【i专栏】N64:#A4VG专题# A4VG使用要点

 

使用A4VG泵不知怎么的就坏了,分析不出原因,不妨看看是不是没有注意其使用要点!...

负流量控制模式的特点是主泵排量与控制压力成反比。各联换向阀均采用开中心结构,在中位油路经过换向阀后、回油箱前增加一个节流阀,根据节流阀入口的压力大小来调节主泵的排量。当所有换向阀阀芯都处于中位时,泵输出的液压油直接通油箱,控制油路的压力升高,进而调节主泵排量减小。当先导控制压力使一个或多个换向阀阀芯移动时,通向液压缸或马达的阀芯开口逐渐增大,通向油箱的阀芯开口逐渐减小至最终关闭。这一过程中控制油路压力逐渐下降,主泵排量逐渐增大,执行元件的速度逐渐增大,而这一过程由操作人员操纵先导滑阀来控制。先导滑阀的控制压力决定换向阀芯各节流口的开度,进而决定了旁路回油量的大小,最后决定了控制油路的压力,由该压力的大小来调节泵的排量,其原理如图1所示。这是早期乃至当前液压挖掘机普遍采用的一种挖掘机液压控制系统。

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专栏
本 期 导 读
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#A4VG专题#

A4VG使用要点



1液压油的选择及注意事项



液压油之于液压系统犹如血液之于人体,同样作为介质分别向液压系统或人体输送能量。血液的成份指标出现问题,将会大大减少人体寿命,甚至会危及生命,同样,液压油出现问题,整个液压系统(元件)的性能和寿命都会大大降低。这么多年,淘液压(公众号:taoyeya2014)遇到的液压系统问题,保守估计70%的是因为油液出现问题导致。所幸的是,血液无法选择,而液压油是可以选择并可根据一定的规范定期进行更换。即使如此,在系统设计过程中,根据元件的使用要求选择合适的液压油依然是至关重要的,这将会大大提高系统的性能延长其寿命,并大大降低设备的停机时间,节省维护的成本。

对于力士乐的A4VG泵,因其更高的工作压力,且用在闭式液压系统中(油箱小,油液交换的速度慢),使用合适的液压油显得更为重要。如果,各位伙伴仔细查看力士乐的样本会发现:关于油液的选择及使用要求通常是放在最前面部分的,足见其重要。接下来,我们先对不同形式的液压油做一个初步了解,(将来有机会的话,淘液压会就油液进行一期分享)如下表,液压油常用的有 抗燃型液压油和矿物基油液油。
那么,对于A4VG泵,在选择油液时主要考虑哪些内容呢:

1.A4VG泵只能使用矿物基液压油(HLP),而不可以使用抗燃型液压油(HF)

2.长期稳定工作的油液粘度范围是16~36厘丝;

3.选择液压油时,应首先考虑设备经常工作的环境温度

要考虑设备是工作在中国南方还是北方,是工作在地面还是矿下,是出口到热带地区还是寒带区域。这样才能尽可能准确地估算出液压系统通常达到的热平衡温度。

4.根据不同牌号液压油的粘温曲线进行初步选择

下图是常用牌号液压油的粘温曲线图,每一条斜线表示一种牌号液压油,横坐标是温度纵坐标是其粘度,阴影部分是16~36厘丝的范围。因此,当我们知道了系统的热平衡温度,就可以据此对油液做出合理选择。比如,系统热平衡温度为60℃,从下图中可以查出VG46号,VG68号液压油是合适的。
5.通常当两种以上的液压油满足要求时,建议选择高牌号的液压油,但是,我们依然需要看哪种液压油具备更宽温度范围的粘温特性(在16~36范围里)。

6.对于A4VG泵,允许油液的最低粘度为 5厘丝(运转时间不能超过3分钟);允许的油液最高粘度为1600厘丝(运转时间不能超过3分钟),即上图中的上限和下限;

7.对于A4VG泵,只有启动时,才能允许最低油温为-40℃,此时必须空载启动,压力不超过30bar,而且要确保转动15分钟后油液可以达到正常工作所要求的粘度(16~36厘丝);

8. 允许的最高温度115℃,而且是泵体上任何一个部位都不能超过此温度。(通常轴承处的温度最高,它比壳体泄油温度高5度左右);

2过滤形式的选择及油液清洁度保证



前面提到油液对液压系统的重要性,其中油液的清洁度是非常关键的一个指标,所以,我们很有必要探讨下A4VG泵的过滤形式。

A4VG泵作为一种闭式泵,用在闭式系统中。通常,闭式系统中的油液是通过补油泵补充的,所以相应的过滤形式也是基于补油泵来考虑的。

通常,可以有如下过滤形式供选择:

1. 吸油过滤, 在补油泵的吸油口安装过滤器;
2. 压油过滤
对于压油过滤,又有不同的形式可以选择:

- 过滤器直接安装在泵体上的过滤形式;
- 外置过滤器,通过油管与泵Fe,Fa油口相连

- 过滤器可以选择带冷启动阀,也可以不带。所谓冷启动阀,就是在过滤器的旁路上安装的一个溢流阀,其开启压力6bar。当油温很低,粘度过高时,过滤器压降大于6bar时,冷启动阀自动开启,此时补油泵和冷启动阀构成一个回路,油液通过冷启动阀直接回油箱,通过溢流产生的热量使油温快速升高,油液达到合适的粘度时,冷启动阀关闭,补油泵的油才能送至控制阀侧,主泵开始工作。从而防止补油泵和主泵因油液粘度过大而损坏。
淘液压想补充说明的是:A4VG泵上即使安装了过滤器,也并不能确保油液清洁度达到要求。要保证油液清洁度,需要在整个液压系统装配过程中进行严格控制,重点从以下几个方面采取措施:

1. 油箱设计时,要考虑到方便清理内部杂质;

2.油箱加工完毕后,要彻底清理内部的焊渣等异物;

3.务必记住:新油也是不干净的,在加入油箱前,要进行充分过滤,确保油液清洁度至少NAS9级;用过滤车将干净的液压油加注到油箱里 。

3A4VG泵安装及吸油泄油管布置



有些设计人员在设计液压系统时,更多地关注液压系统的原理、功能及元件的选型,而常常会忽略一些至关重要的细节,比如:泵的安装、吸油管及泄油管的布置等等。

那么,对于A4VG泵安装及吸油泄油管路的布置有哪些地方需要注意呢?接下来,我们一起来聊聊。请各位伙伴耐心看完,后面淘液压(公众号:taoyeya2014)会在后面提到一些关键的注意事项:

A:下置式水平安装(泵低于油箱,泵轴水平安装)——最佳的安装方式,如下图中的1、2:
这种安装方式中,有两种形式可以选择:

1:变量活塞朝向上方,如上图中的1,在这种安装形式中:

-T1口在上方,泄油管应连接在T1口,直接回油箱;

-R口用来放气,在第一次启动前或长时间不工作再次启动前,应当将R口打开,慢慢放气直到壳体油从R口流出(打开R口时,由于油箱在高处,油液可从油箱通过泄油管流进壳体);

-为了确保补油泵正常运转,在装配吸油管时,建议先安装泵侧,然后从吸油管的油箱侧(此时吸油管还没有与油箱连接)加油排气,最后再连接油箱上的吸油口;

2:变量活塞朝向下方,如上图中的2,

在这种安装形式中:

-T2口在上方,泄油管应连接在T2口,直接回油箱;

-这种形式中,R口朝向下方,我们无法通过它对泵壳体排气加油。这时,可以在安装泄油管前先从T2口向壳体内加油排气,然后再安装泄油管;

-在连接吸油管前,先从泵的S口向补油泵内加注适量的液压油,再装配吸油管;

B:下置式垂直安装(泵低于油箱,泵轴竖直)如下图中的3、4
这种安装方式中,同样有两种形式可以选择:

1:泵轴朝向下方,如图3,这种安装方式中:

-T2口在上方,泄油管应连接在T2口,直接回油箱;

-R口在下方,我们无法通过它对泵壳体排气加油。这时,可以在安装泄油管前先从T2口向壳体内加油排气,然后再安装泄油管;

-在连接吸油管前,先从泵的S口向补油泵内加注适量的液压油,再装配吸油管;

2:泵轴朝向上方

在这种安装形式中,由于泵轴向上,前轴承的润滑务必要认真考虑。因此,在这种安装形式中:

-T1口在上方,卸油管应该连接到该油口处;

-为使前轴承能够得到良好的润滑和冷却,R口也需要连接一根泄油管;

-壳体的加油排气:打开R口,液压油从油箱经过泄油管从T1口进入泵壳体,直到壳体油从R口流出才算完成了壳体的排气;

-补油泵的加油及排气,先将吸油管连接到S口,从另一端(油箱侧)向补油泵加油,然后再把吸油管连接到油箱上;

C:上置式水平安装(泵高于油箱,泵轴水平)如下图中的5、6
这种安装方式中,同样有两种形式可以选择:

1:变量活塞朝向上方,如上图中的5,在这种安装形式中:

-T1口在上方,泄油管应连接在T1口,直接回油箱;

