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                  實例分析維修液壓柱塞泵轉子斷裂的故障

                  發布日期:2019-12-11 瀏覽次數:2548

                  眾鴻液壓維修工程師通過對故障件檢查,結合柱塞泵工作原理,認為本次故障中轉子開裂失效在前,分油盤開裂、分油盤軸承滾子剝落、殼體內部損傷均是轉子組件斷裂以后導致的結果。具體分析如下:

                  (1)轉子組件開裂后,轉子與分油盤平衡被打破,油膜潤滑遭到破壞,二者磨損加劇,分油盤高壓腔與殼體內腔在8、9號柱塞區段溝通,形成震動趨勢,施加給分優盤周期性載荷,導致分油盤工作不穩定,在高壓槽底部應力集中部位萌生疲勞裂紋,最終發生斷裂;

                  (2)分油盤內圈是滾棒軸承的外滾道,分優盤的斷裂破壞了滾棒的外跑道,滾棒在經過端口時產生撞擊或跳動,導致軸承滾棒剝落;

                  維修液壓柱塞泵

                  (3)轉子斷塊隨轉子旋轉,造成殼體內腔和斜盤組件側耳沿周向擠壓磨損和材料缺損。

                  分析認為,轉子組件發生疲勞斷裂是導致其他零件磨損和斷裂的原因,從而導致液壓柱塞泵的失效。轉子組件斷裂原因分析:

                  根據維修柱塞泵的斷口形貌判斷,疲勞裂紋從9號柱塞孔腰形槽密封帶靠近減重孔邊緣位置開始,從該處銅層疲勞開裂,沿轉子端面徑向向外延伸至轉子外圓,轉而順著柱塞孔軸線方向向上發展,在高低壓液壓油的反復沖擊下撕裂轉子基體,導致9號柱塞孔形成上下貫通的裂紋,同時疲勞裂紋沿轉子周向擴展越過減重孔。

                  8號柱塞孔上形成軸向貫通裂紋及周向疲勞裂紋,并在8號柱塞孔處形成貫穿至腰形槽的徑向疲勞裂紋,并在8號柱塞孔局部區域瞬時斷裂,使轉子裂紋部分形成斷塊從轉子組件上脫落。斷塊脫落時隨轉子旋轉,強行擠壓過斜盤耳軸,造成液壓柱塞泵斜盤耳軸內側損傷,越過耳軸后的斷塊擠壓、切削殼體內腔,隨著擠壓、切削深度的增加,斷塊脫離轉子,卡在殼體一側。

                  轉子組件鋼基體上疲勞擴展區微觀形貌上,可見明顯的疲勞條帶特征,銅層上也有疲勞擴展區發展特征,亦可見疲勞條帶特征。9號柱塞孔靠近工作面密封帶的銅層斷口已嚴重磨損,無法確定液壓柱塞泵原始形貌。根據殘留的銅層疲勞區形貌判斷,疲勞裂紋起源于銅層內部,見圖6。斷裂源區呈現類似于沿晶開裂特征,并出現較多無明顯斷裂特征的孔洞。

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