轴向柱塞泵/马达技术的发展演变
作者：杨华勇张斌徐兵
摘要：轴向柱塞泵/马达在发展过程中的技术演变进行了详细介绍，并对其发展走向进行分析。针对轴向柱塞泵/马达的主要问题，阐述了国内外的研究现状。介绍了在计算机技术和电子测量技术进步的基础上应运而生的轴向柱塞泵/马达的新技术、新方法。最后针对我国柱塞泵/马达的发展的情况，提出了一些要求，并进行了展望，指出只要紧跟国际潮流、不断在技术和方法上创新，我国的轴向柱塞泵/马达技术将迎头赶上、在我国现代化建设中继续扮演重要的角色。
关键词：轴向柱塞泵/马达虚拟样机模型泵发展演变
前言
轴向柱塞泵/马达是液压系统中重要的动力元件和执行元件，广泛地应用在工业液压和行走液压领域，是现代液压元件中使用最广的液压元件之一。此外，由于轴向柱塞泵/马达结构复杂，对制造工艺、材料的要求非常高，因此它又是技术含量很高的液压元件之一。
近年来，随着材料、制造、电子等技术的发展，轴向柱塞泵/马达的新技术层出不穷，例如荷兰Innas公司开发的Float Cup结构轴向柱塞泵，丹麦的Saur-Danfoss公司为工程机械量身定做的H1系列的多功能泵，德国Rexroth公司推出的电子智能泵等等。而我国自20世纪六、七十年代开发了CY系列和引进Rexroth技术的泵/马达后，轴向柱塞泵/马达技术进展缓慢。近年来，随着我国经济的腾飞，在工业现代化和大规模城市化进程中，工程机械、塑料机械、冶金、机床和农业机械等领域对轴向柱塞泵/马达的需求十分旺盛，因此提高我国轴向柱塞泵/马达的性能显得十分迫切，对轴向柱塞泵/马达技术革新的要求也十分紧迫！纵览国内外轴向柱塞泵/马达技术的发展演变对认识轴向柱塞泵/马达的发展趋势和加快我
国轴向柱塞泵/马达技术的发展都有着重要的指导意义和现实意义。
1 轴向柱塞泵/马达的演化历程
1.1 演化历程
轴向柱塞泵/马达的雏形可以追溯到十六世纪初，Ramelli开发了用于从矿井里往外汲水的皮革密封的轴向柱塞泵，如图1。从结构上看，它和现在的柱塞泵已经十分相似[2]。直到1905年，美国Harvey William教授和Reynold Janny工程师设计了端面配流的斜盘泵/马达的静液传动装置，用在军舰炮塔转向的液压系统中，后来人们称此结构的泵为Janny泵，如图2
1907年，美国人Renault改进了Janny的这种柱塞传动机械，有效提高了其的运行效率[2]。
斜轴式柱塞泵发展较晚，1930年，瑞士Hans Thoma教授设计了第一台斜轴泵，后人常把斜轴泵称为Thoma泵，如图3[3] 。其缸体中心线与传动轴中心线成一夹角，使缸体对配油盘的倾复力矩减小，因此允许的倾角较大。
图3 Thoma 泵
20世纪50年代中期，美国Denison公司和英国Lucas公司摆脱Janny泵的传统，设计了轴承支承缸体的斜盘泵。这种泵传动轴只传递扭矩，不传递弯矩，保障了配流副的良好接触，加上制造水平的提高，使其工作压力提高到35 MPa，转速也大幅提高，引起斜盘泵历史上的一次飞跃。
20世纪60年代中期，由于对液压系统集成化的要求，特别是在行走车辆闭式回路的应用，通轴泵获得了新的发展[5-6]。主轴尾端可以安装辅助泵或其他作用的泵，使通轴泵具有集成多种元件的复合功能，大大简化了液压系统，这是斜盘泵/马达发展的另一次飞跃。
20世纪70年代以后，欧美很多轴向柱塞泵/马达的制造商逐渐崛起，针对不同领域做了很
多技术革新，比如Vickers针对注塑机节能的要求推出PVB轻型泵；泵/马达和电子技术结合也越来越紧密，出现了多种多样控制方式。
1966年，我国综合了国外后斜盘式柱塞泵的特点，设计出CY14-1型轴向柱塞泵/马达。经过30多年的实践，对CY14-1相继做过四次大的改进，前两次以标准化和缩小体积为主，改进为CY14-1A型。第三次针对配油盘烧损和斜盘磨损以及工艺问题，形成了CY14-1B
型泵/马达。第四次针对CY14-1B型噪声高、转速低、易松靴脱靴、可靠性差、自吸能力差，规格不全和无通轴泵等缺陷，开发了Q**CY14-1Bk系列开式低噪声泵和QT**CY14-1Bk系列通轴泵。
进入九十年代后，德国Rexroth公司开发了A4V泵。柱塞与传动轴成一交角，工作时离心力有助于柱塞的回程，也有利于减小配流盘直径，降低缸体配流面的线速度；采用球面配流，有利于补偿轴向偏载对缸体产生的倾复力矩。
进入21世纪，荷兰Innas公司设计了一种名为Floating Cup结构的轴向柱塞泵，如图4。这种泵为双层柱塞结构，类似于将两个泵面对面的叠加，它可以平衡泵一部分的轴向力，减轻轴承的工作负载，减少流量脉动，降低噪声[9]。
从最初用于低压排水到现在高压甚至超高压的驱动方式，柱塞泵的性能得到了巨大的提升，应用也越来越广。
1.2 分类比较与发展趋势
按照配流方式来分，轴向柱塞泵/马达可以分为阀配流式和端面配流式，但是阀配流由于靠单向阀来实现配流，无级变量困难、自吸能力差、不可逆，因此其应用越来越少，本文将不作详细介绍。
就端面配流而言，可分为斜盘式和斜轴式。由于斜轴泵/马达的倾角比斜盘泵/马达的要大，
可达到40°左右，因此作为液压马达启动效果好和输出扭矩大。但其结构复杂，工艺性差，而且不能实现通轴式结构，加上变量结构复杂，使得其作为液压泵在现代液压领域的应用有所减少。
斜盘泵除了斜盘倾角比斜轴泵略小之外，其他各个方面都获得了不错的综合性能。本文也将以斜盘泵为重点进行介绍。
近年来，轴向柱塞泵的发展趋势呈现出了以下一些新的特点。
(1) 高速化、高压化是轴向柱塞泵/马达的发展方向。这体现了其功率密度的提高，而且使其可以直接与发动机匹配，应用更为方便。
(2) 无论是定量还是变量的斜轴马达，由于启动性能好和传递扭矩大的特点，都有着较好的前景。
(3) 轻型轴向柱塞泵由于成本仅比叶片泵高20%左右，但是性能却比其高不少，可以和叶片泵进行竞争，这也是轴向柱塞泵的一个发展方向[1]。
(4) 和电子技术相结合，实现多种控制方式。Rexroth公司推出的电子泵，实现对压力流量进行精确的闭环控制。此外变频控制也在液压电梯、注塑机等领域逐步开始应用。
2 关键技术及其国内外研究现状
2.1关键摩擦副润滑与摩擦磨损优化技术
轴向柱塞泵/马达在其发展历程中柱塞副、配流副和柱塞与斜盘的接触副（现在基本上是滑靴结构）这三个摩擦副始终没有发生大的变化。它们是吸油、压油、配流完成泵/马达工作的最重要的环节，也是产生能量耗散、泄漏、流量脉动的地方，泵/马达的性能和寿命与这些摩擦副息息相关，因此摩擦副的改造和优化也就成了轴向柱塞泵/马达的最重要的关键技术之一。
美国普渡大学（Purdue University）Monika教授通过对柱塞副的间隙处油膜动力学、摩擦力和能量耗散的研究，揭示了不同形状的柱塞所受摩擦力的分布规律，得出圆柱形并不是最好摩擦状态的柱塞形状，如图5所示，而且认为柱塞在柱塞腔有更为复杂的微观运动，如
图6所示，该运动可以简化为柱塞绕轴Zx的旋转，在A断面和B断面处柱塞中心线相对Zx轴在X方向和Y方向的偏距为矢量e={e1,e2,e3,e4}，通过式（1）可求解柱塞的受力状况，此微运动模型也得到了相应的试验验证[11]。
图5 柱塞形貌和摩擦力的关系
图6 柱塞在柱塞腔的微观运动示意图
式中FeKi——柱塞受到的各个偏心位置机械外力的作用，i=1，2，3，4；
FfKi——柱塞受到的各个偏心位置液压力的作用，i=1，2，3，4；
e——柱塞中心线相对于轴衬中心线的偏距矢量；
Δh——柱塞与轴衬间的油膜厚度矢量；
t——时间。
德国亚琛工业大学(RWTH Aachen)集中在对压力梯度及摩擦力的研究上，分析了对柱塞泵/马达三个摩擦副的摩擦力分布规律及其带载能力。
