日本川崎K3VDT液壓柱塞泵變量調(diào)節(jié)器修理解讀

1、日本川崎 K3VDT 液壓柱塞泵變量調(diào)節(jié)器修理川崎 K3V 系列液壓柱塞泵，因?yàn)樵摫玫膬?nèi)膽零件采用了現(xiàn)代先進(jìn)的表面耐磨損涂 層技術(shù)， 使泵的使用壽命得到了很大提高。 性能先進(jìn)， 工作可靠， 維修方便等特點(diǎn)， 被廣泛的應(yīng)用在各種工程機(jī)械上， 現(xiàn)日本 “神鋼”住“友 ”加“騰”等品牌挖掘機(jī)都使用該 系列泵。泵變量機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)的服役期限是一萬小時(shí)，但因液壓油液中的金屬顆粒嚴(yán)重超標(biāo) 時(shí)，造成泵變量機(jī)械內(nèi)部零件間隙中油液沖刷磨損， 使變量活塞和閥桿與孔的配合 間隙增大， 伺服壓力油從閥桿與孔的間隙中泄漏到泵殼中， 變量機(jī)構(gòu)內(nèi)泄漏嚴(yán)重時(shí)， 沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的伺服壓力油就無法推動(dòng)變量撥叉桿到達(dá)即定位置， 使泵的總

2、輸出功 率下降， 而修泵時(shí)往往只注重修理泵的內(nèi)膽件或更換內(nèi)膽件， 不注重檢查泵的變量 機(jī)構(gòu)的內(nèi)泄漏， 這樣修出的泵也往往事半功倍， 按裝使用后， 還是達(dá)不到理想的校 果。一，變量調(diào)節(jié)器的原理1 1 功率控制在輸入恒定轉(zhuǎn)速恒定扭矩的條件下， 雙泵上的調(diào)節(jié)器根據(jù)串聯(lián)的雙泵壓力載荷的總 和，控制泵的斜盤角度以改變泵的流量與壓力， 通過變量調(diào)節(jié)閥自動(dòng)控制每臺(tái)泵的 功率輸出變化可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的總負(fù)荷保持恒定，使發(fā)動(dòng)機(jī)的效率充分發(fā)揮。1 2 輸出功率大小的控制 通過改變給定比例減壓閥的電流值來改變比例減壓閥輸出的二次壓力控制油P（i 功率轉(zhuǎn)換壓力） ，控制油通過泵內(nèi)部的孔道對(duì)應(yīng)到每一臺(tái)泵上的變量調(diào)節(jié)器的上馬

3、力 控制機(jī)構(gòu)， 可以控制變量調(diào)節(jié)閥使泵的輸出功率得到改變。 變量調(diào)節(jié)閥使泵的輸出 功率有一個(gè)對(duì)應(yīng)的值， 改變比例減壓閥的輸出壓力就可以改變泵的輸出功率。 通過 這種調(diào)整可獲得適應(yīng)外負(fù)載的功率。1 3 流量控制改變控制壓力 Pi ，泵的斜盤角度（泵的排量）得到控制。變量調(diào)節(jié)閥可使泵的輸 出流量得到控制，在這個(gè)系統(tǒng)中 Pi 增加可以使泵的出口流量 Q 減少，Pi 減小可以 使泵的出口輸出流量 Q 增加。泵的輸出流量大小是根據(jù)需要進(jìn)行變化并與負(fù)載相 匹配，這樣可以避免不必要的功率浪費(fèi)。1 4 最大限定流量控制通過控制壓力 Pm ，使泵的最大排量得到控制，這種控制是兩位通過控制壓力的ON OFF （開

