液壓設備設計進口液壓柱塞泵在線狀態(tài)監(jiān)測與預知維修

液壓設備設計在冶金行業(yè)引進的成套設備中，其液壓站大都配置德國力士樂，美國派克等歐，美，日等國家生產(chǎn)的高壓，大流量液壓柱塞泵機組。在設備投入使用后，由于引進時沒有相應的液壓柱塞泵技術說明書，不了解泵的在線狀態(tài)監(jiān)測方法與維護方法及使用軟壽命，（軟壽命 →是設備設計時規(guī)定的役齡期限）。因此，有些國內企業(yè)設備管理人員認為：外國的液壓柱塞泵性能好，使用壽命長，只要液壓泵在運轉，系統(tǒng)壓力還能達到，就不必檢修，也沒有建立建全相應的液壓泵現(xiàn)場點檢規(guī)章制度，從而造成對進口的液壓柱塞泵的管理誤區(qū)。進口的液壓柱塞泵與機械設備一樣，都是有服役期限。服役期限的長短取決于液壓介質的清潔度以及設備運行中正確監(jiān)測，維護及保養(yǎng)。本文中主要論述泵在線檢測，預知維修，保養(yǎng)維護，更換和調整。

1．進口液壓柱塞泵（簡稱泵）磨損的三個階段

進口的液壓泵的磨損分為初期磨損，正常磨損，異常磨損三個階段。

1.1初期磨損階段：泵在零件制造過程中，零件金屬表面有一定的微觀不平度（表面粗糙度）軸或孔存在的橢圓度與不直度，在金屬表面發(fā)生初期相對運動時，泵零件間相對高速運動，此時摩擦副間會產(chǎn)生輕微的摩擦磨損，零件處于初期磨損階段。

1.2正常磨損階段：經(jīng)過一段時間的磨合，摩擦副間生成新的，精度等級更高的粗糙度，磨損速度減慢。進入一段相對比較長的穩(wěn)定使用階段。

1.3異常磨損階段：在此階段中，金屬材料達到疲勞周期的額定壽命，金屬表面將產(chǎn)生疲勞層，疲勞層在泵高溫高壓的特殊使用狀態(tài)下，金屬表層易發(fā)生顆粒狀脫落，因此，磨損急劇增長，最后導致零件失效。

1.4泵在運行中的相對運動的三對摩擦副（靜壓軸承關系）零件之間的磨損，使零件間的縫隙增大，泵內泄漏量隨之增多，油溫也相應升高。泵軟壽命是從初期磨合期到穩(wěn)定使用階段進而到疲勞剝落期階段（劇烈磨損階段）。這三個階段時間的長短主要取決于所使用的液壓介質的清潔度。

1.5影響泵的軟壽命還有另外一個決定性因素，就是泵的軸承的使用壽命。因為軸承在泵殼內軸向載荷轉動，泵殼內的三大摩擦副（1缸體配流面與配流盤；2柱塞桿與缸孔；3滑靴與斜盤）零件高速摩擦轉動，金屬表面相對運動時，金屬與金屬產(chǎn)生接觸摩擦，發(fā)生粘結和切削，而且由于局部高溫，造成大尺寸金屬氧化物顆粒疲勞剝落，剝落的金屬顆粒因無法排出泵殼外而積存在液壓泵殼內。因泵殼體充滿液壓油，沉積的金屬顆粒與液壓油混雜在一起隨泵主軸及缸體的轉動又在殼體內旋流漂移，造成泵內軸承的加劇磨損。軸承磨損到一定程度后游隙增大，軸承游隙增大后軸承的回轉精度降低后，無法保證缸體與配流盤的相對運動精度，因此又破壞了泵三對摩擦副之間的靜液壓的平衡，被破壞的靜液壓支承（三對摩擦副）又會加速磨損。

即使所使用的液壓介質達到清潔度標準，軸承還有一個基本的額定使用壽命。軸承的額定壽命分為（1）公稱額定壽命；（2）修正的額定壽命；（3）深入計算的額定壽命。

 　　泵用軸承基本額定壽命是指足夠大一組的相同型號軸承中有90%在首次出現(xiàn)疲勞征兆前達到或超過的壽命。額定壽命計算的基礎與ISO281一致，是Lundberg和Palmgren的疲勞理論,該理論考慮了很多因素，包括材料的疲勞極限，潤滑，載荷與潤滑間隙內的相互關系以及軸承的摩擦特性和載荷分布，在基本額定壽命的計算中應考慮其它因素，例如潤滑和污染的影響。但是如果油液中有大于10μm金屬顆粒磨損影響因素，就無法精確計算。該理論在遇有磨粒磨損情況下，通常給出一個最終額定壽命值。液壓柱塞泵使用的是INA公司滾柱軸承。達到FZG試驗的至少耐磨損等級10級，潔凈度為NAS1638之8級，用β⒑≧100的過濾器的液壓油的軸承軟壽命。液壓設備設計