此外，国外还有很多研究机构进行了相关的研究。英国的巴斯大学(University of Bath) 、日本新滹大学(Niigata University) [13]对柱塞副之间油膜的压力场特性开展微观层次的研究工作；美国密苏里-哥伦比亚大学(University of Missouri-Columbia)对柱塞腔内的摩擦力，对滑靴副间隙泄漏特点，对配流副的容积效率进行了研究[14-16]；伯明翰大学(University of Birmingham)对滑靴副油膜的压力分布和承载能力开展试验和理论分析[17]等等。
在国内，兰州理工大学的那成烈等对配流盘压力流量脉动进行了分析，并设计了减小脉动的配流机构。哈尔滨工业大学的许耀铭等对滑靴和配流副进行设计与试验研究，同时在油膜理论方面进行了探索[19]。浙江工业大学分析了滑靴在变粘度条件下的支撑及泄漏特性[20]。浙江大学也对配流副与滑靴副润滑特性进行了研究，并搭建了配流副润滑特性试验系统[21]。
2.2减震降噪技术
减振降噪是关系到轴向柱塞泵/马达发展前途的关键技术。随着社会的进步，人们对工作环境的要求越来越高，噪声是工作环境优劣的一个重要衡量指标。世界各国对液压泵的噪声也有着明确的规定。在液压设备中，泵/马达是液压设备的主要噪声源。轴向柱塞泵/马达由于缸体输出的油液的不连续和吸油、压油腔的分离结构使其产生了较大的流量脉动和液压噪声，此外还有复杂流道产生的气穴噪声。液压噪声和机械噪声的交织形成了轴向柱塞泵的整体噪声。
MANRING教授通过考虑油液的压缩性和泄漏进行分析验证了奇数和偶数柱塞泵/马达的脉
动差别不大的结论[22] 。我国的王意、叶敏、许贤良等通过研究配流过程推导出了相似的结论。哈尔滨工业大学、燕山大学也开展了降噪方面的研究。
德国亚琛工业大学通过研究在泵/马达的壳体上设置减震结构，如图7，在一定程度降低柱塞泵的振动，此项成果已经在Rexroth的泵/马达上应用。
1.3电液变排量控制技术
轴向柱塞泵/马达的变量控制方式多种多样，按照操纵方式不同，有手动、电动、比例、伺服等，按照是否有反馈可以分为开环和闭环控制，闭环控制又有恒压、恒流、恒功率和负载敏感的适应性控制等等，轴向柱塞泵的控制方式的优劣已经成了衡量其品质的一个重要指标，但变量控制也存在着一些问题，这些问题的改善和解决也是轴向柱塞泵/马达的一项重要技术。
(1) 由于轴向柱塞泵/马达配流结构，会产生较大的流量和压力脉动，对控制的干扰比较大。
(2) 变量范围偏小。斜盘泵主要依靠改变斜盘倾角来实现变量，倾角受倾覆力矩以及滑靴结构等因素的限制，一般在18°以内。德国Linde公司02 系列泵采用新滑靴球铰结构使倾角增大到了21°。普通球铰是滑靴包柱塞结构，而02系列为柱塞包滑靴结构，球窝做在柱塞上。这种结构使其排量增大16%，体积缩小18% 。
(3) 轴向柱塞泵/马达的变量机构对油液污染一般都很敏感，需要对介质很好的维护。
1.4新材料与新工艺相关技术
由于轴向柱塞泵/马达结构、运动和流场都比较复杂，其中的关键摩擦副对磨损和受力要求都很高，而且为了保证油膜间隙对加工精度的要求就更高，因此新材料的应用和新的制造工艺对轴向柱塞泵性能的提升也有着重要的意义。只是新材料和制造工业需要依赖材料相关学科的突破和整体制造水平的提高来实现。
3 轴向柱塞泵/马达研究的新技术
近年来，随着计算机运算能力的不断增强和微电子传感技术的发展，使得基于虚拟样机技术的轴向柱塞泵的仿真技术和基于模型泵思想的轴向柱塞泵的试验技术发展了起来。
3.1基于虚拟样机的轴向柱塞泵/马达仿真技术
虚拟样机技术是一项新生的工程技术。可以在计算机上建立机械系统的三维模型，模拟在现实环境下系统的运动和动力特性，它以对象的动力学/运动学模型为核心，其他相关模型为补充。
由于轴向柱塞泵/马达中某些构件的弹性变形存在非线性惯性耦合，液压系统也存在大量非线性环节，运用传统试验法和理论分析法设计和优化泵/马达费工费时，而且分析结果往往与实际相差甚远[23]。而虚拟样机的分析方法完全按照对象最本质的因素建模，在动力学特性上非常接近于物理样机，因而对虚拟样机的仿真评估可以代替对物理样机设计性能的评估[24]。
液压系统虚拟样机技术是利用目前所具有的CAD建模技术，融合先进的液压仿真技术，对液压系统的动、静态特性进行预测和研究[25]。因此基于轴向柱塞泵/马达的动力学关系，耦合液固两种建模方式，建立两种模型可以实时通信的虚拟样机，用来进行轴向柱塞泵/马达的仿真。
德国亚琛工业大学采用液压系统仿真软件DSHplus和多体动力学仿真软件ADAMS联合进行仿真，其中机械模块以ADAMS中的物理模型和动力学关系为基础[26]，液压模块用于计算流体产生的压力参数，摩擦模块用于计算摩擦力[27-28]，通过多个模块可以对泵的关键摩擦副进行联合仿真，其数据流程如图8所示。这是一种初步的虚拟样机的思想，对以后的研究有重要的启发意义。
Rexroth公司使用ADAMS软件自带的液压模块和斜轴泵动力学模型耦合，对传动轴进行了动力学仿真（图9），为倾角的优化提供了依据[29]。
Parker公司于2004年首次明确提出了采用虚拟样机的思路对轴向柱塞泵进行研究。他们采用液压系统软件EASY5和ADAMS联合建立虚拟样机，如图10。对柱塞腔的摩擦力、压力脉动和部分结构件的动态应力状况进行了仿真分析，为泵的设计及产品优化开辟了新的途经[30]。
在国内，浙江大学也开展了轴向柱塞泵/马达的虚拟样机方面的研究，对HAWE的V30泵采用ADAMS和系统仿真软件AMEsim来建立虚拟样机（图11），通过动力学和液压两个模型的实时交互完成联合仿真并对轴向柱塞泵的流量脉动以及柱塞和主轴的动态应力进行了分析[23]。
图11 柱塞泵虚拟样机数据流程和三维模型
采用虚拟样机的仿真手段可以降低试验成本，提高试验效率，缩短产品的研发周期，对于轴向柱塞泵/马达的开发和故障诊断都有着重要意义。
3.2 基于模型泵思想的马达试验技术
轴向柱塞泵/马达结构复杂、液固耦合而且高速旋转的特点决定了针对其局部特性的试验研究往往要进行多次简化，这使得试验与泵/马达的真实运行情况相差甚远。例如2004年，MANRING教授搭建了柱塞副静态特性的试验装置（图12）[14]，用一个静态柱塞副研究其油膜特性，这种方法和实际相差较远，仅能定性的做一些理论验证。
图12 MANRING 教授柱塞副试验平台
近年来，随着电子传感技术的进步，使得在泵/马达的基本结构不变的条件下对泵的内部流体特性进行检测成为可能。这就是模型泵的试验思想，以实际泵/马达为基体，采用微传感器和无线数据传输等技术实现在动态情况下在线检测泵/马达的特性参数，模型泵甚至可以和实际产品一样驱动负载。因此这样的测试结果更有说服力。这种基于模型泵思想的测试平台对元件的优化和改进有着十分重要的指导意义。
2000年，OLEMS[31]阐述了一种基于模型泵技术的平台，用来测试泵内部温度场和压力来研究柱塞腔的能量耗散情况，如图13。试验台采用细小的热电偶和和微型压力传感器来测试温度分布和压力值，采用无线传输的方法把数据传输到计算机上[24]，结果表明测量结果和实际吻合很好。
图13 Olems温度测试平台
IVANTYSYNOVA等阐述了其测试柱塞腔内摩擦力和压力的测试平台，如图14。用三维压力传感器来测量摩擦力、传感器数据线通过缸体到主轴，然后无线传输至计算机上。这种研究柱塞副三维方向摩擦力的观点是更为切合实际的。
图14 摩擦力测试平台
此外，Monika研究小组还建立了柱塞副腔内的压力分布测试平台。试验台采用单个柱塞结构，柱塞固定，通过斜盘旋转来实现柱塞泵工作模拟，只是单柱塞的结构可能会对试验带来一些局限。
德国亚琛工业大学也搭建了基于模型泵思想的摩擦副实验台并进行了相关研究。
