柱塞泵资料

一油泵概述
油泵是液压系统的动力机构，它将原动机（电动机、内燃机等）的机械能转变为液体的压力能。

油泵可以分为容积式和非容积室（蜗轮式）两种。

非容积式有离心泵、轴流泵等，利用高速旋转的叶轮使进口产生真空吸入液体，并在出口连续输出压力液体。

这种泵进口与出口相通，效率随液体粘度增加而降低，并且输出液体量随出口压力升高而显著减少。

容积式泵是通过一个封闭的空间容积的变化来实现吸油和压油的。

当这个封闭容积由小变大时进行吸油，由大变小时进行压油。

典型的为柱塞泵，柱塞从缸孔中拉出时吸油，压进时压油。

这种泵进口与出口是被隔开的，效率取决于隔开吸压油腔的各对运动零件间的结构工艺间隙及油液的粘度等。

粘度越高效率越高，输油量几乎保持不变（因效率略有影响，另外压力升高至18MPa，油液会被压缩1%）。

柱塞泵属容积式泵，CY型柱塞泵因柱塞分布同传动轴轴线相平行，故被称为轴向柱塞泵。

若柱塞分布同轴线相垂直则称为径向柱塞泵。

另外一些容积式泵有齿轮泵、叶片泵、螺杆泵等，其中只有叶片泵能够同柱塞泵一样制成变量的，其余只能是定量泵。

而且柱塞泵的效率也是最高的，柱塞泵中轴向柱塞泵又比径向柱塞泵的效率高。

齿轮泵、叶片泵等一般用于低压中高压（20MPa以下）及流量较小、功率较小的液压系统中，而对于高压或超高压及流量大、功率大的液压系统，一般是用柱塞泵。

二油泵如何实现变量
轴向柱塞泵变量是通过改变柱塞行程（改变变量头偏角）；
径向柱塞泵变量是通过改变定子偏心。

三油泵的供油和自吸
柱塞泵具有一定的自吸能力，但自吸的高度不宜超过500mm，并且严禁在吸入管道上安装滤油器，吸入管道直径不小于推荐数值，另外自吸时一定要把泵先调至全偏角。

在转速超过1500rpm时，宜采用供油，供油压力为0.7MPa左右。

在开式系统中，供油泵的流量应为该泵的130%，在闭式系统中，供油泵的流量应为该泵的35%。

四油泵排量的影响因素
油泵排量的计算公式（理论）：
·z
q = 2 R tg γ·πd2
4
其中：q —排量（同以下几个要素都成正比）
R —柱塞分布圆半径
γ—斜盘偏角
d —柱塞直径
z —柱塞数
五柱塞数为何多为奇数
因为奇数柱塞的流量脉动频率比相邻的偶数柱塞的大一倍，但流量脉动的幅度（最大瞬间流量和最小瞬间流量的差）却小得多，并且流量不均匀系数随柱塞数的增加而减少。

又当偶数柱塞数目等于奇数柱塞数目的一倍时，它们的流量不均匀系数是相等的。

还有当柱塞数目大于16时，流量不均匀系数就降到2%以下，故柱塞数一般都取奇数，且多为7或9（16/2）。

六油泵的输出功率为什么总小于输入功率
由于油泵内有摩擦损失和容积损失（泄漏），输入功率必定小于输入功率。

摩擦损失包括油液损失，相对运动零件间的摩擦损失及运动零件与密封元件间的摩擦损失。

它的大小程度用机械效率ηx来反映。

容积损失是由于泄漏造成，大小程度用容积效率ηv来反映。

总效率等于机械效率和容积效率的乘积，等于输出功率除以输入功率。

七泵的容积效率
泵的泄漏主要发生在以下五个地方，并且各地方的泄漏占总泄漏量的比例如下：
1)配油盘压油腔处，比例为46%；
2)配油盘压力平衡油槽（大泵，配油窗外一小槽）处，比例为28%；
3)配油盘辅助支承面处，比例为20%；
4)柱塞与缸孔处，比例为5%；
5)滑靴处，比例为1%。

可见泵的容积损失主要发生在配油盘处，但是以上是以设计数据计算得出，当其它地方因非正常原因造成损坏时，其泄漏会大大增加。

八滑靴的设计思路
滑靴上连续封闭的环称为密封带，环上开口的为辅助支承带。

密封带的作用是产生推开力以平衡柱塞对止推板的压紧力。

推开力公式为：
F推= π
4(d1+d2
2
)2 P cosγ
式中：F
推
—推开力；
d1+d2—密封带内外圈直径之和；
P —油泵压力；
γ—斜盘偏角。

