橡皮囊压力机液压泵频繁损坏故障分析与处理

■ 昌河飞机工业（集团）有限责任公司 （江西景德镇 333002） 江智轩

橡皮囊压力机是通过橡皮囊作用于零件的一种大型液压设备，具有加工零件表面质量好、内部损伤率低、生产效率高等优点，该设备现已广泛应用于航空领域与汽车制造领域。

液压泵作为设备液压系统中的核心元件，为整个液压系统提供动力，具有十分重要的作用。近几年设备使用以来多次出现主液压泵损坏问题，平均使用寿命都不超过半年，明显低于该液压泵8～10年的正常使用寿命，同时也严重影响了零件的加工质量。

1. 故障现象

主液压泵使用寿命短，在起动过程中会出现爆鸣声，使用几个月后，主液压泵开始出现起动负载大、输出压力不足等现象。

2. 故障分析

将损坏的液压泵拆解后，发现泵体内部已严重磨损，如图1所示。针对该泵使用寿命短，短期内磨损严重的现象，初步分析发现可能的原因有以下几点：①液压系统油液性能不佳，泵体润滑不良。②主液压泵每次起动时有爆鸣声，泵体内部有非正常磨损情况。③液压泵起动参数配置不合理，起动时间短，瞬间负载大，影响其使用寿命。

图1 泵体磨损

3. 故障处理

（1）油液性能问题分析 取少量油液进行检测，包含pH值、粘度和固体颗粒污染度等重要指标，发现其油液部分指标确实存在超标的情况，故我们对整个液压系统进行油液更换、油滤更换等工作，完成后设备投入使用，运行结果表明主液压泵使用寿命没有改善。

（2）起动异响问题分析 通过排除液压泵安装问题、油液问题等因素，基本判断液压泵起动时异响是由于液压系统中存有空气引起的，因此对该液压系统的漏气点进行排查。该液压泵属于下置式安装，油液位始终高于液压泵，而且液压泵的外部进油口处也无油液渗漏痕迹，首先可以排除空气从液压泵的进油管路处进入泵体的可能。

由于该设备为了保护橡皮囊及密封件的使用寿命，液压介质使用的是蓖麻油（植物油），相比普通液压油粘度高。为防止油液温度低粘度大导致主液压泵起动困难，设备配置了一套油液循环加热系统，保证蓖麻油温不低于35℃。根据现场观察，主泵在停止后短时间内再次起动液压泵，无异响产生，而主泵停机一晚后，再次起动就会出现爆鸣声。在主泵停止运行的过程中为了保证在环境温度较低时液压系统油液温度不低于使用要求，油液循环系统一直处于运行状态，可能是由于油液循环管路中存在微小的泄漏点，将空气带入液压系统，长时间累积后造成液压泵起动异响。为验证此判断，我们尝试在关闭主液压泵后，停止油液循环系统的运行，次日起动机床，结果表明液压泵无异响，故可以判定液压系统进入的空气是由油液循环系统引起的。

对其油液循环管路及接头处进行检查，发现在油箱内部，有一循环管路接头断裂现象，该断裂处正好处于主液压泵吸油口上方，如图2所示，油液从管路中泄漏，冲击油面，将空气带入液压系统中。故针对破损管路重新进行校正修补工作，修复泄漏点。完成后开启机床，液压泵无异响产生。

图2 破损管路

（3）液压泵起动参数问题分析 经现场检测，液压泵从开始起动到完全运行时间十分短暂，由于柱塞泵自吸性能较差，起动瞬间负载大，短时间起动容易造成泵体内部元件损坏，减少使用寿命。该液压泵所连电动机配有软起动器，经查看发现控制参数已丢失，升压时间仅设置为4s，针对现场工况重新配置起动参数，延长起动时间，保障液压泵的正常使用寿命。

4. 结语

柱塞泵是一个精密的液压元件，使用要求高，此次通过更换液压油液、修复管路泄漏点、优化起动参数等一系列措施后，该液压泵已恢复正常使用，输出压力稳定，无故障发生。