采用模型泵的试验技术和实际更相近，结果可以更逼真地描述其实际工作的情况，这对于泵/马达的研究和新结构的设计与优化有十分重要的作用。
4 我国的发展现状和差距
国产轴向柱塞泵/马达主要有引进国外技术的产品和我国自主研发的CY系列柱塞泵/马达。引进国外技术Rexroth、Yuken等系列，性能介于国外产品和CY泵之间。纵观国产轴向柱塞泵/马达发展现状，主要有以下特点。
(1) 就性能指标来讲，国产Rexroth系列的排量、额定压力、转速都要比CY系列的大一些。其额定压力35 MPa，峰值压力达40 MPa；转速达到2000 r/min以上，而CY系列额定压力在31.5 MPa，转速一般限定在1500 r/min。
(2) 就市场份额来看，CY由于价格优势仍稳定占有一定的低端市场份额，但利润率低。由于性能不稳定很难应用于工程机械、注塑机等领域。国产Rexroth产品有少量应用于起重机等领域。国外产品凭借性能优势占据了较大的高端市场份额。
(3) 就企业情况来看，在欧美，轴向柱塞泵/马达的生产厂家是比较多的，但在国内比较有影响力的也只有六至八家，而且其中多数采用的国外的技术。
由于我国液压行业的基础薄弱，和国外的技术水平相比，国内还是比较落后的，在轴向柱塞泵/马达领域主要表现在以下几个方面。
(1) 和国内屈指可数的几个企业相比，国外企业数目很多、规模很大。比如Rexroth、Eaton、Linde、Parker、Denison、Danfoss、Hawe、Yuken等；另外小松、川崎和三菱等一些企业，生产的泵/马达直接为自己的工程机械整机配套。
(2) 国外的厂家有丰富的产品线，产品系列多，产品型号全，比如Rexroth 的AF系列、AV 系列、KVA系列等，为工业液压和工程机械液压行业配置了丰富的产品线。
(3) 国外产品性能出色，技术更新快。排量从几毫升到上千升，额定压力有的可达40 MPa 以上，自吸转速大多都在2000 r/min以上，个别小排量的甚至达到8000 r/min以上，而且寿命长、噪音低。
(4) 就变量控制方式来讲，国外产品变量方式比较多，而且各种变量方式又有很多可选功能。
虽然有差距，但我国对轴向柱塞泵/马达的需求却一直很旺盛，这对轴向柱塞泵/马达的发展是一个很大的机遇，只要能够在结构和技术上不断的开拓创新，我国轴向柱塞泵/马达技术和产品一定可以上一个新台阶。
5 结论
纵览轴向柱塞泵/马达技术漫长的发展演变，可以得出以下三点结论：
(1) 轴向柱塞泵/马达在发展中，基本结构保持了稳定，高速高压以及良好的控制方法是其发展的方向。
(2) 随着电子、计算机、材料、制造等相关技术的发展，多学科交叉应用于泵/马达的研究，使仿真和试验更为接近现实，泵/马达设计和优化的效率大大提高。
(3) 我国的轴向柱塞泵/马达技术还比较落后，但旺盛的需求对轴向柱塞泵/马达技术的发展有很大的推动作用。因此只要能紧跟国际技术潮流，发挥后发优势，一定能赶上国际先进水平，甚至后来居上。
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LNG柱塞泵橇装技术规格书 1前言 本文件针对中海油LNG柱塞泵成橇提出技术要求。 LNG柱塞泵按中海油工艺流程成橇，设备布局和管线设计符合国家标准和相关规范要求，在满足L-CNG站设计的供气需求前提下，实现L-CNG站建设的模块化需要。 本文件中标有★条款的为关键执行项。 2技术规格 LNG柱塞泵一般选用两台，工作时采用一用一备模式，其主要技术参数和性能指标应满足如下要求： ●形式：双列卧式活塞泵 ●数量：2台 ●流量：1000～1500L/h ●进口压力：0.02～1.2MPa ●最大出口压力：25MPa ●设计压力：27.5MPa ●工作介质：LNG、LN2 ●设计温度：-196℃ 设备设计、制造、检验标准： ●《液化天然气（LNG）生产、储存和装运》GB/T20368-2006 ●《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50231-98 ●《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92 ●《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-2002 ●《钢制对焊无缝管件》GB12459-2005 3工艺流程 按DWG-TLNG-PI-0301《LNG柱塞泵成橇流程图》的要求成橇。 4布局要求 4.1整体要求 柱塞泵安装在一个刚性底座上，底座应能满足设备运输、吊装、安装的要求。在满足DWG-TLNG-PI-0301《LNG柱塞泵成橇流程图》工艺要求的前提下，橇体上设备的布局设计应便于操作、维护和检修。
4.2对外接口 橇体上预留出与L-CNG站系统其它设备的接口，并满足如下要求： ——柱塞泵进液口、回气口管道接口均采用法兰（HG20592-97、B系列、TG）形式； ——柱塞泵出液口、低压安全泄放管道接口、高压安全泄放管道接口均采用金属活接头形式； ——各接口应分别符合各自压力等级。 4.3基本要求 1)高压柱塞泵配备电机应为防爆变频电机，功率≮30kW（★关键项）。 2)高压柱塞泵配属变速箱应配油温防爆传感器，并可直传至L-CNG站控制系统监控。 3)温度传感器的探头应加装套管保护。 4)设备上配装急停按钮(安装位置根据加气站具体布局最终确定)和防爆接线箱，应将泵控 制动力电缆（电机电源）、信号传感器电缆、电磁阀控制电缆汇总，由泵橇上的防爆挠 性软管（或防爆硬管）穿接后引至设备。挠性软管为不锈钢丝网，与传感器、防爆接线 箱的接头连接处采用热塑套管塑封。 5)泵控制动力电缆（电机电源）应与信号线电缆（压力变送器、温度传感器、电磁阀等引 出线）分开，接入单独的防爆接线箱。 6)泵橇上配可燃气体探测器一个，型号规格与整站系统配置相同。 7)阀门铭牌应按流程图中编号进行编排，按DWG-TLNG-GE-0001《阀门铭牌图》的要求 进行制造，交货时各阀门铭牌应以不锈钢扎带固定于阀门手轮处。 8)泵橇上的阀门型号规格及厂家与整站的配置要求相同。 9)上述成橇选用的阀门及仪表与系统要求一致。 5供货要求 5.1供货清单 按DWG-TLNG-PI-0301《LNG柱塞泵成橇流程图》中明细表提供完整的成橇设备。 5.2备品备件及工具 ●所有安全阀、压力表按规格各另备1只； ●所有阀门另备垫片各1套（用一备一）； ●所有法兰垫片各备1套（用一备一）； ●所有法兰配盲板垫片1个（运输时封堵）； ●所有活接头备堵头1个（运输时封堵）； ●连接成对法兰的紧固件（螺栓、螺母、垫圈）； ●特殊情况下的专用工具（如有）。 5.3随机文件 ●操作使用维护说明书； ●泵橇设备总图（含外形尺寸、管道规格、接口尺寸、零部件名称等）；
柱塞泵的常见故障及日常维护 柱塞泵是利用柱塞在泵缸体内往复运动，使柱塞与泵壁间形成容积改变，反复吸入和排出液体并增高其压力的泵。柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。据泵阀英才网专家称，柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。 柱塞泵常见故障的维修方法： 1．液压泵输出流量不足或不输出油液 (1)吸入量不足。原因是吸油管路上的阻力过大或补油量不足。如泵的转速过大，油箱中液面过低，进油管漏气，滤油器堵塞等。 (2)泄漏量过大。原因是泵的间隙过大，密封不良造成。如配油盘被金属碎片、铁屑等划伤，端面漏油；变量机构中的单向阀密封面配合不好，泵体和配油盘的支承面有砂眼或研痕等。可以通过检查泵体内液压油中混杂的异物判别泵被损坏的部位。 (3)倾斜盘倾角太小，泵的排量少，这需要调节变量活塞，增加斜盘倾角。 2．中位时排油量不为零 变量式轴向柱塞泵的斜盘倾角为零时称为中位，此时泵的输出流量应为零。但有时会出现中位偏离调整机构中点的现象，在中点时仍有流量输出。其原因是控制器的位置偏离、松动或损伤，需要重新调