-R口用来放气,在第一次启动前或长时间不工作再次启动前,应当将R口打开,慢慢放气直到壳体油从R口流出(打开R口时,由于油箱在高处,油液可从油箱通过泄油管流进壳体);

-在这种安装形式中,泵的吸油口S在低处,为了方便吸油管的排气及补油泵启动前的加油,应在靠近泵吸油口侧的吸油管上设计一段”鹅颈“,并在”鹅颈“的顶部靠近吸油口侧设置一个放气口L2。通过L2口对补油泵加油排气;

2:变量活塞朝向下方,如上图中的6,

在这种安装形式中:

-T2口在上方,泄油管应连接在T2口,直接回油箱;

-这种形式中,R口朝向下方,我们无法通过它对泵壳体排气加油。这时,可以在安装泄油管前先从T2口向壳体内加油排气,然后再安装泄油管;

-此时,泵的吸油口S在高处,最好在吸油管高处靠近S口附近设置一个L2口,用来加油和放气。在启动前,先从L2口对补油泵加油排气;

D:上置式垂直安装(泵高于油箱,泵轴竖直)如下图中的7、8
这种安装方式中,同样有两种形式可以选择:

1:泵轴朝向下方,如图7,这种安装方式中:

-T2口在上方,泄油管应连接在T2口,直接回油箱;

-R口在下方,我们无法通过它对泵壳体排气加油。为了方便主泵壳体的加油排气,在泄油管靠近T2口的一侧设计一段“鹅颈”,并设置L1油口,通过L1口对泵壳体加油排气;

-为了方便吸油管的排气及补油泵启动前的加油,应在靠近泵吸油口侧的吸油管上设计一段”鹅颈“,并在”鹅颈“的顶部靠近吸油口侧设置一个放气口L2。通过L2口对补油泵加油排气;

2:泵轴朝向上方,如图8,这种安装形式中:

-T1口在上方,卸油管应该连接到该油口处;

-为使前轴承能够得到良好的润滑和冷却,R口也需要连接一根泄油管;

-这种安装形式,当泵长时间不工作时,由于”虹吸“现象的发生,会造成轴承部位缺油,甚至会造成轴封的变形损伤。因此,为防止“虹吸’现象的发生,在吸油管上可设置一个被压为0.5bar的单向阀(该单向阀尽可能选择性能优良的,若开启压力偏差过大,容易造成壳体压力过高)

-为了方便吸油管的排气及补油泵启动前的加油,应在靠近泵吸油口侧的吸油管上设计一段”鹅颈“,并在”鹅颈“的顶部靠近吸油口侧设置一个放气口L2。通过L2口对补油泵加油排气;
小结--关于A4VG安装及吸泄油管
- 泵在转运时,不可以泵轴朝下,应该使用吊环从轴端吊起运输,防止滑落轴端着地;
本文由“135编辑器”提供技术支持

-泵在安装时不可以敲击轴端,防止轴承受过大的轴向载荷;

-如果采用梅花联轴器安装,应选择合适的联轴器及弹性体,并在安装时确保联轴器的间隙及同轴度,具体请参考联轴器厂家要求。一般情况下:

1> 联轴器间隙(下图中的 I6 )与泵轴直径有关,但最小不能小于2mm;

2> 弹性体,选用聚氨酯塑料,硬度为92ShA (白色或黄色);
-泄油管和吸油管应根据油口尺寸采用低压油管,接头应使用轻型接头;

-泄油和吸油管最好是直接回油箱,尽可能做到泄油顺畅吸油轻松。如果一定要使用吸油过滤的话,过滤器的精度应大于100um,通流能力为吸油泵最大流量的2倍以上。总之,吸油压力不可以低于-0.2bar(表测压力),冷启动时,短时间(10分钟内)不能低于-0.5bar(表测)
-油箱内应安装隔板,将油箱分成吸油和回油两个区域,吸油管布置在吸油区域,泄油管安装在回油区域,且泄油管和吸油管距离尽可能远,最少要保证200mm的距离。这是为了泄油在油箱内尽可能地冷却、消泡,避免直接被吸油管直接吸入;

-在上面提到的不同安装形式中,泄油管和吸油管口都应在油箱的最低液位一下至少200mm,且距离油箱底部至少100mm,避免产生气泡和吸入油箱底部的异物;

-当泵采用上置式安装时,吸油口S到最低液位的距离最大为800mm;

参考资料

[1] 德国博世力士乐 A4VG泵样本

#A4VG专题#将分4期为大家连载在【i专栏】栏目中:【点击蓝色字即可查看】
1
印象A4VG
2
A4VG使用要点
3
A4VG调试及故障诊断
4
A4VG故障案例分析

▏编辑排版:马艳双

合 作 公 众 号:淘 液 压 

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