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常見鍛壓機葉片泵損壞之分析

2016-12-27 來自:斯普瑞液壓 點擊數:1190

常見鍛壓機葉片泵損壞之分析

在國內市場上液壓式鍛壓機械使用的葉片泵壽命都比較短,故障頻繁,許多使用葉片泵的客戶,紛紛對產品質量提出質疑,為了找出油泵真正的損壞原因,我們調查了很多同類廠家及退貨產品,發現很有規律,下麵針對這一行業油泵故障調查的數據信息介紹如下:

一、 油泵使用信息:

1、使用的油泵: 45V-60A-86C 子母葉片泵

2、使用的設備: 液壓式鍛壓機

3、油泵的壽命: 少則幾日幾月,多則最長不超過半年.

4、油泵損壞現象:斷葉片、斷定子、斷軸、崩殼體等(進口泵、國產泵均是同樣現象)。

二、廠家對故障泵的檢測:

1、損壞的葉片檢測:材料成份合格,硬度合格,金相組織合格。

2、損壞的定子檢測:材料成份合格,硬度合格,金相組織合格。

3、損壞的芯軸檢測:材料成份合格,硬度合格,金相組織合格。

3、損壞的殼體檢測:材料HT300,實際檢測強度附和國家標準,破壞性試驗能達到40Mpa時殼體崩裂,油泵額定壓力為:17Mpa,殼體保險係數為≥200%。

三、市場調查:

1、對全國不同地區的部分鍛壓機主機生產廠與廣大終端客戶的調查表明,在液壓係統中凡使用葉片泵的設備,幾乎全都不同程度的存在以上故障,其使用的油泵型號一樣,損壞的現象一樣,使用的壽命也相差無己,而這些廠家前期也曾同樣使用過美國產相同型號的油泵。

2、還有一部分鍛壓機在使用的油泵是齒輪泵或柱塞泵,使用齒輪泵、柱塞泵的設備,泵的損壞率相對葉片泵較低一些,就是噪音比較大,不如葉片泵低。

四、綜合分析:

通過近一年的質量跟蹤與信息反饋及結合對損壞泵零件的檢測,針對S45V-60A-86C泵的損壞問題,我們分析結果不是油泵本身質量問題,而是液壓係統設計缺陷原因所致,具體分析如下:

1、現代的鍛壓設備是由過去落後的以空氣為動力的氣錘升級為現在的以液壓為動力的鍛打設備,在對鋼件鍛壓過程中,隨著鍛壓錘上下快速運動,液體流動方向頻繁的快速切換,而在以200升/min大排量油泵工作中,正反向快速切換如果溢流閥反應滯後1秒鍾的話,管路流量內部形成的壓力就會升高至所危險的值,超出了油泵額定壓力,這就是瞬間超壓,該油泵如果長期處於超壓狀態,其壽命就會大打折扣,如果反應速度滯後1.5秒鍾以上的話,瞬間超壓會突破材料的峰值,油泵就會立即崩潰。

瞬間超壓過程是非常快而短暫的,係統壓力表幾乎沒任何顯示,在這種情況下,油泵中最薄弱的零件就易損壞,而“葉片”和“定子”就是油泵中最最薄弱的一個零件。

造成瞬間超壓有以下幾種可能,油髒堵塞了溢流閥不能正常泄壓,溢流閥本身精度偏低,閥芯滑動不暢,反應滯後,溢流閥通徑偏小,泄油不暢等(其它電磁換向閥故障同樣也會引起該故障)。

2、零件的抗疲勞性受到挑戰,我國的鋼材在特鋼裏屬上海寶鋼為最佳,在我們使用寶鋼的過程中感覺距日本、美國等西方國家的鋼材還是有差距,而在鍛壓機械這個行業裏,目前這種工礦(頻繁的高、低壓及正、反相的切換)誰的泵也是不可靠,葉片被折斷的現象尤如用手折鐵絲一樣,反複十幾下就能折斷,該油泵的零件損壞就是這個原理。

3、零件斷裂的先後順序及因果關係為,零件斷裂頻率最高的是油泵中“葉片”,其次是“定子”,再有是“軸”和“殼體”,而這四個零件“葉片”是最薄弱的一個,其強度與抗衝擊力的係數是最低的,當高壓下高速旋轉的“葉片”斷在了“定子”的內腔裏,而強大的機械慣性瞬間就會使“定子”崩潰或斷裂,當高速旋轉的泵芯被抱死的一瞬間,“軸”也就同時被擰斷了,而“軸”被擰斷是對電機的一種機械保護,否則會傷及電機造成更大的破壞,這種情況下,軸是無辜的,它起到了一個保險的作用,當瞬間超壓“快速”至極限時,也會發生另一種現象“殼體”崩裂,有時這兩種情況還會交織在一起同時發生。

4、為什麼有的泵壽命稍長一點,有的稍短一點,主要有幾個方麵的因素組成,一是零部件材料及熱處理方麵的差異,二是標準件方麵的差異,三是液壓係統“溢流閥”靈敏度方麵的差異等造成,最主要還是“溢流閥”的差異較大一些,因為在液壓係統中隻有一個“溢流閥”時,一旦油路堵塞或反應遲鈍“溢流閥”就會失靈,壓力由於不能正常泄掉而會急劇升高,瞬間超壓就會發生,設備工況每時每刻都在變化,其泵的壽命自然也會有所差異。

5、美國泵的損壞情況基本與國產泵一樣,隻是損壞的時間不太一樣,(其中包含著中、外材料與熱處理方麵的差異)。

6、柱塞泵、齒輪泵雖然抗衝擊性比葉片泵稍強一點,但遇到瞬間超壓至極限時同樣也會崩潰。

五、彙總及改進措施:

該泵故障主要原因有兩種可能:

在使用方法上使材料抗疲勞性降到了最低點。

液壓係統缺乏油泵對瞬間超壓的有效保護。

1、在油泵出口處(盡量接近油泵的位置)加裝一隻“直通式大流量溢流閥”, 一旦係統溢流閥失靈或反應慢,油泵溢流閥就會瞬間泄壓起到保護作用,采用雙保險方式能緩解壓力安全問題。采購溢流閥時,切記對質量狀況、反應靈敏度及產品可靠性和參數匹配性幾項技術指標稍加關注,這對於係統的安全和保護油泵是十分關鍵的。

2、調慢鍛壓機上下鍛打頻率,減少超壓的機會及延長零件抗疲勞壽命。

3、更換另一種稍好一點的葉片泵(S45VQ-60A-86C 工程機械用泵)。

4、更換成柱塞泵或齒輪泵(壽命會稍長一些)。

案例:在南方地區生產橡膠琉化機的設備前期使用的雙聯泵(有國外的也有我們的)也總是頻繁崩後蓋,它的現象是高壓泵部位經常性的瞬間超壓至最大極限,經過技術交流,主機廠認識到是係統缺乏雙保險,在加裝了油泵直通溢流閥後,困擾了多年的崩後蓋問題徹底解決(該現象與鍛壓機故障現象一模一樣)。

可喜的是,有幾家使用單位積極配合我們做了改進,加裝了油泵保護溢流閥,效果極佳,油泵壽命提高了數倍。

以上分析屬個人經驗僅供參考。

李 剛

2009年6月25號第一稿

2013年7月19日第二稿