零、紧固或更换。泵的角度维持力不够、倾斜角耳轴磨损也会产生这种现象。 3．输出流量波动 输出流量波动与很多因素有关。对变量泵可以认为是变量机构的控制不佳造成，如异物进入变量机构，在控制活塞上划出阶痕、磨痕、伤痕等，造成控制活塞运动不稳定。由于放大器能量不足或零件损坏、含有弹簧的控制活塞的阻尼器效能差，都会造成控制活塞运动不稳定。流量不稳定又往往伴随着压力波动。这类故障一般要拆开液压泵，更换受损零部件，加大阻尼，提高弹簧刚度和控制压力等。 4、柱塞泵最重要的部件是轴承 如果轴承出现游隙，则不能保证液压泵内部三对磨擦副的正常间隙，同时也会破坏各磨擦副的静液压支承油膜厚度，降低柱塞泵轴承的使用寿命。据液压泵制造厂提供的资料，轴承的平均使用寿命为10000h，超过此值就需要更换新口。拆卸下来的轴承，没有专业检测仪器是无法检测出轴承的游隙的，只能采用目测，如发现滚柱表面有划痕或变色，就必须更换。 在更换轴承时，应注意原轴承的英文字母和型号，柱塞泵轴承大都采用大载荷容量轴承，最好购买原厂家，原规格的产品，如果更换另一种品牌，应请教对轴承有经验的人员查表对换，目的是保持轴承的精度等级和载荷容量。柱塞泵使用寿命的长短，与平时的维护保养，液压油的数量和质量，油液清洁度等有关。避免油液中的颗粒对柱塞泵磨擦副造成磨损等，也是延长柱塞泵寿命的有效途径。在
第六节径向柱塞泵 1.径向柱塞泵的工作原理 由于径向柱塞泵径向尺寸大，结构复杂，自吸能力差，且配油轴受到径向不平衡液压力的作用，易于磨损，从而限制了它的转速和压力的提高。 2.径向柱塞泵的流量计算 径向柱塞泵的排量为：
液压泵的选用 选择液压泵的原则是：根据主机工况、功率大小和系统对工 作性能的要求，首先确定液压泵的类型，然后按系统所要求的压力、 流量大小确定其规格和型号。 1. 液压泵的类型选择 2. 液压泵的工作压力 3. 液压泵的流量 第一节液压马达 液压马达的分类及特点 高速液压马达：额定转速高于500r/min的属于高速液压马达； 低速液压马达：额定转速低于500r/min的则属于低速液压马达。 高速液压马达的基本形式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是：转速较高，转动惯量小，便于起动和制动，调节（调速和换向）灵敏度高。通常高速液压马达的输出扭矩不大，仅几十Nm到几百Nm，所以又称为高速小扭矩液压马达。 低速液压马达的基本形式是径向柱塞式，例如多作用内曲线式、单作用曲轴连杆式和静压平衡式等。低速液压马达的主要特点是：排量大，体积大，转速低，有的可低到每分钟几转甚至不到一转。通常低速液压马达的输出扭矩较大，可达几千到几万，所以又称为低速大扭矩液压马达。 液压马达与泵的相同点 从原理上讲，马达和泵是可逆的。泵－用电机带 动，输出的是压力能（压力和流量）；马达－输入压力油，输出的是机械能（转矩和转速）。 从结构上看，马达和泵是相似的。
马达和泵的工作原理均是利用密封工作容积的变 化吸油和排油的。泵－工作容积增大时吸油，减小时排出高压油；马达－工作容积增大时进入高压油，减小时排出低压油。 泵和马达的不同点 泵是能源装置，马达是执行元件。 泵的吸油腔一般为真空（为改善吸油性和抗气蚀耐力），通常进口尺寸大于出口，马达排油腔的压力稍高于大气压力，没有特殊要求，可以进出油口尺寸相同。 泵的结构需保证自吸能力，而马达无此要求。 马达需要正反转（内部结构需对称），泵一般是单向旋转。 马达的轴承结构，润滑形式需保证在很宽的速度范围内使用，而泵的转速虽相对比较高，但变化小，，故无此苛刻要求。 马达起动时需克服较大的静摩擦力，，因此要求起动扭矩大，扭矩脉动小，内部摩擦小（如齿轮马达的齿数不能象齿轮泵那样少）。 泵－希望容积效率高；马达－希望机械效率高。 叶片泵的叶片倾斜安装，叶片马达的叶片则径向安装（考虑正反转）。 叶片马达的叶片依靠根部的扭转弹簧，使其压紧在定子表面上，而叶片泵的叶片则依靠根部的压力油和离心力压紧在定子表面上。 液压马达的容积效率比泵低，通常泵的转速高。而马达输出较低的转速。 液压泵是连续运转的，油温变化相对较小，经常空转或停转，受频繁的温度冲击。 泵与原动机装在一起，主轴不受额外的径向负载。而马达直接装在轮子上或与皮带、链轮、齿轮相连接时，主轴将受较高的径向负载。 二、工作参数及使用性能 液压马达的相关概念
柱塞泵的检修规程 3.1设备概况及参数 3.1.1设备概况 我公司选用的柱塞泵为卧式三缸单作用柱塞泵，适用于远距离输送磨蚀性强的灰浆。输送浆液的重量浓度不超过48％，其中颗粒直径小于3mm，含量不大于20％，介质温度不高于50℃。该泵主要用于火电厂灰浆及冶金、矿山、化工、建材等行业的矿浆及其它高磨蚀性浆体的输送。设一套水清洗系统。在柱塞运动过程中，通过清水柱塞泵向柱塞周围注入高压清水，形成水环，以冲洗黏附在柱塞表面上的浆体介质并将介质和柱塞密封隔离，从而延长柱塞及密封的寿命。 3.1.2设备参数
3.3检修项目 3.3.1柱塞泵大修 1.解体出入口阀箱，更换不合格的阀箱组体。阀座、弹簧、导向套等。 2.解体柱塞组合，检查或更换柱塞。喷水环密封件等各零件。 3.检查各密封表面，更换不合格的密封件。 4.检查或更换传动皮带。 5.检查或更换单向阀。检查回水喷水管路。 6.检查坚固各底脚螺栓。 7.出入口排污门及进、出口阀门的检修。 8.解体减速箱、化验或更换润滑油。 9.检测齿轮啮合情况，必要时更换 10.检测、校正主从动轴 11.检查、清洗各轴承，更换润滑油或轴承。 12.试运转 3.3.2柱塞泵小修 1.解体出入口阀箱，更换不合格的阀箱组体。阀座、弹簧、导向套等。 2.解体柱塞组合，检查或更换柱塞。喷水环密封件等各零件。 3.检查各密封表面，更换不合格的密封件。 4.检查或更换传动皮带。 5.检查或更换单向阀。检查回水喷水管路。 6.检查坚固各底脚螺栓。 7.出入口排污门及进、出口阀门的检修。 3.4柱塞泵检修步骤、工艺方法 3.4.1准备好工具、备品及起吊设备，办好工作票，通知电气拆线 3.4.2阀箱的检修： 1.分别将进出口阀箱上法兰逐个松开，并打开压盖取出阀组件等。 2.对阀组各部件进行检查，重点检查磨损件，不合格质量要求的应更换。 3.阀座磨损严重或与箱体结合松动，应更换，并用专用的拆卸工具将原阀座取出。 4.消除零件表面结垢垃圾，各结合面通道应重点检查与清理，检查清理完毕，逐件进行组装。 5.装配顺序与拆卸顺序相反，安装时要注意工具不得遗留在内，进出口弹簧不得混淆。 6.装配时注意保护零件工作面，并在各结合面、丝扣上涂油脂便于下次更换，压盖应压紧，密封圈二道不得遗漏，最后上紧法。 3.4.3柱塞组件的检修： 1.将填料盒与柱塞套的连接螺栓旋下，并安装上专用工具。 2.盘车将填料盒与柱塞套分离，卸下专用工具。 3.将柱塞及填料盒用钢丝绳卸下绑扎牢固，准备吊起。 4.将柱塞与挺杆连接卡箍卸下，盘车将挺杆退至最后，如挺杆与柱塞不易分离，可用两铜棒 5.顶信柱塞，然后慢慢盘车分离，切不可用铲子从中间撬开。 6.将柱塞连同填料盒吊至泵外，并将柱塞放在专用的布上或木垫上。 7.用专用工具旋下压紧环，然后将填料盒从柱塞上分离，并用专用工具或紫铜棒将填料盒内各部件拆下。 8.对卸下的各零部件及柱塞套内腔进行检查及清理，必要时用汽油清洗，重点检测柱塞、喷水环、填料等磨损程度，如不合格质量标准。图纸要求，应更换并作好记录。 9.拆装柱塞时先中间后两边，逐个拆装。 10.安装前，对所换零件进行检测，核对后方可安装。 11.安装顺序与拆卸顺序相反。 12.组装好填料盒：依次放入O型密封圈。喷水环、支承环、V型密封圈、隔环，再装上2只V型密封圈后，放入压环，并在压环外面先装上O型密封，再旋上压紧环，压紧环