4、斷）， Pm 只能使泵的最大排量可以有兩個(gè)壯態(tài)。（不能有中 間的其它壯態(tài)） 變量調(diào)節(jié)閥有上述四種控制功能， 但是每一種控制功能與其它的控 制功能可以同時(shí)進(jìn)行，減少或增大變量泵的斜盤角度的工作原理。1 5 比例減壓閥數(shù)據(jù)型號(hào)： KDRDE5PR 10/40C04初始?jí)毫Γ?max 40kgf/C 最大背壓： max 10kgf/C 二次壓力設(shè)定范圍：滯后： max 5%可重復(fù)： max 3%0 40 kgf/C 額定電流： 800mA 線圈電阻： 13.5 ±0.7 流量： max 6L/min 內(nèi)泄量： max0.2L/min 頻 率： 70 75Hz 、400 600mapp二變量

5、調(diào)節(jié)器工作原理 21根據(jù)液壓原理圖所示，泵的排量是由控制壓力 Pi 控制。（參照液壓原理圖， 主視圖，剖視圖。2。2 流量減少的調(diào)節(jié)工作過程：當(dāng)控制壓力增加時(shí)，控制活塞（643 ）右移，液壓與彈簧力平衡，使活塞處于一個(gè)新的平衡位置。在控制活塞的開口處（A ），通過銷（ 875）與桿 2 （ 613 ）相連接，所以，當(dāng)控制活塞右移時(shí)，帶動(dòng)桿2圍繞 B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)， B 點(diǎn)的固定銷（ 614 ），銷釘（ 875 ） ，在桿 2 大孔處有銷釘（ 897）。當(dāng) 桿圍點(diǎn)擺動(dòng)時(shí)與銷釘（ 897 ）接觸（接觸點(diǎn)在桿 2 的大孔處左側(cè)），使銷釘（ 897） 右移，銷釘（ 897） Q 泵的排量 固定在反饋桿的下端與

6、變量斜盤絞接（ 548 ， 531 ）， 上端與滑閥鉸接（ 874 ）。由于變量頭不動(dòng)時(shí)下端就 是支點(diǎn)，反饋桿順時(shí)針擺動(dòng)，滑閥右移，滑閥右移時(shí)， 閥的 P 口與 CI 口相通并與伺服變量柱塞大腔相，這時(shí) 伺服變量柱塞大腔的壓力增加使伺服變量柱塞的出口 相通。伺服變量柱塞右移時(shí)帶動(dòng)反饋桿的下端移動(dòng)， 而這時(shí)桿 2 大孔內(nèi)的銷釘（ 897 ）就是支點(diǎn)，所以反 饋桿只能繞此點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，滑閥由反饋桿帶動(dòng)左移，滑閥 的開口直到關(guān)閉為止，伺服變量柱塞也停止移動(dòng)。由 控制壓力 Pi 滑閥的右移開始最后使滑閥左移，這就是反饋桿的作 用，而且這是負(fù)反饋。23 流量增加的調(diào)節(jié)工作過程：當(dāng)控制壓力減少時(shí)，控制活塞（64

7、3 ）在彈簧（ 646 ）的作用下左移，同時(shí)桿 2 （613 ）繞 B 點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，銷釘（ 874 ）在回程彈 簧（ 654 ）的作用下使滑閥左移，同時(shí)銷釘（ 874）和反饋桿（ 611 ）圍繞反饋桿的 下端反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，滑閥的 CI 口與 T 口相通，控制腔回油，這時(shí)伺服變量柱塞大腔 的壓力減小， 伺服變量柱塞在小腔的壓力的作用下左移。 變量斜盤的角度增加， 泵 的排量增加。當(dāng)伺服變量柱塞左移，反饋桿圍繞銷釘（ 897 ）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這樣帶 動(dòng)滑閥右移，使閥口逐漸閉合，達(dá)到一個(gè)新的平衡點(diǎn)，伺服變量柱塞，控制變量柱 塞，控制活塞，滑閥在一個(gè)新的位置平衡。2 4 功率控制：如右圖所示， 當(dāng)泵的出

