1、主 要 内 容液压系统基本知识齿轮油泵基本知识齿轮油泵故障原因及排除方法自卸车齿轮油泵案例分析液压系统基本知识系统原理简图系统原理简图一个简单的液压系统由油箱（一个简单的液压系统由油箱（A）、）、电电动机（动机（B）、）、泵（泵（C）、）、溢流阀（溢流阀（D）、）、过滤器（过滤器（E）、）、流量控制阀（流量控制阀（F）、）、方方向控制阀（向控制阀（G）、）、和油缸（和油缸（H）组成。组成。油缸（油缸（H）是由流量控制阀是由流量控制阀（F）控制运动的速度和方控制运动的速度和方向控制阀（向控制阀（G）控制运动控制运动的方向。的方向。ABCDEFHG当电磁阀得电时，油缸活塞将伸出和回当电磁阀得电时，
2、油缸活塞将伸出和回缩缩,其速度由流量控制阀确定，而电磁其速度由流量控制阀确定，而电磁阀不具有控制速度的能力，此图为两端阀不具有控制速度的能力，此图为两端电磁铁均不得电，电磁铁在中位。电磁铁均不得电，电磁铁在中位。左电磁铁得电，图示红色高左电磁铁得电，图示红色高压油进入油缸无杆腔，油缸压油进入油缸无杆腔，油缸活塞杆伸出。活塞杆伸出。右电磁铁得电，红色高压油右电磁铁得电，红色高压油进入油缸有杆腔，油缸活塞进入油缸有杆腔，油缸活塞杆缩回。杆缩回。齿轮油泵齿轮马达原理齿轮油泵齿轮马达原理1. 齿轮油泵工作原理动画齿轮油泵工作原理动画2. 齿轮马达工作原理动画齿轮马达工作原理动画液压阀原理液压阀原理手动
3、液压换向阀工作原理动画手动液压换向阀工作原理动画液压油缸原理液压油缸原理多级液压油缸工作原理动画多级液压油缸工作原理动画齿轮油泵基本知识 齿轮油泵结构简介 齿轮油泵工作原理 齿轮油泵安装、使用注意事项齿轮油泵结构图主动齿轮轴承油封从动齿轮浮动侧板异型密封垫圈前盖密封挡条滑动轴承后盖外密封圈 齿轮油泵工作原理 随着动力输入，主动齿轮旋转，吸油腔齿廓脱离，形成真空，液压油通过吸油口进入吸油腔，由齿廓间隙带到排油腔，液压油经过出油口被排出，形成齿轮油泵的吸排油过程。齿轮油泵安装使用注意事项 齿轮油泵使用介质 齿轮油泵安装使用要求齿轮油泵使用介质 推荐使用液压油：L-HM抗磨液压油（冬季L-HM32,
4、夏季LHM46;或者相近粘度的抗磨液压油）; 工作油温：200C800C，温度过高将加速介质的氧化变质，氧化后产生的酸性物质对液压系统的元件有腐蚀作用，并进一步污染介质和液压系统，大大的降低系统寿命。温度过低需选用型低温抗磨液压油，或者使用具有更好低温性能的低凝抗磨液压油; 根据ISO4406液压油污染等级规定：建议 高压齿轮油泵油液污染度等级不超过18/15，中低压齿轮油泵不超过19/16。齿轮油泵安装使用要求 保证动力输入与泵轴的同轴度； 安装紧固件保证到位； 注意齿轮油泵的自吸高度； 注意单向齿轮油泵的旋向，不能装反； 保证进油部分的密封性能； 安装时不能有径向力和轴向力，应该采用柔性连
5、接，如果在安装上无法避免径向力和轴向力的存在，在订制齿轮油泵时要特别提出，因为这样的齿轮油泵需在结构上进行特殊的设计； 安装时不能有敲打等硬力现象； 进油口的油温不能超过600C； 补油油箱的容量应该不小于油泵35分钟的流量； 注意进油的清洁度； 避免带载启动、带载停车；保证动力输入与泵轴的同轴度 动力输入与泵轴偏心有两种形式，一种为静态偏心，见右图；静态偏心距离连轴器中心轴伸中心联轴器轴伸 一种为动态偏心，见右图；轴回转最高点连轴器中心联轴器轴回转最低点轴伸中心动态偏心距离轴伸 参考左边两表格，动力输入与泵轴同轴度要求0.2mm0.40.30.20.10转速 100020003000 400
6、0500060007000（rpm）动态偏心（mm ）0.40.30.20.10轴径 20 406080120140160 （rpm）静态偏心（mm ）安装紧固件保证到位 安装止口要配合安装，不得太松，保证不了动力传输与泵轴伸的同轴度要求，影响元件的使用寿命。紧固件不到位将直接导致元件的损坏和大量机械性噪声的产生。安装法兰泵轴伸中心安装法兰及动力输入中心配合间隙太大导致动力传输对泵轴伸产生扰动注意齿轮油泵的自吸高度 齿轮油泵的自吸高度应该0.5m； 如果超出此范围，会造成齿轮油泵吸空的现象，造成齿轮油泵内部干磨而损坏齿轮油泵； 进油口管路通径要足够，软管不得出现折瘪现象。注意单向齿轮油泵的旋向
