MCY14-1B型轴向柱塞泵的维修优化方案

1.MCY14-1B型轴向柱塞泵的结构特点

MCY14-1B型轴向柱塞泵是我国工程界应用极为广泛的一种高压动力液压源，属于CY14-1系列。CY14-1系列泵综合了英国、德国、日本、美国等多家公司的各种轴向柱塞泵的优点，是我国在20世纪60年代自行设计的国产基本泵种。其主要结构特点是：

1）柱塞较长，改善了柱塞副的工作受力状况。

2）泵壳设计为分段结构，便于加工，易保证制造加工精度的要求。

3）吸、排油孔道更为平缓流畅，提高了该泵的自吸能力。

4）配流盘采用不对称结构，安装时顺着缸体转向要转过一定的角度，从而有助于防止气穴和降低噪声。

5）CY-14-1系列轴向柱塞泵相继做过两次较大的改进，以标准化和缩小体积为主，改进为CY-14-1A型轴向柱塞泵。

6）针对常易发生配流盘烧损、斜盘磨损等问题以及一部分零件的结构工艺性等，在保持基本参数和主要安装尺寸的前提下，做了较大的内部结构改进，形成了现在使用的CY-14-1B型轴向柱塞泵。

7）配流盘的辅助支承采用了强迫润滑，斜盘机构加设止推板等。

2.MCY14-1B轴向柱塞泵各零件的修复

（1）配流盘的修复 MCY14-1B型轴向柱塞泵在工作过程中，经常出现泵升不起压或压力提不高，泵打不出油或流量不足等故障。这些故障有相当部分是因为用油不清洁，使配流盘磨损、咬毛甚至出现烧盘，引起配流盘与缸体配流平面、配流盘与泵体配流面之间配合不贴切，降低密封性能而造成泄漏所致。配流盘的外形图如图8-7所示。对于拉毛、磨损不太严重的配流盘，可采取手工研磨的方法来加以修理解决。

图8-7 配流盘的外形图

研磨前，将配流盘拉毛凸出处，先用油石基本磨平；然后涂上一层薄薄的清洁机油，将其置于干净的平板上用手指按压，根据配流盘与平板接触圆周处的油膜闪动，可以大体知道其不平的部位。研磨常在二级以上精度的平板上进行，如图8-8所示。

研磨工作开始前，在研磨平板的工作表面上涂以煤油或汽油，并擦干净，然后在平板上加适当的研磨剂，把配流盘表面合在平板上，以“8”字形的推磨方法或以旋磨和直线相结合的方法进行研磨。这种周期性的不断地变更工件的运动，使磨料一直在新的方向起作用，工件很快达到精度要求。同时，平板也得以均匀地磨耗。研磨时，对配流盘施加的压力应均匀，否则会使研磨的平面倾斜。因此，常在研磨相当时间后，将平面调转180°再进行研磨，或调转四个90°，这样可防止工件表面的倾斜。如发现平面已倾斜，则可在工件厚的部位将压力加得大些，多磨些时间来校正。

图8-8 配流盘手动研磨

研磨过程中，研磨的压力和速度对研磨效率和质量甚有影响。对配流盘研磨时，压力不能太大，若压力太大，被研磨掉的金属就多，工件表面粗糙度值大，有时甚至还会压碎磨料而划伤研磨表面。

配流盘研磨加工用的磨料多为粒度号数为W₁₀的氧化铝系或金刚石系微粉。研磨时，磨料直接加润滑油，一般用10号机械油即可。在精研时，可用1/3机油加2/3煤油混合使用，也可用煤油和猪油混合使用（猪油含动物性油酸，能降低表面粗糙度值）。具体调制时，先将熟猪油与磨料拌成糊状，再加约30倍的煤油调匀即可。

通过研磨修理的配流盘，用煤油洗净、抛光后，表面不应发灰，应当呈白色，一般要求表面粗糙度值为Ra0.16μm。该零件的平面度也应达到规定要求，不大于0.005mm。用刀口平尺搁靠对光测量时，刀口处最好不透光，凹心越小越好，并不允许中间凸起。

