞泵是往复泵的一种，属于体积泵，其柱塞依靠泵轴的偏心转动驱动，往复运动，其吸入和排出阀都是单向阀。
当柱塞外拉时，工作腔内压力降低，出口阀关闭，低于进口压力时，进口阀打开，液体进入；柱塞内推时，工作腔内力升高，进口阀关闭，高于出口压力时，出口阀打开，液体排出。
当传动轴带动缸体旋转时，斜盘将柱塞从缸体中拉出或推回，完成吸排油过程。
柱塞与缸孔组成的工作容腔中的油液通过配油盘分别与泵的吸、排油腔相通。
变量机构用来改变斜盘的倾角，通过调节斜盘的倾角可改变泵的排量。
[关键词] 柱塞泵故障输出1.液压泵输出流量不足或无法输出油液1.1吸入量不够。
原因是吸油管路上的阻力过大或者补油量不足。
例如泵的转速较大，油箱内液面过低，进油管泄漏，滤油器堵塞等。
1.2泄漏量过大。
原因是泵的间隙偏大，密封不严造成。
例如配油盘被金属碎片、铁屑等划伤，端面漏油；变量机构中的单向阀密封面配合不好，泵体和配油盘的支承面有砂眼或印痕等。
可以通过检查泵体内液压油中混入的异物判定泵被损坏的部位。
1.3倾斜盘倾角太小，泵的排量少，这需要调节变量活塞，增加斜盘倾角。
2．中位时排油量不为零变量式轴向柱塞泵的斜盘倾角为零时称为中位，这时泵的输出流量应为零。
但有时会出现中位偏离调整机构中点的现象，在中点时仍有流量输出。
其原因是控制器的位置偏离、松动或损伤，需要重新调零、紧固或更换。
泵的角度维持力度不够、倾斜角耳轴磨损也会产生这种现象。
轴向柱塞泵的问题分析及简介
控制元件
• 泵站
沃克船长轮舱盖液压系统
执行元件
动力元件
沃克船长轮舱盖液压系统
存在问题
• 舱盖在开启过程中， 其顶升油缸只能伸 出很少的行程。不 能将舱盖完全顶出， 使滚轮与舱盖轨道 同一水平直线。
对该问题的分析主要 原因为液压压力不足 排除掉舱盖的机械故障。 见下图：液压原理图
该船使用的是力士乐恒压变量 泵
1、在确认溢流阀工作性能完好的情况下，将泵的出口阀关 闭。启动泵。发现此时压力只有100bar。 2、该泵的额定工作压力为280bar。 3、系统所需的实际压力为200bar。 4、溢流阀的调定压力为251bar
故可以断定该问题的原因在于泵本身
对 泵 进 行 解 体
简 析 泵 的 原 理
这种往复运动是由于斜盘和驱动轴轴线夹角产生的。这个角度是变化的（变量泵）。
简 析 泵 的 原 理
简析 泵的 变量 原理
1、当负载没有压力或压力未达到控制阀调定压力时，斜盘控制活 塞在平衡活塞的弹簧推动下，无杆腔油通过控制阀直接回到邮箱， 此时泵近似全排量输出。泵相当于一个定量泵。此阶段称为“定量 阶段” 2、当负载达到或超过控制阀调定压力时，液压油通过控制阀进入 无杆腔，推动活塞，此时斜盘倾斜角变小（±18°），排量减小， 输出流量减小。流量的减小会导致泵输出压力减小。当柱塞泵压力 减小后，低于控制阀的调定压力时，会重复1中的状况。这个阶段 为“定压阶段”
偶尔脉动，多因油脏，可更换新油，经 常脉动，可能是配合件研伤或憋劲，应 拆下修研
因及
排除
进油管堵塞，阻力大及漏气
内部漏损过大
疏通进油管及清洗进口滤油器，紧固进 油管段的连接螺钉
修研各密封配合面 修复或更换磨损件
基于核超限学习机的轴向柱塞泵故障诊断
基于核超限学习机的轴向柱塞泵故障诊断曾祥辉;兰媛;黄家海;胡晋伟;魏晋宏;武兵【摘要】由于柱塞泵内部结构复杂且结构之间相互耦合,致使对其进行故障诊断的难度也随之增加.为了提高算法的可靠性和诊断速度,将核函数与超限学习机结合的方法用于柱塞泵故障诊断.首先,通过加速度计和流量计采集到泵在正常和不同故障工况下的振动和流量信号,同时对其采用小波包分解进行去噪;然后提取了时域无量纲指标和小波包分解的频带能量值中最大频带能量和系统中流量计的流量值,共8维特征向量;最后用核超限学习机对4种故障(滑靴磨损、配油盘磨损、中心弹簧失效、松靴)进行识别与诊断.结果表明,将核超限学习机用于故障诊断,相比于超限学习机和传统的智能诊断算法支持向量机、BP神经网络有明显的优势.