7、 单向齿轮油泵的旋向必须保证与其规定旋转方向相同，不可反向旋转。如果出现反向旋转现象时，最明显的现象是油封被冲出。进油口出油口主轴规定旋转方向主轴反转方向 冲油封现象的原因是因为油封处与单向齿轮油泵的低压腔互通，反转使得单向齿轮油泵的高、低压腔相反，高压油与油封处互通导致冲油封。 正常的油封可承受的压力是0.5公斤/cm2； 高压油封所能承受的压力, 常规也不过3公斤/cm2。保证进油部分的密封性能 进油管路漏气，法兰块上漏装密封圈或密封圈损坏等问题是最常见的进油部分漏气的现象。 进油部分密封性能差的主要表现为油箱有气泡、泵有异响、泵体发热明显，执行元件产生爬行现象等。安装时不能有径向力和轴向
8、力 齿轮油泵在安装时齿轮轴伸不得承受轴向力和径向力，如安装时无法克服这些力的曾在，齿轮油泵轴伸部分要做特殊结构设计以满足安装和使用要求。轴向力径向力安装时不能有敲打等硬力现象 有敲打等硬力现象，会造成齿轮油泵的齿轮端面和轴套（侧板）端面的摩擦副破坏，无法保证轴套（侧板）端面与齿轮端面之间的密封，造成容积效率降低，最终齿轮油泵将迅速失效。轴向硬力敲打注意介质的清洁度 齿轮油泵进油过滤器过滤精度应该100目（0.18mm）； 进油过滤的额定通流量应该不小于齿轮油泵额定流量的两倍； 绝对不能用乳化液等水溶液代替液压油； 介质的使用与维护； 液压系统故障原因统计显示90%以上故障是因为介质的污染、介质
9、的泄漏、介质物理化学性能变化、介质气蚀、介质过热造成的，其中介质污染大约就占75%。这就要求在介质的使用过程中要定期检测其品质指标，出现下述情况时，要及时处理和更换工作介质： 工作温度过高，超出规定范围工作温度过高，超出规定范围 过高的工作温度会加速介质的氧化，缩短使用寿命。颗粒污染度超过规定等级颗粒污染度超过规定等级 严重的颗粒污染会造成机械磨损，使元件表面特性下降，导致系统功能失效。水污染水污染 水会加速介质的变质，降低润滑性能，腐蚀元件表面，并且低温下结冰会造成颗粒污染。空气污染空气污染 空气进入介质会产生气蚀、振动和噪声，使液压元件动态性能下降、使用寿命缩短，增加功率消耗，并加速介质的
10、老化。化学物质污染化学物质污染 酸、碱类化学物质会腐蚀元件，使其表面性能下降，缩短使用寿命，并对系统造成污染。 介质的主动保养和预防维护 首先，确定为达到预期寿命和工作可靠性所需的清洁度等级。 其次，选择改善过滤装置，确认滤芯的过滤精度。 最后，定期检测介质的污染度，如超标，应及时采取措施，使其达到目标清洁度。 在实际维护工作中，主动保养预防维护要与预测维护相结合，达到延长液压系统使用寿命和防止故障发生。 齿轮油泵故障原因及排除方法齿轮油泵常见故障 油封漏油； 执行元件速度不够； 壳体炸裂； 噪声过大并有振动； 温度过高。油封漏油故障原因 油封件老化； 油封唇口损坏； 齿轮油泵轴与联轴器同轴度
11、差； 齿轮油泵内部磨损严重，高低压腔 串通；执行元件速度不够故障原因 进油管各连接处有漏气现象； 齿轮油泵内部磨损，效率下降； 齿轮油泵供油不足； 系统原因；壳体炸裂故障原因安全阀压力调得过高；安全阀卡死；泵出油口管路堵死；执行单元限位机构反应不灵敏；油缸启动时活塞抵死端盖油环面积不够；噪声过大并有振动故障原因低压管路及连接法兰处漏气；主机经过一段时间使用后油箱油位过低；进油管路有折瘪现象、局部区域形成节流造成的通径不够等原因；进油滤清器堵塞；齿轮油泵安装不牢固或者同轴度超差太大；温度过高故障原因系统没有安装冷却器；系统压力过高，内泄漏造成能量损失；管道太细和弯头太多，液阻太大；油箱油位太低；