若配流盘磨损较严重，在条件许可的情况下，应当在平面磨床上对两个端面进行精密平磨，并使平行度在0.01mm的公差范围内，这样可减少研磨工作量。

配流盘严重烧损并已使零件退火发黄，则必须更换配流盘。配流盘烧盘是由于缸体和配流盘之间的油膜被破坏而引起金属对金属直接接触。由于缸体和配流盘之间存在着高速旋转运动，直接接触的金属会引起大量的摩擦热，使缸体和配流盘因过热而引起金属材料组织的改变，产生咬合、粘结，进一步加剧磨损与摩擦，最后使金属因此产生裂纹并烧坏。运动副零件无法修复而报废，使泵完全停止工作。

针对烧盘现象，我国专家、学者及厂家在设计和制造中采取了不少行之有效的措施，如前述的配流盘辅助支承强迫润滑以及正确设计缸体与配流盘间的静液压平衡，减小配流盘反面的推开力等。

在修理、使用、装配过程中，为防止泵工作时的烧盘，还必须注意以下几方面：

1）合理选用工作油液，严格保持清洁，用油污染程度需控制在泵的许用范围内。

2）缸体和配流盘运动端面要达到规定的平面度技术要求，使两者接触均匀。

3）保证安装时泵轴、轴承、缸体等零部件的有关部位的同轴度，泵体、配流盘、缸体配流面对花键、轴承孔的垂直度，配流盘两端面的平行度。所有这些的根本目的是使泵在运转时，缸体和配流盘之间不出现楔形间隙，防止两者间的局部接触，确保两者间的均匀、全面的贴合，以减少相互间的接触比压，从而避免烧盘。

（2）缸体的修复 MCY14-1B轴向柱塞泵，如果注意正确地使用和平日的维护保养，特别是用油的清洁，一般零部件均具有较长的寿命。但是，缸体与配流盘的运动副表面恰是最易磨损的关键之处。现将故障现象、产生原因及修理方法列于表8-3中，缸体的外形图如图8-9所示。

表8-3 故障现象、产生原因及修理方法

最后，应当说明的是，由于缸体端面能在压力油的作用下自动压紧于配流盘上，泄漏很小，并且在端面磨损后有自动补偿作用，因此，两者之间通常有良好的密封性。但据其磨损状况，因配流盘用定位销与泵体固定着，其磨损属于不均匀的，即通常说的“单边磨损”，而缸体是高速旋转的零件，其端面磨损一般比较均匀。

图8-9 缸体外形图

如果发现缸体端面有轻微磨损或划伤，可将该端面放在二级精度以上的研磨平板上进行研磨，使平面度误差达到小于0.005mm，表面粗糙度值为Ra0.32，为了防止金刚砂嵌入青铜缸体内加剧配流副表面磨损，研磨时严禁采用磷化矽金刚砂作研磨剂，必要时，采用白钢玉或抛光膏（俗称绿油）研磨。

若磨损较为严重，则应以缸体外套的轴承跑道的端面为基准，将缸体置于平面磨床的工作台上，把磨损或粘坏痕迹磨削去除，然后抛光至表面粗糙度值为Ra0.32μm，并保证该端面平面度误差不大于0.005mm。

在装配或修理缸体时，柱塞缸的七个缸孔口上都有C1的倒角，该倒角尺寸只能小于1mm，不能大于1mm。如果倒角大，就相当于缩短了柱塞孔的长度，使缸孔含住柱塞的长度缩短，使柱塞受的侧向力（弯矩）增大而缩短泵的使用寿命。因此，缸孔口边千万不要碰伤，若有毛刺和棱角要轻轻去掉，千万不要刮成大圆角。