%The complex internal structure of the piston pump and the coupling between structures result in the increasing difficulty of the piston pump's fault diagnosis.In order to improve the reliability and diagnostic speed of the algorithm,the method of combining the kernel function and the extreme learning machine is used to diagnose the fault of piston pump.Firstly,the vibration and flow rate signal of the pump under normal and different fault conditions are collected by an accelerometer and a flowmeter,and the wavelet packet decomposition is used to remove the noise.Then,a total of 8-dimensional characteristic vectors are extracted,including the time domain dimensionless index,the maximum energy of band energy decomposed by the wavelet packet and the flow value of the flowmeter in the system.Finally,the kernel extreme learning machine is used to identify and diagnose 4 kinds of faults (slipper abrasion,valve plate abrasion,centralspring failure,and loose slipper fault).The experimental results show that compared with the extreme learning machine,the traditional intelligent diagnosis algorithm support vector machine and the back propagation neural network,the kernel extreme learning machine has obvious advantages in fault diagnosis.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P61-64)【关键词】故障诊断;核函数;超限学习机;轴向柱塞泵【作者】曾祥辉;兰媛;黄家海;胡晋伟;魏晋宏;武兵【作者单位】太原理工大学机械工程学院,山西太原030024;太原理工大学机械工程学院,山西太原030024;太原理工大学机械工程学院,山西太原030024;太原理工大学机械工程学院,山西太原030024;太原理工大学机械工程学院,山西太原030024;太原理工大学机械工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TH137;TH322柱塞泵作为一种使用量大、应用面较广的液压系统元件，主要用于高压、大流量和流量需要调节的系统中。
柱塞泵的合理使用与故障分析
3. 噪声过大 4. 异常发热
对于压力补偿变量泵 ,控制变量机构的弹簧调得太松 ,因此当压力 升高时 ,斜盘倾角迅速变得很小 ,于是流量也迅速下降到很低数值 ,压 力也就不易建立
液压气动与密封 /2006 年第 4 期
柱塞泵的合理使用与故障分析
李 越
(湘潭钢铁集团公司 ,湖南 湘潭 411101)
摘 要 :本文根据对冶金液压设备中柱塞泵应用实践与研究 ,提出合理使用柱塞泵的基本原则 ,对柱塞泵常见故障产生的原因、排 除方法进行了分析 ,以利于柱塞泵研究设计、生产制造、使用维护者提高柱塞泵的技术性能 ,对故障进行预防、诊断与排除。 关键词 :柱塞泵 、合理使用 、故障诊断 中图分类号 : T H1371 51 文献标识码 :B 文章编号 :100820813 (2006) 0420024204
[ 4 ] 派克液压缸样本[ K] . CH0106 - 9801. 1998 [ 5 ] Sealing Handboo k[ K] . Parker Germany ,3353 D/ E. 2005.