8、口壓力增加時(shí)，泵的變量斜盤減小Q ，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)過載。變量調(diào)節(jié)器控制泵的輸出功率，同時(shí)，控制兩臺(tái)泵的變量斜盤角度 是相同的，從而使兩臺(tái)泵的輸出流量是相同 的。功率控制的調(diào)節(jié)過程與流量控制的調(diào)節(jié) 過程相同，Tin Pi × q/2 P2× q/2 （P1 P2） × q/2 Tin 兩臺(tái)泵的總功率 P1P22.5 恒功率控制：當(dāng)某一個(gè)泵或同時(shí)兩個(gè)泵的出口壓力增加時(shí)，在 P1 和 P2 的作用在差動(dòng)式活塞的梯形部分（ 621 ），這樣差動(dòng)（補(bǔ)償） 桿（ 623 ）右移，這樣就壓縮外部彈簧（ 625 ），同時(shí)也可能壓縮內(nèi)部彈簧（ 626）， 泵的出口壓力 P1 和 P2

9、 與彈簧力相平衡。差動(dòng)桿的右移通過銷釘 （ 875 ）帶動(dòng)桿菌 1 圍繞著 E 點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在 E 點(diǎn)的銷釘（ 875 ）固定在外殼（ 601 ）上，銷釘（ 897 ）固定在反饋桿（ 611） 上，同時(shí)插入桿 1 的大孔 F 內(nèi)，當(dāng)桿 1 圍繞著 E 點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)反饋桿圍 繞 D 點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就帶動(dòng)滑閥（ 625 ）右移，滑閥（ 625 ）右移時(shí)壓力 P1 口與控制 CI 口相通，伺服變量柱塞的控制腔（大腔）控制壓力上升，伺服變量柱 塞右移使變量斜盤角度減小， 流量減小，防止發(fā)動(dòng)機(jī)過載。現(xiàn)時(shí)伺服變量柱塞的移 動(dòng)通過 D 點(diǎn)帶動(dòng)反饋桿圍繞 F 點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使滑閥向左移動(dòng)，滑

10、閥移動(dòng)到 使開口閉合為止，所有的變量機(jī)構(gòu)與伺服變量柱塞， 滑閥，差動(dòng)式活塞的梯形部分 （ 621 ），差動(dòng)（補(bǔ)償）桿（ 623 ）都停止運(yùn)動(dòng)。26 流量復(fù)位控制：當(dāng) P1 泵的出口壓力與 P2 泵的出口壓力減小時(shí)，差動(dòng)桿（ 623 ）靠彈簧（ 625 ， 626 ）壓回，這樣桿 1 圍繞 D 點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，滑閥向左移動(dòng)， 使控制閥口 CI 與回油口 T 相通，伺服變量柱塞的控制壓力下降，伺服變量柱塞左 移，變量斜盤的角度增加，同時(shí)由于伺服變量柱塞的左移，使反饋桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 反過來使滑閥右移，直到使閥口閉合為止，調(diào)節(jié)過程完畢。27 小擺動(dòng)（低流量）的優(yōu)先機(jī)構(gòu)控制：如上所述，泵的流量控制和功率控

11、制， 是通過桿 1 和桿 2 的大孔（ C，F(xiàn)，）傳遞到反饋桿上，通過小擺動(dòng)（低流量）的 優(yōu)先機(jī)構(gòu)控制可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)先選擇。 由于銷釘（897）4伸入到8大孔之中，所以 不是任何時(shí)候銷釘（897）4伸入到8大孔接觸到，如果接觸不上，就是處于自 由分離狀態(tài)，這時(shí)桿 1 和桿 2 那個(gè)擺動(dòng)的角度小就由那個(gè)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)控制， 所以，靠 這種機(jī)械結(jié)構(gòu)可以對(duì)泵的流量控制和功率控制優(yōu)先實(shí)現(xiàn)小角度指令。2 8 功率轉(zhuǎn)換控制：如右圖所示， Q 泵的設(shè)定功率是通過功率轉(zhuǎn)換壓力將會(huì)得到控制。當(dāng)功率轉(zhuǎn)換壓力 PF（由比例減壓閥提供）增加時(shí)， 通過銷釘（ 898 ）作用在差動(dòng)桿（ 623 ）的端頭上， 使其右移。這樣泵的變量