A7V系列斜轴式变量柱塞泵 A7V型变量柱塞泵具有压力高、体积小、重量轻、转速高、耐冲击等优点，传动轴能承受一定的径向负荷。吸油压力（开式）为0.09～0.15MPa。适用于工程机械以及轧钢、锻压、矿山、起重、船舶等各种机械的开式液压系统。它有恒功率变量（LV）、恒压（DR）、电控比例变量（EP）、液控变量（HD）、手动变量（MA）五种变量型式。 产品特点： ①斜轴式轴向柱塞变量泵，用于开式回路静压传动。流量、转速与排量成正比，在恒定转速下可实现无级变量。 ②转子与分油盘之间为球面配油，在运转中能自动对中，周速较低，效率较高，驱动轴能承受径向负荷。 订货示例： GY-A7V160LV2.0LZFOO A7V变量泵，规格160，带恒功率LV控制，2.0结构系列，逆时针旋转L。德标花键Z，侧面法兰连接，无辅助元件。 A7V2.0 5.1斜轴式轴向柱塞变量泵——结构剖视 型号说明 A7V2.0 5.1斜轴式轴向柱塞变量泵==《技术数据》
下泵转速均不得超过吸油口S在0.15MPa下的最高转速，但对Vgmin>0的规格：28-20、55-40、80-58可通过减小排量(Vg HYDRA RIG直燃式液氮泵车 配置方案 1.0装置概述 泵送装置将安装在奔驰底盘车上。整套装置包括卡车以及台上发动机、变速箱、液氮三缸柱塞泵、增压离心泵、直燃式蒸发器、液压系统、2000加仑液氮储罐、操作室、所有必需的管件和控制器等。 液氮泵车整车载荷分布合理，无偏重现象。液氮泵车满载液氮时，前后桥及左右侧实际载荷小于前后桥实际配置部件的额定载荷。要求整车（无论空载或满载液氮）具有足够的抗震性能及越野性能，能适应中国各油气田道路行驶及井场作业。 2.0 性能规格 总长度 42′ 9″ 13m 最大高度 13′ 9″ 4.2m 最大宽度 8′2″ 2.5m 总重量 77000磅 35000kg 台上设备燃油罐容积 300加仑 1135升 (该燃油量可供在15000psi 和500000scfh条件下连续工作2小时) 在15000PSI压力下每分钟最大氮气排量(2.5″冷端) 8300 SCFM 234m3/min 在15000PSI压力下每小时最大氮气排量(2.5″冷端) 500000 SCFH 14061m3/h 在650000SCFH(18343m3/h) 11400psi 79MPa 在840000SCFH(23700m3/h) (采用3″冷端) 8500psi 58MPa 装置最高工作压力 15,000 psi 103 mpa 蒸发器最高工作压力 15,000 psi 103 mpa 蒸发器最大排量（见下面的注释） 14,000 scfm 396 m3/min 三缸柱塞泵最高工作压力（配备2-1/2″冷端） 15,000 psi 103 mpa 全套设备能够在潮湿环境、下雨及风沙气候条件下作业。 注：三缸泵采用3″冷端时，装置在最高工作压力为8800PSI下的最大氮气排量为 840000SCFH。 3.0 工作原理 泵送装置由下列设备组成： o台上发动机通过变速箱驱动三缸泵的输入轴。 o台上发动机将驱动液压泵给增压泵、直燃式蒸发器提供液压动力。 o台上发动机将驱动液压泵为三缸泵的动力端润滑油泵的液压马达提供液压动力。 o装置作业过程中，储罐中的液氮经由增压泵加压后进入三缸泵的进液管汇。三缸泵排出的液氮经过直燃式蒸发器而转变为气体。 4.0 主要组成设备的规格 4.1底盘车 o底盘: 梅赛德斯奔驰,8× 8油田重型越野底盘。 o型号：ACTROS 4140 。 o发动机: OM501LA，功率为394HP/1800RPM (293 KW @ 1800 RPM)。 o变速箱：G240-16/11。 驾驶室：平头、中型标准驾驶室，带单卧铺、空调和除霜器。 o离地间隙：≥300 毫米(11.8英寸)。 中外教育技术发展史 摘要：文章从国外和国内信息技术的发展历史比较，分析其在教育活动中的巨大作用，国外教育技术对我国的启示，现代教育技术中存在的问题，以及未来发展趋势。 关键词教育技术发展趋势 引言 1970年以前，我国教育技术的概念是指教育过程中对各种教育机器的利用。这一阶段有关教育技术的定义是为了“一定的教育目的，提供各种机械，电子装备等硬件设备”而定。进入70年代以后，随着各教育系统的不断开发和实践，人们还逐渐认识到教育机器只不过是教育过程中诸多构成要素中的一个要素。教育技术中不仅包括各种机器的利用，还应该包括媒体的设计，评价，对学生特性的研究等内容。［1］ 1、国外教育技术的发展历史 1、1 .古代教育技术的产生 外国世界古代最早的教育技术可以追溯到公元前3000年两河流域的苏美尔人发明的“泥板书”图画文字，“泥板”教材即泥板书。若论发明更早的教具，则是古埃及的“纸草”（paperus）。纸草原是生长在尼罗河沼泽地的一种长茎植物。古埃及人将这种植物的茎层层剥开，然后将薄片连接粘结起来，经过加工制成可用于书写的纸。成为一个正方理论探讨教育技术形，古希腊时期的教育技术得到了一定的发展。据《荷马史诗》记载，其教师咯戎教导阿喀琉斯的时候，向他传授了骑马、掷标枪、打猎、弹奏七弦琴和医术等方法的技能在雅典教育中要学习纺织、缝纫和弹琴。同样都需要借助器具进行学习，同样渗透了教育技术手段。 1、2 .近代教育技术的产生 13、14 世纪英法等国学徒制作使用了一些教学仪器。1658 年捷克教育家夸美纽斯通过图画出版了150 幅插图的《世界图解》，标志着教育技术学的诞生。最早提出教育技术理论的当推卢梭，他主张师生共同亲手制造一些仪器用以验证知识。瑞士的裴斯泰洛齐（1746—1827）在发音教学中发明了拼读课本，并设计了进行拼读练习的拼读板，在算术教学中所采用的分数表、正方形和算术箱等教具都是简单的教育技术手段。德国的福禄贝尔发明的恩物（Froebel’s Gifts）是一套供儿童使用的教学用品，他认为恩物的教育价值在于它是帮助儿童认识自然及其内在规律的重要工具。1836 年他创制了1-5 种恩物，后来演变到8 种。这些教具可帮助学生理解抽象的事物，提高了教学效率。［3］ 1、3.现代教育技术的产生 美国是现代教育技术的先驱，视觉教育运动的发生和发展是其主要表现。它是以幻灯和 目录 第1章绪论 第2章斜盘式轴向柱塞泵工作原理与性能参数斜盘式轴向柱塞泵工作原理 斜盘式轴向柱塞泵主要性能参数 第3章斜盘式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析柱塞运动学分析 柱塞行程s 柱塞运动速度v 柱塞运动加速度a 滑靴运动分析 瞬时流量及脉动品质分析 脉动频率 脉动率 第4章柱塞受力分析与设计 柱塞受力分析 柱塞底部的液压力P b 柱塞惯性力P g 离心反力P l 斜盘反力N 柱塞与柱塞腔壁之间的接触力P 1和P 2 摩擦力p 1f和P 2 f 柱塞设计 柱塞结构型式 柱塞结构尺寸设计 柱塞摩擦副比压p、比功pv验算第5章滑靴受力分析与设计 滑靴受力分析 分离力P f 压紧力P y 力平衡方程式 滑靴设计 剩余压紧力法 最小功率损失法 滑靴结构型式与结构尺寸设计 滑靴结构型式 结构尺寸设计 第6章配油盘受力分析与设计 配油盘受力分析 压紧力P y 分离力P f 力平横方程式 配油盘设计 过度区设计 配油盘主要尺寸确定 验算比压p、比功pv 第7章缸体受力分析与设计 缸体地稳定性 压紧力矩M y 分离力矩M f 力矩平衡方程 缸体径向力矩和径向支承径向力和径向力矩 缸体径向力支承型式缸体主要结构尺寸的确定 通油孔分布圆半径R f ′和面积F α 缸体内、外直径D 1、D 2 的确定 缸体高度H 结论 摘要 斜盘式轴向柱塞泵是液压系统中的主要部件，斜盘式轴向柱塞泵是靠柱塞在柱塞腔内的往复运动，改变柱塞腔内容积实现吸油和排油的，是容积式液压泵，对于斜盘式轴向柱塞泵柱塞、滑靴、配油盘缸体是其重要部分，柱塞是其主要受力零件之一，滑靴是高压柱塞泵常采用的形式之一，能适应高压力高转速的需要，配油盘与缸体直接影响泵的效率和寿命，由于配油盘与缸体、滑靴与柱塞这两对高速运动副均采用了一静压支承，省去了大容量止推轴承，具有结构紧凑，零件少，工艺性好，成本低，体积小，重量轻，比径向泵结构简单等优点，由于斜盘式轴向柱塞泵容易实现无级变量，维修方便等优点，因而斜盘式轴向柱塞泵在技术经济指标上占很大优势。 