图 2 斜盘式轴向泵法兰安装精度检查 a) 心轴径向振摆检查 (允差 < 0. 1mm) b) 法兰同轴
(3) 降低液压系统的噪声 1) 泵和原动机的安装底座支架必须有足够的刚性 ,在底座 下面和安装法兰与支架之间应有橡胶隔振垫 ,以降低噪声 。 2) 为了防止泵的振动和噪声沿管道传至系统 ,在泵的吸入 和压出口可各安装一段软管 。但压出口软管应垂直安装 ,长度 一般不超过 400～800mm ;吸入口软管应有一定的刚度要求 ,不 允许由于管内有真空度而出现变扁现象 。
and Premat ure Wear [ R ] . Parker Bulletin , 1242/ 1 - GB. 2005 [2] 赵应樾. 常用液压缸 与其修理 [ M ]. 上海 : 上海交通 大学出版
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液压 与气动
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轴 向柱 塞 泵 ． 电机 组 转 子 系统 临界 转 速 及 不 平 衡 响 应 分 析
系统的二 阶 固有 频率 ， 其 不平衡 响 应最 剧烈 处位 于转 子 系统 两端 。 关键 词 ： 轴 向柱 塞泵。 电机 组 转子 系统 ； 临界 转速 ； 不 平衡 响应 ； Ｒ ｉ ｃ ｃ ａ ｔ ｉ 传递矩 阵法 ； 有 限元 分析 中图分 类号 ： Ｔ Ｈ １ ３ ７ ． ５； Ｔ Ｈ１ ３ ３ ． ２ ； Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ９ 文 献标志 码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ０ － ４ ８ ５ ８ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ － ０ ０ ４ ９ － ０ ８
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｃｒ ｉｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｕ ｎ ｂａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｒ ｅ ｓ ｐｏ ｎ ｓ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｕｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ
摘
要： 临界 转 速及 不 平衡 响应 分析是 采 用转 子动 力 学研 究 转子 系统动 态特 性 的基 础 。 以斜 盘 式 轴 向
柱 塞泵一 电机 组 转子 系统 为研 究对 象 ， 通过 Ｒ ｉ ｃ ｃ ａ ｔ ｉ 传 递矩 阵 法、 Ｐ ｒ ｏ ｈ ｌ 传 递矩 阵 法和有 限元 法分 别对 转子 系统 进 行 了临界 转速 的计 算 ， 结果 表 明 电机 轴及 联 轴 器 的存 在 降低 了轴 向柱 塞 泵． 电机 组转 子 系统 的 临界 转速 ，
Ｃｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ Ｕｎ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ Ｒｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｔｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ Ｓ ｈ ａ ｆ ｔ Ｒｏ ｔ ｏ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｓ ｗａ ｓ ｈ — ｐ ｌ ａ ｔ ｅ Ａｘ ｉ ａ ｌ Ｐ ｉ ｓ ｔ ｏ ｎ Ｐ ｕ ｍｐ
权凌霄 。 ， 刘 嵩。 ， 张 崇
（ １ ．燕 山大学 河北省重 型机 械流体动力传输与控制实验室 ，河北 秦皇岛 ０ ６ ６ ０ ０ ４；
２ ．燕 山大学 先进锻压成形技术与科学教育部重点实 验室 ， 河北 秦皇岛 ３ ．燕 山大学 机械工程学 院 ， 河北 秦 皇岛 ０ ６ ６ ０ ０ ４； １ ０ ０ １ ２ ０ ） ０ ６ ６ ０ ０ ４ ； ４ ． 北京机械工业 自动化研究所 ， 北京
Ｙ ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｑ ｉ ｎ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ，Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ ０ ６ ６ ０ ０ ４ ；
２ ．Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｙ ｒ ｏ ｆ Ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｆ ｏ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ＆ Ｓ ｔ ａ ｍｐ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ（ Ｙ ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ） ，
并证 明 了 Ｒ ｉ ｃ ｃ ａ ｔ ｉ 传递 矩 阵 法在 计 算 大型转子 系统 的优 势 ； 此外， 通 过 模 拟 流量 脉 动及 侧 向径 向压 力 引起 的
转子 不平 衡 状 态 ， 得 到转子 系统 的不平 衡响 应特 性 ， 结果 可表 明 ， 流 量脉 动 及侧 向 径 向压 力主要 激 发 了转子