若柱塞内孔碰伤、咬毛或粘损，必要时可制作一定尺寸的研磨棒加入少量的金刚石研磨膏进行研磨去除。

（3）柱塞与滑靴的修复 液压泵是液压设备的心脏，而柱塞滑靴副可视为心脏内的心瓣膜，堪称液压柱塞泵的核心。图8-10为柱塞和滑靴组件图。

一般说来，与柱塞、滑靴配对运动的缸孔及止推板都使运动副应具有高硬度和耐磨的特性。因此，在正常工作条件下，应该具有很长的寿命而不易磨损和损坏，但柱塞-滑靴副毕竟是在整个液压柱塞泵中受冲击和交变应力最为频繁、受压最大、运动速度和加速度最高、工作最为繁重的机件，只要疏忽了在制造、运输、装配及使用维护过程中的任一个环节，就极易发生故障，甚至造成泵的磨耗和损坏。

图8-10 柱塞和滑靴组件图

1—柱塞 2—滑靴 3—斜盘

实际使用中，柱塞-滑靴副的常见问题有：

1）球头配合松动。左手抓住滑靴，右手抓住柱塞前后上下运动时，会发出轻微的“嗒嗒”声，并感到轴向可以窜动。

故障原因：滑靴球窝处的表面粗糙度值太高，经过一段时间运动后，加工表面材料微观峰顶被磨损，从而造成与柱塞球头配合间隙大而松动。

柱塞在压排油过程中是将滑靴压向止推盘。在吸入油液过程中是将滑靴拉向回程盘而脱离止推盘，实际上就是不断地在向滑靴包合裙口处进行松动性冲击。日积月累，使滑靴球窝底部沉凹变形和包口材料因刚性不够而松弛变形，从而造成间隙。

2）柱塞圆柱表面咬毛、拉伤甚至咬死。

故障原因：用油不清洁，混入其内的铁锈、铸砂粒、磨料、切屑卡入柱塞副表面，或用油变质、混入水分，致使润滑能力大大降低。(www.xing528.com)

排除措施：

①若柱塞圆柱面磨损不太严重，拉毛痕迹不深，通常采取研磨的方法来解决。研磨时可将研磨外套夹固在转动的机床上。手握滑靴部位，在柱塞圆柱上涂敷合适的研磨液，然后细心谨慎地插入旋转的研磨外套的孔中，并做适当的前后往复运动，以使在圆柱面的全长范围内，获得均匀、一致的研磨加工尺寸。

②若柱塞圆柱面磨损严重，经过研磨后，柱塞与缸孔的配合间隙已超过允许间隙，则应及时更换。

3）柱塞咬死在缸体孔中。

柱塞咬死的故障原因：主要是非正常性的缸孔变形。通常是由于液压泵合装时，中心钢球掉下，泵一起动就将缸体端面卡轧而使缸孔变形咬死柱塞；此外，中心弹簧折断，缸体支承滚柱轴承保持架损坏，也会卡轧泵内旋转部件而使柱塞咬死或毁坏液压泵。

排除措施：碰到咬死的情况，必须将缸体等全部重大零件拆下检查，而且损坏零件修复的可能性往往不大，通常采用更换的方法进行修理。这种修理方式迅速有效，但经济性不好，价格昂贵。其实，只要缸孔变形不是很严重，通过研磨使其保持在几何公差范围内，然后换上圆柱外径相应合适的柱塞，这样，使用起来与新换零件的效果基本一样。圆柱表面磨损了的柱塞-滑靴组也不一定就是废物，通过表面层的镀铬、镀镍或新近流行的低温镀铁，也完全可以修复到所需的硬度、配合尺寸、精度和达到表面粗糙度的要求标准。

4）滑靴与止推板（斜盘）贴合面的磨损或烧坏。主要故障原因及排除方法如下：

①油液不清洁，杂质、污物被吸入泵内后进入该运动副表面。这时应清洗油箱，将原有油液过滤、沉淀，或更换新的同牌号液压油液。

②柱塞中心小孔或滑靴中心小孔被杂质、毛刺等污物堵塞。应及时排除阻塞现象，清洗、疏通柱塞、滑靴有关孔道，剔除毛刺、杂质等污物。

③柱塞球头孔角偏小，在最大工作偏角时，压力油被堵住。这是制造过程中出现的问题，必须由制造厂家将工件放在专用模具上修磨大球头孔角。

④滑靴材料不符合工艺要求。过去，国内厂家都采用铝青铜QAl9-4来铸造滑靴，现在应换用拉光轧制的QAl9-4钢棒，其内部组织紧密，可确保质量。

⑤滑靴静压支承面精度及表面粗糙度不符合要求。这是制造时的先天毛病，发现后应将泵内七组滑靴一起装上专用模具，重新平磨，平面度及表面粗糙度务必达到要求，若表面粗糙度仍达不到要求，应在二级精度以上的平板上用专用模具一起抛光。