关键词斜盘柱塞泵滑靴缸体 Abstract The inclined dish type and axial pump with a pillar is a main part in liquid press system，The inclined dish type and axial pump with a pillar is a back and forth movement by pillar to fill the inside of the pillar cavity，in order to change the pillar fills the contents of cavity to realize the oil of inhaling with line up oily，Is a capacity type liquid to press the pump .Fill to pillar to pump for the inclined dish type stalk the pillar fill, slip the boots and go together with the oil dish an is its importance part. The pillar fills is it suffer the one of the dint spare parts primarily. The slippery boots is one of the form that high pressure pillar fill the pump to often adopt. It can adapt to the high demand turning soon in high pressure dint, go together with the oil dish and the efficiency of the direct influence in a pump with life span. Because of going together with the oil dish fills ,pillar and a slippery boots these two rightness of high speeds the sport the vice- all adopting a the static pressure accepts. The province went to the big capacity push the bearings, have the construction tightly packed, the spare parts is little, the craft is good, the cost is low, the physical volume is small, the weight is light, comparing the path face to pump the construction simple etc. Because the inclined dish type stalk fills to pillar the pump to realizes to have no easily the class changes the deal, maintain convenience and so on. 柱塞泵的常见维修方法 柱塞泵在我们使用中，会经常遇到各种故障，导致液压系统无法正常工作，本文就列举出一些柱塞泵常见维修方法，将一些常见的故障及与之对应的维修方法分享给大家。 力士乐A6VM系列柱塞泵 1．液压泵输出流量不足或不输出油液 (1)吸入量不足。原因是吸油管路上的阻力过大或补油量不足。如泵的转速过大，油箱中液面过低，进油管漏气，滤油器堵塞等。 (2)泄漏量过大。原因是泵的间隙过大，密封不良造成。如配油盘被金属碎片、铁屑等划伤，端面漏油；变量机构中的单向阀密封面配合不好，泵体和配油盘的支承面有砂眼或研痕等。可以通过检查泵体内液压油中混杂的异物判别泵被损坏的部位。 (3)倾斜盘倾角太小，泵的排量少，这需要调节变量活塞，增加斜盘倾角。 2．中位时排油量不为零 变量式轴向柱塞泵的斜盘倾角为零时称为中位，此时泵的输出流量应为零。但有时会出现中位偏离调整机构中点的现象，在中点时仍有流量输出。其原因 是控制器的位置偏离、松动或损伤，需要重新调零、紧固或更换。泵的角度维持力不够、倾斜角耳轴磨损也会产生这种现象。 3．输出流量波动 输出流量波动与很多因素有关。对变量泵可以认为是变量机构的控制不佳造成，如异物进入变量机构，在控制活塞上划出阶痕、磨痕、伤痕等，造成控制活塞运动不稳定。由于放大器能量不足或零件损坏、含有弹簧的控制活塞的阻尼器效能差，都会造成控制活塞运动不稳定。流量不稳定又往往伴随着压力波动。这类故障一般要拆开液压泵，更换受损零部件，加大阻尼，提高弹簧刚度和控制压力等。 4．输出压力异常 泵的输出压力是由负载决定的，与输入转矩近似成正比。输出压力异常有两种故障。 (1)输出压力过低 当泵在自吸状态下，若进油管路漏气或系统中液压缸、单向阀、换向阀等有较大的泄漏，均会使压力升不上去。这需要找出漏气处，紧固、更换密封件，即可提高压力。溢流阀有故障或调整压力低，系统压力也上不去，应重新调整压力或检修溢流阀。如果液压泵的缸体与配流盘产生偏差造成大量泄漏，严重时， 今天给大家讲讲自己对EH油泵——轴向恒压变量柱塞泵——的小小分析，由于能力有限，请大家不吝赐教。 图1 我厂EH油泵 1、图中所示是C型变量控制器的轴向柱塞恒压变量柱塞泵：所谓轴向：工作活塞的行程方向与传动轴平行，与此相对的是径向柱塞泵；所谓恒压变量：完全恒压是不可能的，流量高了，压力会有微降；流量低了，压力会有微小提高（具体多少呢，例如升负荷4号高调门打开的时候，仔细观察下泵的电机电流、EH油压力、还有就地的流量计的变化量）——但这些都是有个前提：流量在柱塞泵设定的最大流量的范围内，若是超过，嘿嘿，一泻千里，压力狂降，降得有多厉害呢，EH油管爆管，或者内漏非常严重的时候，就能观察下降多少了。附送一张性能曲线图，大家自己看看吧 图2 C型变量调压控制器的柱塞泵Q-P曲线 下面来了解下内部的结构 图3 轴向柱塞泵内部结构示意图及实物图 2、该泵通过柱塞在腔体内的反复运动进行工作，从入口吸入油，转至出口时再压出，通过改变斜盘的倾斜角可以改变流量和压力，斜盘的最大倾斜角通过最大限位调节螺钉设置。倾斜角越大，流量越高；反之，流量越低。斜盘的倾斜角还可以通过变量控制器调节 图3中最大限位调节螺钉，是调节泵的最大流量，当系统流量超出这个范围，压力就会不受控制的下降。