12、斜盤的角度減小，泵的輸 出流量減小，設(shè)定的功率被降低。這與功率控制的 過載保護(hù)的調(diào)節(jié)流量是相同的。相反，當(dāng)功率轉(zhuǎn)換壓力 PF 下降時(shí)，設(shè)定的功率增加。輸出壓力 P1 P229 流量極限控制：如右圖所示，借助于Q控制壓力 PM ，最大流量可分兩個(gè)擋級(jí)。當(dāng)控制壓力 PM 輸入時(shí)， PM 作用柱塞（ 648 ）左側(cè)，并克服彈簧力 （ 646 ）使擋塊（ 647 ）和控制活塞（ 643 ）向右移動(dòng)， 使變量斜盤減小角度，泵的排量下降。調(diào)整螺釘（642 ），是一個(gè)限位螺釘，通過調(diào)整該螺釘，可以設(shè)定控制活塞的 位置，這樣就限定了泵的最大流量?？刂茐毫?PI三，變量調(diào)節(jié)器與變量活塞檢查與修理31 該泵設(shè)計(jì)上

13、有液控變量和機(jī)械變量二套機(jī)構(gòu)，液壓變量是由變量調(diào)節(jié)器分配 的液壓控制油來推動(dòng)撥叉閥桿 （伺服閥桿 ）的大小兩個(gè)端面，使撥叉閥桿左右移動(dòng)， 撥叉閥桿上的球頭插入斜盤銷孔中帶動(dòng)斜盤角度變化。 機(jī)械變量是由泵殼外表面的 兩處螺絲頂桿的旋進(jìn)與旋出來直接推動(dòng)變量閥桿左右移動(dòng)， 螺絲頂桿的另一個(gè)做用 是限定斜盤初始位置與最大角度。 機(jī)械變量的作用是當(dāng)液控變量失靈時(shí)， 采用螺絲 頂桿來改變斜盤角度，使泵具有一定的流量使挖掘機(jī)能夠移動(dòng) . 在需要修泵時(shí)，主要的是要判斷準(zhǔn)確，針對(duì)泵的不同癥狀，采取不同的修理方法。 要判斷泵的總功率下降時(shí)， 應(yīng)采取全面試車， 針對(duì)全車動(dòng)作慢而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速正常情 況下， 拆泵檢查泵內(nèi)

14、膽件間隙及變量活塞間隙， 再檢查調(diào)節(jié)器伺服閥杠間隙。 由于 調(diào)節(jié)器是由精密原件組成， 所以分解和組裝時(shí)， 是相復(fù)雜的工作， 必須有專業(yè)經(jīng)驗(yàn) 人員來分解與組裝，一定要十分小心，不要丟失任何細(xì)小零件。分解泵時(shí)應(yīng)測(cè)量撥叉閥桿 （伺服閥桿 ）與所配孔的間隙，標(biāo)準(zhǔn)間隙為 0。006 0。01 2mm, 變量調(diào)節(jié)器的三臺(tái)階伺服閥桿間隙是同樣配合尺寸，當(dāng)間隙超出公差范圍 , 變量控制油從閥桿間隙中串通 ,使控制壓力降低 ,使撥叉閥桿沒有移動(dòng)到所需要的位 置 .還應(yīng)檢查撥叉閥桿上的球頭部分與斜盤上的銷孔套,球頭的園度和銷孔套的磨損也會(huì)造成斜盤卡澀 .調(diào)節(jié)器拆卸方法 3，2，清除泵外表面的灰塵后，選擇一處清潔的