可以看出推开力同滑靴密封带内外圈直径有密切的关系。

所以，在维修时如果有烧靴现象，可以将密封带内圈上倒一下角，以增加推开力。

注意：不能倒外圈。

因为这样只会使推开力更加减小，也就更容易烧靴。

辅助支承带的作用只在于增加接触面积，故必须断开。

另外，各沟槽必须保
证畅通，如一旦堵塞则会发生以下后果：
1)堵塞在密封带外圈就相当于增加了密封带外圈直径，那样会大大增加推
开力，从而影响容积效率；
2)堵塞在密封带外圈就相当于增加了密封带内圈直径，那样会大大减少推
开力，从而也会引起烧靴。

另外，柱塞头部小孔也不能堵塞，否则也会引起严重烧靴。

九定心弹簧的作用
定心弹簧是指在钢球底下的小弹簧，它有以下三个作用：
1)使弹簧回程；
2)使滑靴与斜盘之间保持一定的预压紧力；
3)使缸体与配油盘之间保持一定的预压紧力。

如果定心弹簧发生永久变形则会使容积效率下降，如果定心弹簧卡死而不可压缩则会引起烧靴和/或烧盘。

十油泵的并联
两个油泵并联，是将它们的出油口彼此连接起来，并连接到输往执行机构的压油路上。

这样，总的输油率便是两个泵的输油率之和，而每个油泵的压力彼此相等。

也就是说，油泵并联可以增加流量，而不能增加压力。

两个油泵并联时，回路上要做到：
1)有时两个泵同时供油，有时只是一个油泵供油而另一个油泵卸荷；
2)工作油泵输出的压力油不能流入不工作的油泵中，以免后者变成油马达
和影响执行机构的正常工作。

为达到这两项要求常用分级阀、方向阀或液控卸荷阀。

油泵并联一般用在分级调速回路中，或用在执行机构有高压小流量、低压大流量的供油要求的系统中。

十一油泵的串联
油泵的串联是将第一个油泵的出油口与第二个油泵的进油口连接起来。

这样，第一个油泵从油箱中吸入油液输给第二个油泵，再由这个油泵输给执行机构。

两个油泵串联后输往执行机构的流量等于单个油泵的流量，而压力则为两个油泵出油口和进油口压力差之和。

两个油泵串联，一般用于两种情况：一是用来解决柱塞泵的自吸能力差或吸油高度太大而用一个泵无法实现吸油（或吸油不良的问题）；二是用来增加输油工作压力（等于两个泵的工作压力之和）。

柱塞泵不适用于这种目的（增加压力），而叶片泵适用。

叶片泵的受力取决于高低压腔的压力差，而柱塞泵的柱塞受力取决于高低压腔压力的绝对大小，而串联后的压力可以超过额定压力很多。

十二相对于油缸如何选择油泵
1)所需油泵的流量： Q = FV
F —油缸的活塞有效面积：无杆泵F = πD2
4
；D —油缸内径
有杆泵F = π（D2-d2）
4
；d —活塞杆直径
V —活塞的运动速度
2)所需油泵的压力：p = P F
P —油缸牵引力
十三油泵电机功率的选择
1)如果是定量泵。

电机功率P =
pqs 60000η
p —实际使用最大连续工作压力；q —排量；
s —转速；
η—总效率，0.8 – 0.9。

2)如果是变量泵。

电机功率P = max （p1q1s
60000η
，p2q2s
60000η
）
注：max 的意思是取扩号中最大者。

q 1—最大连续工作压力p
1
时的流量；
p 2—最大流量q
2
时的最大连续工作压力。

十四 YCY泵装配工艺顺序
YCY泵的零部件与其他精密液压件一样，大都经过热处理后的磨削加工，精度、粗糙度要求都很高。

在装配前，尤其是将泵解体后再装配时，首先应将所有待装配零部件全面检查一次，看各部毛刺、飞边是否清除，是否划伤、碰磕损坏，各配合表面是否达到精度标准，特别是配油盘与泵体端面及缸体端面的接触处。

据实际经验，对上述配合面检查时，是在缸体和泵体端面上涂少许薄机油，将配油盘置于其上，用手指按盘，看四周油膜是否闪动，若闪动则证明接触精度达不到，须修整。

此外，柱塞与滑靴的配合轴向窜动为0.05以内，检查时要感到运转灵活而不松动。

各零部件在装配前均要仔细清洗，严防杂质、污物及织物、毛头混入。

（一）主体部分装配顺序
1．装配传动轴部件。

将两只小轴承、内外隔圈装于传动轴轴颈部位，并用弹性挡圈锁牢；
2．传动轴与泵体的装配。

在检查好泵体端面，特别是与配油盘结合端面的平面度、粗糙度后，将传动轴部件装入泵体孔中，要求轴转动时对泵体内端面跳动量不大于0.03，然后在泵体外端面再装上油封盖（圆法兰）；
3．对接泵体、泵壳。