上面的压力控制器分为C/F/L型，C型的只有下面的红色框框部分，而F/L 型则包含上面的部分。这是泵的压力控制部分。 这里的控制是个难点，我花了不少功夫研究，见下图： 图4 C型变量控制器 这是C型控制器的：1、启泵时“滑阀”在“预紧弹簧”的作用下，被压到右边，则“腔体2”内的“调节压力的控制油”和“泵体泄压油路”连通，压力低，则“腔体1”在“内部弹簧”的作用下压到最右边，泵的柱塞斜盘以最大的倾斜角开始启动。 2、启泵后，泵出口压力逐渐提高，“滑阀”右侧的油压大于“预紧弹簧”的弹力和摩擦力，逐渐把“滑阀”压向左边，“泵出口油压”和“调节压力的控制油”连通，“调节压力的控制油”压力升高，将“腔体2”压向左边，然后顶住“腔体1”向左边移动，减少斜盘的倾斜角度，泵的出口流量开始降低，压力逐渐升高，然后达到稳定的平衡。 3、当系统EH油需求量增大时（如升负荷，调门开大），EH油压的反应速度快于流量变化（这里可以这样理解，例如某个调门要开启，EH油管路突然敞开一个油路，分流走EH油，则系统油压会快速反应，先下降一点），然后“泵出口油压”降低，“滑阀”向右移动，“调节压力的控制油”也会降低，“腔体1”在弹簧的作用下也跟着向右移动，斜盘的倾斜角增大，泵出口流量增加，满足系统需求，但是压力也是会有微小下降的。 柱塞泵在我们使用中，会经常遇到各种故障，导致液压系统无法正常工作，本文就列举出一些柱塞泵常见维修方法，将一些常见的故障及与之对应的维修方法分享给大家。 力士乐A6VM系列柱塞泵 1．液压泵输出流量不足或不输出油液 (1)吸入量不足。原因是吸油管路上的阻力过大或补油量不足。如泵的转速过大，油箱中液面过低，进油管漏气，滤油器堵塞等。 (2)泄漏量过大。原因是泵的间隙过大，密封不良造成。如配油盘被金属碎片、铁屑等划伤，端面漏油；变量机构中的单向阀密封面配合不好，泵体和配油盘的支承面有砂眼或研痕等。可以通过检查泵体内液压油中混杂的异物判别泵被损坏的部位。 (3)倾斜盘倾角太小，泵的排量少，这需要调节变量活塞，增加斜盘倾角。 2．中位时排油量不为零 变量式轴向柱塞泵的斜盘倾角为零时称为中位， 此时泵的输出流量应为零。但有时会出现中位偏离调整机构中点的现象，在中点时仍有流量输出。其原因是控制器的位置偏离、松动或损伤，需要重新调零、紧固或更换。泵的角度维持力不够、倾斜角耳轴磨损也会产生这种现象。 3．输出流量波动 输出流量波动与很多因素有关。对变量泵可以认为是变量机构的控制不佳造成，如异物进入变量机构，在控制活塞上划出阶痕、磨痕、伤痕等，造成控制活塞运动不稳定。由于放大器能量不足或零件损坏、含有弹簧的控制活塞的阻尼器效能差，都会造成控制活塞运动不稳定。流量不稳定又往往伴随着压力波动。这类故障一般要拆开液压泵，更换受损零部件，加大阻尼，提高弹簧刚度和控制压力等。 4．输出压力异常 泵的输出压力是由负载决定的，与输入转矩近似成正比。输出压力异常有两种故障。 (1)输出压力过低 当泵在自吸状态下，若进油管路漏气或系统中液压缸、单向阀、换向阀等有较大的泄漏，均会使压力升不上去。这需要找出漏气处，紧固、更换密封件， 名称：YCY14-1B 压力补偿变量 描述描述：： CY14-1B 型轴向柱塞泵，是采用配油盘、缸体旋转的轴向柱塞泵。由于滑靴和变量头之间、配油盘和缸体之间采用了液压力平衡结构，因而与其它类型的泵相比较，它具有结构简单、体积小、效率高、寿命长、重量轻、自吸能力强等优点。它适用于机床、锻压、冶金、工程、矿山等机械及其液压传动系统中。 型号说明型号说明：： 6363 Y C Y 1414 - 1B 1B F 1 2 3 4 5 6 7 1、 公称排量（ml/r） 2、 变量形式：M-定量，S-手动变量，D-电动变量，C-伺服变量，Y-压力补偿变量，MY-定级压力补偿变量，P-恒压变量，LZ-零位对中液动变量 3、 公称压力：C 为31.5Mpa，G 为24.5Mpa 4、 Y 表示泵，M 表示马达 5、 结构形式：缸体旋转轴向柱塞泵（马达） 6、 结构设计序号 7、 转向（从轴端看）：无标记为正旋转泵，F 为反转泵（逆时针） 性能参数性能参数：： *CY *CY（（CM CM））1414--1B 轴向柱塞泵轴向柱塞泵（（马达马达））的系列参数的系列参数 公称流量L/min 最大传动功率KW 型号 公称压力Mpa 公称排量ml/r 1000r/min1500r/min1000r/min1500r/min 最大理论扭矩 Nm 重量Kg 1.25MCY （M）14-1B 31.5 1.25 1.25 1.88 0.7 1.1 6.3 6.9 2.5MCY（M）14-1B 31.5 2.5 2.5 3.75 1.43 2.2 12.6 7.2 10*CY（M）14-1B 31.5 10 10 15 6.2 9.3 56 16.4-26 1前言 (3) 1.1 课程设计的目的和要求………………………………………………… 1.2 课程设计的任务 (3) 1.3 报告的构成及研究内容………………………………………… 2 装配体测绘 (4) 2.1测绘装配体步骤 (4) 2.1.1 装配体示意图 (4) 2.1.2零件测量及徒手绘制零件草图 (6) 2.1.3手绘总装图 (6) 2.2徒手草图与手绘总装图的审查 (7) 2.2.1 徒手草图审查与确定 (7) 2.2.2 手绘总装图的审查 (9) 2.3 测绘小结 (9) 3 三维建模 (10) 3.1 零件图、装配图三维建模 (14) 3.1.1柱塞泵零件图建立 (14) 3.1.2柱塞泵三维装配虚拟装配 (15) 3.2由柱塞泵三维立体装配图导出制成二维CAD总装图 (17) 3.3建模小结 (17) 4 心得体会 (17) 附录：参考文献 1.前言 1、1课程设计的目的和要求 工程软件应用实践课程设计教学目的：是从产品装配拆卸及测绘、徒手绘制草图、UG 三维建模、UG二维总装图导出CAD二维图等方面进一步加深和拓宽学生在工程制图、机械CAD技术与测量精度技术基础等课程中所学基本知识，结合实际模型设计的具体问题，培养学生理论联系实际认识和解决问题的能力，为后续专业课程和相关实践环节的学习奠定基础。 要求：要求每位学生按照指导教师的总体要求、设计小组分配的产品零件设计任务，独立完成上述环节的学习，构成成绩考核的主要部分；工程中产品设计更是一个多人协同工作的过程，因而，本课程设计将提交产品一套完整测绘草图、每人一份手绘总装图、二维CAD 装配图样、一套完整三维UG零件图及产品完整的三维UG装配体、研究报告。 1.2、设计任务 1.2.1 主要内容 选择柱塞泵产品模型为对象，每四位同学为一设计小组，对产品模型进行装配测绘、手绘总装图、三维UG零件建模与产品装配。 1.2.2 任务分配 首先全组对柱塞泵的结构与组成进行整体的认识与感知、同时讨论和了解柱塞泵上各个部件的作用，和工作原理。在充分认识柱塞泵的基础上，分工如下：负责全面安排协调工作，测量螺塞和下活瓣尺寸并绘制草图、同时查找所绘零件的表面粗糙度和形位公差要求及螺塞标准尺寸。据上下活塞的开度要求，重新设计活 瓣的长度尺寸、绘制下活瓣和螺塞的三维零件图 主要负责制作答辩PPT 测量泵体、套筒、柱塞的基本尺寸、绘制及完善套筒和柱塞的草图并确定各零件间的位置公差、查找并确定各个零部件使用的材料及粗糙度、绘制泵体三维零件图主要负责组装三维零件图并制作爆炸图及由二维CAD总装图的绘制 柱塞泵故障现象：噪音过大 产生原因及排除方法 1）泵内有空气；排除空气，检查可能进入空气的部位 2）轴承装配不当，或单边磨损或损伤；检查轴承损坏情况，及时更换 3）滤油器被堵塞，吸油困难；清洗滤油器 4）油液不干净；抽样检查，更换干净的油液 5）油液黏度过大，吸油阻力大；更换黏度较小的油液 6）油液的液面过低或业余泵吸空导致噪音；按油标高注油，并检查密封。 