液壓泵是液壓系統中的“心臟”,因此當液壓系統出現問題時,首先注意到的是液壓泵,有時往往大家都會將原因歸咎于液壓泵。事實上,如果液壓泵的結構設計正確,零件的制造質量、材質、熱處理等均達到設計要求,經出廠試驗、測試合格的液壓泵。

通常情況，用于液壓系統而引起液壓泵損壞,是由于液壓泵本身缺陷所引起的現象是很少見的。確切的說,當液壓泵的情況日趨惡化,在系統中早巳隱藏著使液壓泵損壞的各種因素。90%至95%的液壓泵損壞,可大略地歸納為下列五種原因:

一、空氣混入液壓泵

空氣混入是指空氣氣泡在系統工作液中散開的現象。使用液壓油的系統可在油箱中發現氣泡,嚴重時可把油液乳化。當這種氣泡被壓縮到液壓泵的出口時,便會產生破裂效應,引起壓力側板,耐磨側板等靠近破裂點的金屬表面剝離,并導致該處產生極度高溫。空氣混入的現象,會出現霹霹啪啪的巨大噪聲,這種噪聲會隨壓力的升高而升高。空氣混入還會引起各部件動作失常(壓力振擺等)執行機構爬行等。

導致空氣混入液壓泵內的可能途徑,主要由不良的油封(軸封)及液壓泵入口管路,系統回油管道、油缸軸封等部位密封不嚴,而將空氣帶入。因此必須十分注意在安裝液壓泵入口接頭或蓋板時,及安裝系統回油和泄油管接頭或蓋板時,涂好密封膠、放好密封膠墊。

二、液壓泵空蝕

空蝕是指當壓力減低到飽和蒸汽壓力之下時,流體中所發生的一種局部氣化現象。簡單地說,當工作液沒有完全充滿應該占有空間時,便會引起這種空蝕現象。由空蝕所引起的噪聲與空氣混入現象的噪聲大致相似。空蝕產生的原因,主要是液壓泵運轉速度過速,液壓泵吸入液體的流速過大,吸入管道過長或工作液體太粘等,因此在安裝液壓泵吸入管道時,盡量不用易變形的軟管,而且管道越短越好,選擇的管道內徑應使吸入液體的流速不超過1.5米/秒。在無輔助液壓泵的場合,吸油濾網不能過密,選擇納垢容量大些的濾網。

三、工作液體污染

工作液體污染是指在工作液中存在固體機械雜質、水分、氣體等,工作液中混入機械雜質顆粒,會急劇增加零件摩擦副之間的磨損,嚴重者卡死運動副,扭斷傳動軸,也會堵塞節流縫隙使元件出現故障或失效,因此要求工作液具有一定的清潔度。

四、液壓泵泵體過熱

過熱是因超過所規定之上限溫度,例如液壓泵一般規定在不超過60℃的工作液中工作。對液壓油而言,過熱將使液壓油加速氧化和油的粘度降低,且產生連鎖反應。因此引起液壓泵過熱的真正原因必須加以排除。

液壓泵發熱主要是液壓泵摩擦副摩擦造成的熱量,以葉片液壓泵為例,摩擦副主要是:滑動軸承、轉子葉片和配流盤及側板間,葉子與定子內表面間、葉子與轉子槽間、油封與軸間、定子側面與配流盤和側板間。因此,當設計、選材、熱處理都定型了,液壓泵出廠試驗都合格了,主要在于正確使用與否。

五、液壓泵超壓

超壓是指液壓泵的工作壓力大于液壓泵所設計的壓力。超壓會使液壓泵的內部零件遭受到極大的負荷,并引起某些零件提早破壞。

六、使用不適合的液壓泵油液

以工作液為液壓油而言,選擇合適的粘度是很重要的,在液壓系統中,液壓油粘度過高,可能使液壓泵聲生空蝕現象,并導致液壓油內摩擦增加,使系統溫度升高、壓力損失大、能耗大。液壓油粘度太低,會增加內泄漏量及隨之使油溫升高。另外液壓油還應具有良好的粘度-溫度性能,特別是工作在環境溫度變化大的場合,顯得更為重要。

液壓泵出故障前都會留下它們特有的損壞跡象，辯認及了解這些跡象所帶來的訊息是相當重要的,這樣在另一個液壓泵尚未損壞之前,將真正引起液壓泵損壞的原因加以排除。