12、液压油不合适或太脏；系统内部元件内泄漏严重；自卸车齿轮油泵案例分析1. 油封处漏油 在自卸车液压系统中油封漏油故障率非常高，我公司通过对故障油泵的拆检以及对齿轮油泵在自卸车上的安装进行分析发现，万向节万向节传动中心对泵的安装止口跳动度过大传动中心对泵的安装止口跳动度过大是导致泵损坏及这种现象的主要原因。2. 安装、保护措施不到位导致失效 该类型齿轮油泵在自卸车上的安装环境恶劣，安装止口和安装法兰的直径相差几个毫米，安装止口和安装法兰的直径相差几个毫米，不能形成有效紧固，齿轮油泵很容易因扰动不能形成有效紧固，齿轮油泵很容易因扰动和震动移位而造成早期损坏和震动移位而造成早期损坏。安装法兰处没有对油
13、封的保护措施，车底气流带动水气和灰尘很容易对扰动中的油封造成侵害，并迅速失效。3. 限位机构不工作导致炸泵 某地区自卸车发生多起齿轮油泵壳体及高压油管炸裂问题。经现场检测发现，当举升缸升到顶时，发动机明显掉速且声音异常，说明液压系统存在过载问题。对系统进行检查发现，举升缸到顶时限位气阀没有工作举升缸到顶时限位气阀没有工作。进一步检查发现，限位挡板移位造成限位气阀不工作。另有限位气阀顶杆弯曲导致限位气阀不工作。重新调整限位阀，故障排除。4. 油缸启动油环面积小导致壳体炸裂 某公司自卸车在装机调试过程中发生多起齿轮油泵壳体炸裂问题。经现场检测发现，举升油缸在启动时，齿轮油泵出油口压力峰值过高，并偶
14、有发动机闷车现象，说明液压系统存在液压冲击问题。对系统进行检查发现，单向阀、换向阀工作正常，溢流阀调死不起泄荷作用，但不是液压冲击产生的根源。 通过反复调试发现，当用挡块垫起大箱一点再启动举升油缸时，系统压力正常。进一步分析有两点造成液压冲击，一是油缸安装位置不对，形成推力死角；二是油缸启动油环面积油缸启动油环面积不足，造成启动压力过高不足，造成启动压力过高。经了解，该类车型的举升油缸是新供应商供货，油缸生产厂家设计有缺陷。改进后油缸在装配，无此类故障发生。 建议将溢流阀调至系统设定值锁死。以防用户调整过度，导致液压系统故障。 自卸车齿轮油泵安装法兰提高安装精度和强度，保证齿轮油泵的安装和使用
15、要求。 自卸车用齿轮油泵选用主动齿轮轴端带轴承，以防万向节传动对主动齿轮产生径向扰动，造成齿轮油泵的早期失效，并能够对油封形成保护。（如下图）自卸车齿轮油泵三包故障件分析1. 效低 根据拆检和试验情况分析，效率低的不同程度，齿轮油泵内部的闭塞区油液污染度程度也不同。（短时间台架试验不能将闭塞区油液完全更换），油液脏导致齿轮油泵内部摩擦副不同程度的磨损，最终导致失效的发生。2. 高压导致泵体扫膛过深 根据拆检和试验情况分析，一部分三包泵台架试验时不吸油，拆检发现齿轮油泵的内部摩擦副无明显磨损，检查泵体时发现泵体扫膛过深，部分泵体扫膛达到0.3mm以上（正常扫膛量应在0.1mm以下），可以判断为用
16、户超载使用导致。3. 轴向受力 一部分六齿三包泵台架试验时不吸油，拆检发现主动齿轮下端面侧板对应部位出现不同程度的明显磨损，可以判断为齿轮油泵使用过程受到明显轴向力所导致。8齿泵从未出现此类故障。4. 干烧 一部分三包泵台架试验时不吸油，拆检发现齿轮和侧板间的摩擦副已经完全破坏，情况严重的出现烧结现象，密封件受高温老化破损现象明显。导致齿轮油泵干烧的情况比较复杂，可能有以下几种情况：主机启动提速过快，系统供油不足所导致；油液过脏，齿轮油泵内部摩擦副严重磨损导致；进油管路漏气使齿轮油泵内部气蚀导致；进油滤油器堵塞，齿轮油泵吸油不畅导致；系统油液不足导致；超高压使用，使齿轮油泵内部结构破坏所导致。
17、5. 炸泵 个别三包泵为泵体炸裂，通过铸件材料分析，其机械、力学性能均符合要求，可以判断其泵为超高压使用导致，在用户中超载使用情况是客观存在的。6. 误判 很大一部分三包齿轮油泵在台架试验时其各项性能均符合产品的使用性能要求。应为用户判断有误所致。7. 无法试验 一部分三包齿轮油泵在上台架进行试验时发现无法使用，原因多样，主要是未对三包件进行妥善保护造成外部连接部位不同程度磕碰所致。8. 建议 要求用户按主机规定及时维护系统油液的清洁度，及时清洗或更换滤芯；要求用户不得随意调高安全阀开启压力，避免主机的频繁超载使用；主机厂应尽量消除轴向力对齿轮油泵的影响或使用8齿泵；加强对用户和服务人员的培训，减少误判。