⑥一台泵上的滑靴台肩厚度超差，厚薄不一致。必须一起装上专用模具，重新在平面磨床上磨削台肩厚度，保证公差一致。

⑦止推盘（斜盘）大端面硬度不够。由于止推盘是套在斜盘中心轴上的，可拆下换上符合规格、要求的新止推盘。

⑧止推盘工作端面的平面度及表面粗糙度不符合技术规定。若超差现象轻微，可在平板上研磨抛光后使用；若超差严重，应先上平面磨床精磨、研抛，或者更换。

⑨回程盘七孔分度不均匀或孔径大小不一致。必须装入专用模具，更新、修磨七孔，孔径超差者应予以更换。

故障排除：上述各种原因引起的滑靴、止推板的磨损、烧坏，其修理方法原则上都是一致的，即轻微者研磨、抛光；较重者先上平磨磨削、然后研抛；严重者，应予以更换。在修理的同时，千万别忘记根据事故原因去排除相应的故障。

（4）中心弹簧的维护 中心弹簧的作用是通过两侧套筒弹簧的压缩力将缸体压向配流盘和柱塞滑履，通过回程盘压向斜盘，从而形成柱塞泵的初始密封，实现在泵轴的旋装过程中柱塞泵的自吸功能，中心弹簧压缩力的大小直接影响着柱塞泵的工作效率。

如图8-11所示，不管是轴向柱塞泵还是斜轴柱塞泵，使中心弹簧具有合理的压缩量是在修复这种类型的液压泵中，必须解决的问题。否则，虽然泵体内的零件都修复到规定的尺寸要求，但配流盘、缸体、柱塞、滑履等间的轴向尺寸，随着修复的进行，必然变小，使得中心弹簧的压缩量减小，其向两个方向的预紧力将减小，即便更换新的符合标准的弹簧，由于轴向尺寸的变化，也无法使用。在修复过程中要注意该问题，最理想的解决方法是按标准的轴向配合尺寸核算后制作新弹簧。

图8-11 中心弹簧和套筒

（5）止推盘（斜盘）的修复 止推盘长期和滑靴接触，必然造成磨损，当磨损超差时，泵的泄漏量超过允许的泄漏量，液压系统的工作压力将降低到无法满足系统的工作要求，此时该泵就需要修复或更换。

止推盘分为一体式和分体式两种。对于磨损不很严重的止推盘，可以在平台上加入W40金刚石研磨剂采用“8”字形研磨法研磨，用刀口平尺搁靠对光测量时，刀口处最好不透光，凹心越小越好，并且不允许中间凸起；对于磨损严重的及分体式的，可以在平面磨床上磨削加工。磨削量应尽量小，并保证表面粗糙度要求，若达不到表面粗糙度的要求，应再进行手工研磨以达到要求；对于一体式的止推盘，应制作专用的工装，但成本较高，建议更换新的配件。

3.MCY14-1B型泵的装配与使用

（1）主体部分的装配顺序 MCY14-1B型泵的零部件与其他精密液压件一样，大都经过热处理后的磨削加工，精度高，表面粗糙度值小。在装配前，尤其是将泵解体后再装配时，首先应将所有待装配零部件全面检查一次，看各部毛刺、飞边是否均已清除，是否划伤、碰磕损坏，各配合表面是否达到精度要求，特别是配流盘与泵壳端面及缸体端面的接触处。据实践经验，对上述配合面检查时，在缸体和泵体端面上涂少许机油，将配流盘置于其上，用手指按盘，看四周油膜是否闪动，若闪动，则证明接触不良，须返工修整。此外，柱塞与滑靴的轴向配合间隙为0.05mm左右，检查时要感到运转灵活而不松动。各零部件在装配前均要仔细清洗，严防杂质、污物及织物、毛头混入。

