Hauptparameter und häufige Probleme von Hydraulikpumpen
1.6.8 hydrostatischer Druckausgleich
Im Hydraulikpumpen ist normalerweise eine Seite Hochdruck, die andere Seite Niederdruck, sodass eine unausgeglichene hydraulische Kraft entsteht. Diese Kraft wirkt auf den Rotor, das Lager und andere entsprechende Komponenten, was den Verschleiß verstärkt, die Lebensdauer der Pumpe verkürzt und die normale Funktion beeinträchtigt. Daher muss der hydrostatische Druck zur Balance verwendet werden. Die Art der Balance variiert je nach Struktur der Pumpe. Zum Beispiel verwendet die externe Zahnradpumpe die radiale Kraftausgleichsstruktur, die das Hochdrucköl in den Niederdruckbereich leitet, oder die Struktur, bei der der Ölaustrittsbereich kleiner ist als der Öleinlassbereich; die Flügelpumpe verwendet die Struktur, die die radiale Kraft des Rotors ausgleicht, indem die Ölansaug- und -abgabefenster paarweise angeordnet sind. Für einige Hydraulikpumpen (wie die axiale Kolbenpumpe), deren durch Hoch- und Niederdrucköl verursachte Kräfte sich nicht gegenseitig ausgleichen können, muss dies durch die Verwendung von Axiallagern gelöst werden, was die strukturelle Größe der Pumpe erhöht.
1.6.9 Reibungspaar und Maßnahmen zur Verbesserung seiner Verschleißfestigkeit
(1) Die Typen und allgemeinen Anforderungen der Reibungspaare Stator, Rotor und Quetscher sind die drei Hauptkomponenten der Verdrängungshydraulikpumpe. Wenn die Hydraulikpumpe arbeitet, bewegt sich der Quetscher im Stator, und der Rotor bewegt sich relativ zum Quetscher und zum Stator; oder der Quetscher bewegt sich im Rotor, und der Quetscher und der Rotor bewegen sich gemeinsam relativ zum Stator. Daher wird ein Paar von Reibungspaaren zwischen zwei Teilen mit relativer Bewegung gebildet. In Zahnradpumpen, wie Zahn zu Zahn, Zahnspitze und Gehäuse, Zahnrad und Seitenplatte; in Flügelpumpen, wie Blatt und Rotor, Rotor und Anschlussplatte, Blatt und Stator; in Schwenkplatten-Axialkolbenpumpen, wie Kolben und Zylinderbohrung, Zylinder und Anschlussplatte, Gleitschuh und Schwenkplatte; in Schraubenpumpen, wie Gewinde und Gewinde, Schraube und Gehäuse, sind alles verschiedene Arten von Reibungspaaren.
Da die Schlüsselkomponenten dieser Reibungspaare im Allgemeinen unter Bedingungen hoher relativer Geschwindigkeit und hohen Kontaktdrucks stehen, beeinflussen ihre Reibung und Abnutzung direkt die volumetrische Effizienz, die mechanische Effizienz, den Arbeitsdruck und die Lebensdauer der Pumpe. Daher haben sie die folgenden gemeinsamen Anforderungen.
① Es hat eine gute Dichtungsleistung, um sicherzustellen, dass keine Leckage oder nur geringe Leckage auftritt und die volumetrische Effizienz der Pumpe zu verbessern.
② Eine unterstützende Rolle spielen, eine bestimmte Menge an Kraft übertragen.
③ Es funktioniert zuverlässig in der Bewegung, mit geringem Verschleiß, guter Verschleißfestigkeit und langer Lebensdauer.
④ Niedrige Wärme, niedriger Geräuschpegel, keine Kavitation und Schlagfestigkeit.
(2) Die Hauptverschleißursachen des Reibungspaares sind adhäsiver Verschleiß und abrasiver Verschleiß.
① Der Klebeverschleiß bezieht sich auf den Verschleiß zwischen Reibungspaaren ohne vollständige Schmierung. Der Mechanismus dieser Art von Verschleiß besteht darin, dass die beiden Metalloberflächen uneben sind und die Kontaktfläche sehr klein ist, sodass der spezifische Kontaktdruck groß genug ist, um die Fließgrenze des Materials zu überschreiten und plastische Verformung zu verursachen, was dazu führt, dass die konkaven und konvexen Metalloberflächen haften. Wenn die beiden Metalloberflächen relativ zueinander gleiten, werden die konkaven und konvexen Oberflächen mit geringerer Scherfestigkeit abgeschnitten und verursachen Verschleiß.
Die wichtigsten Maßnahmen zur Reduzierung des Klebeverschleißes und zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit sind wie folgt: Auswahl von Metallpaaren, die nicht leicht aneinander haften, wie z.B. Eisen-Silber- oder Eisen-Zinn-Paare, oder sogar Eisen- und Kunststoffpaare zur Bildung von Reibungspaaren, der Verschleiß ist gering (zum Beispiel die Verwendung von zqai-4 Bronzezylinderblock und 38CrMoAl Ventilplatte zur Bildung von Reibungspaaren, der Verschleiß ist sehr gering); wenn Eisen-Eisen- oder Eisen-Mangan-Paare Reibungspaare bilden, ist der Verschleiß gering. Um die Reibung zu reduzieren, wird eine dünne Schicht mit niedriger Scherfestigkeit auf der Metalloberfläche gebildet, wie z.B. Oxidation, Phosphatierung und Nitrierung, die in der Produktion häufig verwendet werden, um Korrosion zu verhindern und die Reibung zu reduzieren; die Oberflächenrauhigkeit wird verringert, aber die geeignete Rauheit ist auch vorteilhaft für die Bildung eines Schmierölfilms; die Härte wird verbessert.
② Abrasiver Verschleiß bezieht sich auf den Verschleiß, der durch harte abrasive Partikel wie Metallpartikel, Staub oder andere Verunreinigungen wie Oxide, Fasern und Harze verursacht wird. Diese Art von Verschleiß tritt in fast allen Reibungspaaren auf, insbesondere in solchen mit einer bestimmten Ölfilmdicke. Die Verschleißpartikel werden den Oberflächenverschleiß verschärfen, die Leistung verschlechtern und die Lebensdauer des Reibungspaares verkürzen.
Die Hauptmaßnahmen zur Reduzierung oder Verhinderung von abrasivem Verschleiß bestehen darin, die Filtration zu verstärken und zu verhindern, dass das hydraulische Medium verschmutzt wird. Die durchschnittliche Porengröße des Filters sollte kleiner sein als der zu schützende Reibungsabstand.
Zusätzlich sollte eine ordnungsgemäße Schmierung für alle Reibungspaare sichergestellt werden. Wie wir alle wissen, haben Reibungspaare wie das Zahnradspiel von Zahnradpumpen, zwischen Rotor und Ventilplatte von Flügelpumpen, zwischen Kolben und Zylinderbohrung von Schwenkplatten-Axialkolbenpumpen alle eine Selbstschmierungsleistung, die einen der Vorteile der Hydrauliktechnologie darstellt. Einige Komponenten in der Pumpe, wie Lager und universelle Gelenke, müssen jedoch bestimmte strukturelle Maßnahmen ergreifen, um die Schmierung zu erreichen.