液压系统油箱辅助增压结构分析及故障排查

　　1 液压千斤顶工作系统

　　千斤顶工作的液压系统元件主要有:操作台(主要包括 1 个手动换向阀、1 个溢流阀及操作手柄和压力表等)、轴向柱塞泵和其驱动电机，辅助增压结构、油箱、千斤顶(见图 1)。工作原理为:液压油由油箱辅助增压结构流出，以一定压力输入到柱塞泵的吸油口，经柱塞泵二次增压到千斤顶的工作压力，由手动换向阀控制千斤顶活塞的动作，完成顶进工作。

　　本系统主要液压元件的参数为:①YDT 千斤顶额定压力 45MPa;顶压力 31 380kN;回程油压力≤20MPa。②34S 型三位中通手动换向阀 流量 200L /min;压力 31. 5MPa。③3D-Y72 /42 柱塞泵 排出压力(排出压差)40MPa;排量 120L/min;流量( 额定) 2.7m³/ h;容积系数 90% ;泵效率 90% 。④溢流阀 设计压力为 40 MPa。⑤柱塞泵驱动电机 功率 110kW;电流 20A。

　　2 油箱辅助增压结构

　　2. 1 工作原理

　　主油箱辅助增压结构油路图如图 2 所示。工作原理为:由电动机通过联轴器带动齿轮泵转动，从油箱中吸入经过吸油过滤器的液压油，经过齿轮泵的作用，输出一定油压的油液到柱塞泵，提升柱塞泵入口油压，从而减少柱塞泵气穴现象，相应减少液压系统的压力波动，使液压元件工作平衡。

　　2. 2 主要液压元件

　　1) 齿轮泵

　　液压齿轮泵是液压传动系统中不可缺少的动力元件，齿轮泵具有结构简单、体积小、重量轻、工作可靠、成本低以及压力高、耐污染能力强、价格低廉、便于维护与修理等特点，广泛用于工程机械、建筑机械等各种液压系统中。此结构中的齿轮泵的吸油高度一般小于0. 5m，为主要油路中的柱塞泵提供一定压力的液压油。

　　油箱增压结构中的齿轮泵排出压力需要根据主油路柱塞泵的工作压力选定。一般柱塞泵吸油口的压力不应低于 0. 085MPa，而为了避免液压泵的空穴现象，一般情况下吸油口压力 P₁与出口压力 P₂满足 P₂∶ P₁< 35，主液压系统柱塞泵出口压力为 40MPa，因此齿轮泵排出压力要求范围为 0. 085 ～1. 143MPa。辅助增压结构 中 选 用 KCB-200 型 齿 轮 泵，其 排 出 压 力 为0. 36MPa，流量为 12m3/ h，所需驱动电动机要求转数为1 440r / min，在一定程度上提高了柱塞泵的吸油口压力，改善了工作状态。图 3 为定向柱塞泵工作原理;图4 为变量轴向柱寒泵工作原理图。

　　轴向柱塞泵的工件原理为:当回转缸体在传动轴的带动下按图示方向旋转时，由于斜盘和压板的作用，迫使柱塞在回转缸体的各柱塞孔中作往复运动。在配油盘的左视图所示的右半周，柱塞随回转缸体由下向上转动的同时，向左移动，柱塞与柱塞孔底部密封油腔的容积由小变大，其内压力降低，产生真空，通过配油盘上的吸油窗口从油箱中吸油;在左半周，柱塞随回转缸体由上向下转动的同时，向右移动，柱塞与柱塞孔底部密封油腔的容积由大变小，其内压力升高，通过配油盘上的压油窗口将油压入液压系统中，实现压油。若改变斜盘倾角 γ 的大小，就能改变柱塞的行程长度，也就改变了泵的排量;若改变斜盘倾角γ的方向，就能改变泵的吸、压油的方向。因此，轴向柱塞泵一般制作成为双向变量泵。