使传动轴伸出端向下，竖直安放泵体，并用高垫块垫
置稳固。

用螺钉对接泵体、泵壳时，要注意大小密封圈的完好，尤其不能遗失掉压力控制油道接口处的小密封圈；
4．装入滚柱轴承。

要注意轴承受力均匀；
5．安放配油盘。

要注意配油盘安放平整，可以利用细铜棒轻敲（竖直离开一定距离自由落下），声音应清脆；
6．安放缸体。

160以上应用吊装螺钉；
7．依次放入外套、中心弹簧、内套及钢球；
8．将柱塞、滑靴组置于回程盘上，然后垂直放入缸体中。

（二）压力补偿机构的装配顺序
1）零部件检验
1．变量头（斜盘）和变量壳体的本体以及变量头耳轴与轴瓦的接触良好程度；
2．变量活塞与变量壳体内孔配合要滑动自如，间隙适当；
3．伺服阀芯在活塞孔中，弹簧芯轴在弹簧套内孔中均要滑动而不松动；
4．将变量头、销轴、变量轴相互套装在变量壳体中，检查在摆动范围内有无卡阻，变量头偏角是否够，配合是否有松动。

2）装配顺序
1．装配流量指示盘组件，将指示盘穿过压盖内孔,用连接销与拨叉组装后,一齐装入变量壳体的孔内,并把拨叉口横向摆放；
2．将变量壳体与泵壳相结合的端面向上安放，自上而下缓慢放入变量轴；
3．在变量轴上装入并旋紧拨叉销，然后旋转变量轴，使拨叉销滑入拨叉的叉槽内；
4．将伺服阀芯与弹簧芯轴用T型槽装好后滑入变量轴的套内，然后在弹簧芯轴上放入内外弹簧；
5．将组合套筒旋进上法兰并处于最上面位置，然后将上法兰与变量壳体连接并注意有关密封件与垫片不使遗落或损坏，装上限位螺钉等附件；
6．装配单向阀和下法兰；
7．将变量头、止推板置于竖直安放的油泵主体的回程盘上；
8．合装主体与变量机构，将变量部分扣于泵的主体部分上，并用干净的扁铁条使变量头销轴滑入变量轴的相应的孔中，特别留意中心钢球不能脱落。

也可以置两者于水平位置后合装。

拧紧螺钉时，一面转动传动轴，一面均匀紧固，应使旋转灵活平稳，无轻重和阻滞。

十五油泵的使用与维护
为了确保油泵使用寿命，应当注意合理正确的使用和维修。

主要有：
（一）使用条件不能超过油泵允许的范围
1．压力和转速不能超过规定值。

C级泵的工作压力不超过31.5MPa，G级泵的工作压力不超过20MPa，转速一般都在1500rpm以下。

超过转速，配油盘易烧坏；
2．根据油泵旋向标牌使用，不得反向运转；
3．该泵具有一定的自吸能力，吸油高度应当在0.5m以内，吸油管道中不能安装滤油装置。

（二）安装质量要达到规定要求
1．泵和电机公用底座和基础应具有足够的刚度，以减小振动；
2．泵和电动机之间用弹性联轴节或内齿联轴节连接。

同轴度在0.10范围内；
3．严禁用齿轮或皮带盘带动泵的传动轴，以避免径向受力。

安装联轴节不要敲打，宜用专用工具压入；
4．外接回油管要从上部流回油箱，防止停车后泵体内存油全部流回油箱。

（三）保证液压用油状态正常
1．用油推荐使用N32或N46抗磨液压油，工作温度在15-65℃之间；
2．保持油液清洁，发现污染及时清洗油箱和更换用油；
3．轧花厂飞棉絮绒较多，油箱上必须安装空气滤清器，注意及时清洗，避免不洁而污染油液造成油泵吸油困难。

十六常见故障与排除方法
YCY14-1B泵在使用过程中的常见故障是：系统升不起压或压力提不高；油泵打不出油或流量不足；油液温升太高；油泵噪音过大；漏油严重；压力补偿机构运动失灵等。

这些故障产生的原因及排除方法见表1。

表1 YCY14-1B型轴向柱塞泵常见故障的产生原因及排除方法
十七缸体与配油盘端面常见故障与修理
主要故障是缸体与配油盘贴合面磨损或烧坏，产生原因和修理方法见表2。