1）装配传动轴部件。将两只小轴承、内外隔圈装于传动轴轴颈部位，并用弹性挡圈锁牢。

2）传动轴与外壳体（泵体）的装配。在检查好外壳体端面，特别是与配流盘接合盘面的平面度、表面粗糙度后，将传动轴部件装入外壳孔中，要求轴转动时对壳体内端面A和B（图8-12）的跳动量不大于0.02mm，然后在壳体外端面装上油封小压盖，并用垫片调整轴向间隙至0.07mm左右。

如图8-12所示，泵体端盖下面用废旧气缸套之类的环形圈或木块垫实、垫高，传动轴花键端面用磁性百分表架固夹着表头，轻轻转动一周，百分表上的读数差值即为端面A或B的跳动量。

3）对接外壳体与中壳体。使传动轴伸出端向下，竖直安放外壳体，并用圆环物或高垫块垫置稳固。用螺钉对接两壳体时，要注意大、小密封圈的完好，尤其不能遗失掉压力控制油道接口处的小密封圈，滚柱轴承外圈压入中壳体孔中，一般不拆卸，但需如图8-13所示那样，检量一下传动轴运行时千分表头对轴承外钢圈内孔的径向圆跳动，在0.05mm之内为好。

4）安放配流盘。要注意配流盘盘面缺口槽对应的定位销位置。该定位销一般不应拔出，拔出后如不知道装于何孔位，冷静观察一下，一般在泵体铅垂中心线的下部有两个对称的定位孔，定位销必须插入沿着泵的转动方向，向前越过铅垂中心线约6°的那只孔中。

图8-12 传动轴与外壳体（泵体）的装配

图8-13 外壳体与中壳体对接

注意在放配流盘之前，要用照明手灯，仔细观察放置的泵体接合面是否有异物，一定要清理干净，若有毛刺要修理好，在接合表面洒少许液压油。

在放置配流盘的过程中，千万不要用各种工具敲打，用手轻轻地放进。当定位销孔和定位销对正时，会顺利地放正、放平，一定要接触实，否则高低压力相通，泵无法工作。

5）安放缸体。缸体上镶有的钢套就是滚柱轴承的内圈，与滚柱及保持架已组装为一整体，一般不再拆卸。安放缸体时，应先用两只吊装螺钉旋入缸体的有关螺孔中，手抓吊装螺钉，转动缸体，使其进入中壳体（泵壳）内的轴承外圈孔中。安放到位即缸体端面与配流盘接触后，转动缸体，使缸体另一端面圆跳动在0.02mm以内。

6）依次放入中心外套、中心弹簧（新制作的弹簧）、内套及钢球。

7）将柱塞、滑靴组按顺序置于回程盘上，然后垂直地将柱塞对号放入缸体孔内。

注意在放置柱塞时，一定要检查柱塞阻尼孔和滑履阻尼孔是通畅的，否则，柱塞泵在使用中很短时间内会发生不可修复的严重损坏。

8）检查方法。把柱塞和滑履组件竖起，使滑履向上，向其上面的小孔加一滴液压油，用手指对下面的柱塞孔施压，观察液压油的变化，其余的柱塞和其对比，以发现有问题的柱塞。

（2）常见故障及其排除 MCY14-1B型泵在使用过程中的常见故障有：系统升不起压力或压力提不高；液压泵打不出油或流量不足；油温升太高；液压泵噪声过大；漏油严重，压力补偿机构运动失灵等。这些故障产生的原因及排除方法见表8-4。在拆检、修理泵时，只需松开泵盖的紧固螺钉，卸下泵盖后，即可逐一取出回程盘、柱塞缸体、配流盘等有关零件，而不需拆开泵体、泵壳及公用底座。

表8-4 MCY14-1B型轴向柱塞泵常见故障的产生原因及排除方法

（续）