7）泵与电机安装不同心使泵增加了径向载荷；重新调整，使在允差范围内 8）管路振动；采取隔离消振措施 高压柱塞泵操作规程 1 范围 本标准规定了油田高压柱塞注水泵启泵前的检查、启泵操作、运行、停泵操作、资料填写与录取。 本标准适用于油田高压柱塞注水泵的操作。 2 启泵前按设备巡回检查点项进行逐一检查 2.1 工频启动检查 2.1.1 检查柱塞泵液力缸（泵头）总成 2.1.1.1 检查液力缸（泵头）与曲轴箱固定螺栓，应齐全、紧固良好。 2.1.1.2 检查液力缸各端盖压入量一致均衡，无上翘偏斜现象，密封良好，无渗漏；端盖固定螺栓齐全，固定扭力达到规定要求，安装合格。 2.1.1.3 检查液力缸总成表面清洁，见本色。吊装孔完好。 2.1.2 检查泵进口流程 2.1.2.1 检查泵进口来水压力，满足启泵要求 2.1.2.2 检查进口阀门应开关灵活、完好，无松、缺、渗、漏现象，黄油嘴完好、见本色；检查进口流程，防腐到位、流程标识正确合理。各连接部位密封完好，无渗漏现象。 2.1.2.3 检查水表：水表应完好、在校验期内、无渗漏无腐蚀，并记录水表底数。 2.1.2.4 检查泵进口法连扭紧固定良好，无渗漏；关闭泵进口放空阀门。 2.1.3 检查泵拉杆油封、密封函体（盘根）槽 2.1. 3.1 检查拉杆、油封总成；拉杆表面应无锈蚀、无伤痕，油封总成固定良好、无渗漏；新泵或停用较长的泵，应洗净防锈油，锈蚀部位应进行砂光。 2.1. 3.2 检查挡水板固定牢靠，达到防水要求 第四节轴向柱塞泵和轴向柱塞马达 通常把利用柱塞底部密封空间工作的液压泵称为柱塞泵。柱塞泵根据柱塞与转子的位置关系分为两大类，一类柱塞的轴线与转子的轴线一致，称为轴向柱塞泵；一类柱塞沿转子的半径方向布置，称之为径向柱塞泵。轴向柱塞泵具有结构紧凑、单位功率体积小、重量轻、工作压力高、容易实现变量和变量方式多等优点，轴向柱塞泵的缺点是对油液污染较敏感、对油液清洁度要求较高、对材质和加工精度要求亦较高、使用和维护要求比较严、价格昂贵。轴向柱塞泵广泛应用于在工程机械、船舶甲板机械、冶金设备、火炮和空间技术等领域。 一.轴向柱塞泵的分类 按配流方式轴向柱塞泵分为阀式配流轴向柱塞泵和配流盘配流轴向柱塞泵量（又称为端面配流轴向柱塞泵）大类。阀式配流轴向柱塞泵的配流阀通常采用锥阀结构，密封能力强，因而在配流阀处的泄漏量小。但是由于配流阀有一定的质量引起的惯性和柱塞底部死容积的影响，使泵的转速受到了限制。阀式配流的轴向柱塞泵目前应用较少。配流盘配流的轴向柱塞泵根据结构特点又分为斜盘式和斜轴式两类。斜盘式指传动轴轴线与缸体轴线一致，与圆盘轴线倾斜（图3-4-1a）；斜轴式指传动轴轴线与圆盘轴线一致，与缸体轴线倾斜（图3-4-1b）。 图3-4-1 斜盘式轴向柱塞泵根据传动轴是否穿过斜盘分为通轴式和半轴式（又称非通轴式），穿过斜盘的称为通轴式轴向柱塞泵；没有穿过斜盘的称为半轴式轴向柱塞泵。 二.轴向柱塞泵的工作原理 1.斜盘式轴向柱塞泵的工作原理 图3-4-2为斜盘式轴向柱塞泵的工作原理图。柱塞安放在缸体上均布的缸孔之中（缸体上一般均布着7～9个缸孔），配流盘量腰形槽的对称线与斜盘的上死点（此时柱塞全部伸出）和下死点（此时柱塞全部缩回）的连线在一个平面上。在柱塞的底部柱塞、缸孔和配流盘形成了多个密封工作腔，由于配流盘的分割作用这些工作腔一部分通过配流盘左边的腰形槽与吸油口相通；一部分通过配流盘右边的腰形槽与排由口相通；还一部分除在左右腰形槽之间的过渡区间。当传动轴带动缸体按图示方向旋转时，柱塞一方面随着缸体作圆周运动，一方面在斜盘和柱塞底部弹簧力的作用之下向对于缸体作直线往复运动。柱塞由上死点向下死点运动过程中， 31000DWT散货货船技术设计标记数量修改单号签字日期 舱口盖技术规格书WTCG-31000T-01SM 编制 校对 审批总面积m2 共10页第 1 页标检 浙江万通重工有限公司 审定日期 目录 1. 图纸目录 (4) 2. 总则 (4) 2.1状态 (4) 2.2船舶主尺度 (4) 2.3规范和条例 (4) 2.4制造控制 (5) 2.5材料 (5) 2.6焊接 (5) 2.7表面处理 (5) 2.8操作手册和指示牌 (5) 2.9设备测试 (5) 2.10技术支持 (6) 2.11检验 (6) 3. 主甲板舱口盖 (6) 3.1概述 (6) 3.2尺寸 (6) 3.3重量 (6) 3.4载荷 (7) 3.5结构 (7) 3.6舱口围 (7) 3.7密封 (7) 3.8止跳装置 (8) 3.9滚轮 (8) 3.10限位和导向 (8) 3.11零部件 (8) 3.12操作 (8) 3.13排水阀 (9) 3.14编号 (9) 4. 液压系统 (9) 4.1总则 (9) 4.2泵站（1套） (9) 4.3液压油缸（共20套） (9) 4.4控制阀组（4套） (10) 4.5应急泵站（1套） (10) 4.6软管 (10) 5. 培训 (10) 1.图纸目录 下列图纸属于本规格书 全船舱盖布置图 2.总则 若图纸和技术规格书有不同，请以技术规格书为准。 2.1状态 设备的操作工况为： 横倾最大±3°，纵横最大±2° 设备操作环境温度：-20℃至45℃ 设计考虑的舱口围变形： 舱口横向变形：——向内2×15mm ——向外2×10mm 中拱/中垂变形：0.8mm/m 2.2船舶主尺度 总长 Loa 179.90m 垂线间长 Lpp 171.60m 型宽 B 26.00m 型深 D 14.80m 设计吃水 d 9.98m 航速 V 12.3Kn 载重量 31000t 航区近海航区 2.3规范和条例 舱口盖设计和制造遵循下列规范及条例： —中国船级社《国内航行海船建造规范》（2009） —国际载重线公约及其修订案 注册：船东认可的方便旗 液压系统元件故障的基本知识 时间：2007-2-1 9:44:13 阅读109次 一、基本概念 什么是故障？液压系统和液压元件在运转状态下，出现丧失其规定性能的状态，我们称之为故障。 什么叫修复？液压元件经过专业人员修理后，恢复元件的性能，并通过测试达到性能，在设备上安装调试后，可恢复设备的工作性能的全过程。 二、故障的分类 所有的设备故障或元件故障可以分为随机故障和规律性故障。 随机故障是不可预测的，其发生的间隔期无法估计，有发展过程的随机故障，可以用状态监测方法测定，例如，液压泵马达的主轴断裂问题；无发展过程的随机故障则无法观察确定，人们只能根据记录及故障数据分析，通过改进设计减少故障的发生。 规律性故障可以预测，所以其间隔期可以估计。有发展过程的规律性故障可以用“状态监测方法”测定，例如，滤清器的堵塞问题；无发展过程的规律性故障可以有计划地进行部件更换或检修，例如液压泵马达的变量摇摆支承的损坏。 一般对故障可从工程复杂性、经济性、安全性、故障发生的快慢、故障起因等不同的角度进行分类，大体上又可分为： 1、间断性故障 指在很短的时间内发生，故障使设备局部丧失某些功能，而在发生后又立刻恢复到正常状态的故障。例如，压路机振动电磁阀的插头接触不良，导致时而通电时而断电，使得压路机的振动有时候工作，有的时候不工作。 2、永久性故障 有些故障会使设备丧失某些功能，并且不能自动恢复到正常状态，直到出故障的零部件修复或更换，设备的功能才恢复，这样的故障，我们称之为永久性故障。例如，压路机的振动泵损坏，导致振动不工作，必须将液压泵修复好以后，振动功能才可以恢复。 永久性故障可进一步作如下分类： 1)按照故障造成的功能丧失程度分类；840K液氮泵车技术规格书(E)
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