柱塞泵第二吸油口理论.pdf

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1、液压柱塞泵的第二个吸油口理论鞍山东霖液压测试技术有限公司马明东我在前期所写的文章中提出液压柱塞泵存在第二个吸油口理论，即柱塞泵壳体泄油管在某个特定条件下，所泄油液会改变流动方向而出现反向流动（油箱中的油液流向柱塞泵壳内）。但是，多数搞液压的友人不同意我这个理论，也有人表示疑惑，有大学科研院所的人提出要搞一下这方面的仿真测试分析，等等。最近，有一位在上海搞液压测试工作的人在一台国产的小型挖掘机上作出了实际测试，以实测数据证明这个理论。所测试的泵的是进口德国力士乐公司A10VO系列76排量的柱塞泵，该泵在一台国产小型挖掘机上配套使用。测试时发动机的转数即泵转数为2200rpm。测试

2、前在该泵上使用1个便携式流量仪和2个压力传感器进行参数记录，其中1个压力传感器安装在泵的吸油口处（见图1)；另1个压力传感器安装在柱塞泵壳体上，泵壳体泄油回油箱管路正常安装，在泵的输出口（P口）的管路上安装了流量计用以检测泵的输出流量。图11‐‐‐‐‐‐‐流量实测值，‐‐‐‐‐‐‐泵吸油口上的压力‐‐‐‐‐‐‐‐泵壳体内压力图2如图2所示是实际测试结果曲线。曲线纵轴1是流量坐标，量程从0到170L/min。纵轴2是压力坐标，量程以中间为0，表示为正常大气压值，向上至0.08bar是正压；向下是真空度值即所谓负压，越向下，意味着真空度越大。曲线横坐标是时间，单位是秒（s）。从图上

3、看曲线会有许多意想不到的情况发生，下面结合泵的工况变化情况进行分析。进行实测时，挖掘机需要作出一个动作、泵的压力以及流量才能有变化。通过对测试曲线分析，可以了解到：从0秒开始，挖掘机出现一个动作，泵的斜盘从中间位置开始向最小角度变化，出现一个排量减小，使泵的输出流量变小。此时，油箱至泵吸油口管道（PS管）的吸油的流速变慢，其管道内的压力处于上升状态，即从0秒时的负压0.01bar上升至1秒时正压0.048bar，在这1秒内，泵壳体内的压力也随之上升，也从负压0.01bar上升到正压0.02bar。在第3秒时看三条曲线变化情况，流量计测得的泵输出流量已达到160L/min，因该泵

4、排量76cc/r，这说明，当泵的转数达到2200rpm时，泵斜盘已变化在最大角度（15°）处，当泵输出达到160L/min时，此时（第3秒）泵的吸油口压力从正压0.048bar一直下降至负压0.03bar（即真空度值0.03bar，也是绝对压力0.973bar。），此时泵壳体压力也从正压0.023bar下降至负0.07bar（真空度0.07bar）。从第3秒到30秒全过程看，所有参数变化都是呈现为一种有规律的现象，即：随着泵斜盘排量增大其输出流量变大，吸油口压力变低，泵壳体压力也随之降低，反之亦然。再从曲线上第17.5秒到18.5秒看，流量曲线（蓝色）处于上升过程，在第17.5

5、秒时，泵输出流量约14L/min，这说明泵的斜盘处于最小角度位置。从第17.5秒到18.5秒这一秒之间，泵输出流量从14L/min瞬时增大至162L/min，这条流量上升变化率的斜线，也表征泵的斜盘变量在1秒钟时间，其斜盘摆角就从最小的角度变化到最大摆角，这时，在流量上升过程中，柱塞泵的吸油口（PS管）出现负压过程，这一现象会出现非常严重问题。原因是泵的变量斜盘处于零摆角时，柱塞基本没有往复运动，吸油管道内的油液不流动状态，当泵的斜盘瞬时从最小角度变化到最大角度，这个斜盘变化是一个动态变化过程，极易造成瞬时流量引起压力变为负压情况。由于斜盘角度从小变大的瞬时效应，使泵吸油口（P

6、S管）的油液不能及时以正压状态注入到泵后盖的吸油腔内，而是仅靠柱塞泵靠三根或四根柱塞的自吸作用产生流量，造成泵回程盘（九孔盘）强拉滑靴，滑靴又强拉柱塞迫使柱塞向缸体外运动，这样瞬间施加在柱塞上拉吸力对柱塞上的滑靴与柱塞球头结构之间极易造成有害的“拉脱力”。2上述这种现象，泵所产生的拉脱力大小、持续的时间长短变化对柱塞与滑靴、回程盘都有严重危害。危害之一，A10VO/31系列的柱塞泵回程盘不带定间隙保护装置，引力瞬间拉断回程盘，瞬间拉脱柱塞杆上的滑靴，使泵失效，如图3所示。图3危害之二，A10VO/32系列的柱塞泵回程盘带有定间隙保护装置，回程盘因为有定间隙保护装置，引力瞬间没能

7、拉断回程盘，但引力瞬间拉脱柱塞杆上的滑靴，使泵失效，如图3所示。图4危害之三，柱塞在缸孔中有小的引力，回程盘拉动滑靴带动柱塞在缸孔中往复运动，持续的小的引力会拉松柱塞球头与滑靴，使二者出现间隙。间隙量超出0.3mm时，滑靴蓄油室面上的静压油膜会减少，静压油液从柱塞球头与滑靴的间隙中泄漏掉，使滑靴无油膜与耐磨盘发生二金属接触摩擦，致使滑靴磨损失效。泵的瞬时变量过程使其输出流量瞬时增加，吸油口的压力瞬时下降，这一现象比较容易3理解。也就是说，泵斜盘在最大角度时，吸油量突然增加，因泵吸油口（PS管