15、工作臺(tái)，在工作臺(tái)上置放橡膠板或 布，不要把零件劃傷。擰下調(diào)節(jié)器上的（412 ， 413 ）四件內(nèi)六角螺栓，把調(diào)節(jié)器向上提起拆下，這樣調(diào)節(jié)器從泵上分解下來。33 從調(diào)節(jié)器側(cè)面的控制蓋板（ 629 ）上擰下內(nèi)六角螺栓（ 438 ），取下蓋板。兩 側(cè)蓋板上的調(diào)整螺釘和螺母不要松開， 否則會(huì)改變已經(jīng)調(diào)定的壓力和流量。 從大背 帽內(nèi)孔中取出大小兩件彈簧與彈簧座，從另一孔中拉出調(diào)整座（ 645 ）調(diào)整墊（ 64 9）彈簧（ 646 ）彈簧座（ 644 ）。34 擰下螺釘（ 436 ， 438 ）取下蓋板（ 641）拆下?lián)跞Γ?814 ）并拆下彈簧座（ 653 ）回位彈簧（ 653 ， 654 ）。3。5從

16、另一側(cè)面取下?lián)跞Γ?858）用 M5 螺絲提出柱銷（ 614 ，615 ）用攝子從 8 孔中取出銷釘（ 897 ）同時(shí)拆下反饋桿（ G613 ）從閥孔中取出控制閥桿（ 643）和 閥套與墊（ 651 ，836）3。6 為了拆下銷釘（ 874 ，4）用一根細(xì)鋼桿同時(shí)從上面小心推出，不要碰桿（612 ）從調(diào)節(jié)器下面方孔中取出反饋桿及撥叉桿 （ 611 ，F(xiàn)612 ）再取出閥桿和閥套 （652 ，651 ）。3。7 從伺服閥孔的反面推出差動(dòng)桿（ 623 ）和伺服閥芯與閥套（ 621 ， 622 ），這 時(shí)一臺(tái)調(diào)節(jié)器的拆卸完成。3。8 閥孔中拆卸下來的彈簧及彈簧座，墊，閥桿，閥套等零件按拆卸順序排放在

17、 一起。不能把各孔中的零件混裝。一定要分清反饋桿（G613 ，611，F(xiàn)612 ）的排列方向和順序。組裝程序： 組裝只是拆卸的反程序， 但要注意如下幾點(diǎn)， 組裝調(diào)節(jié)器是一件精細(xì)的 工作， 外部雜物的進(jìn)入會(huì)引起故障， 所以用清潔的油洗凈并吹干凈并放在干凈的地 方。用潔凈的液壓油潤(rùn)滑滑動(dòng)的零件。作為一個(gè)規(guī)定，必須更換全部 O 型圈和其 它各類密封。要確保閥芯與閥套，閥套與殼孔的滑動(dòng)，要注意不要弄錯(cuò)反饋桿（ 6 11 ）的方向。3。9 發(fā)現(xiàn)閥桿與閥孔間隙大時(shí)，首先用研磨棒把閥孔研好，再配合閥桿間隙。注 意孔的光潔度及園度，錐度。在 K3VDT 泵上最容易摩損的是撥叉閥桿，需要修復(fù) 此閥桿時(shí)，應(yīng)先用外

18、園磨床把桿的表面磨掉0。 25 左右，去掉疲勞層后，用表面工程方法補(bǔ)償。四，調(diào)節(jié)器的調(diào)整41 調(diào)節(jié)器可以調(diào)節(jié)最大流量，最小流量，馬力控制特性和流量控制特性，方法 是借助于調(diào)整螺釘。最大流量與最小流量調(diào)節(jié)：松開六角螺母 Q（ 808 ）擰緊（或松開）調(diào)節(jié)螺釘（ 954 ）進(jìn)行調(diào) 節(jié)，擰緊時(shí)，流量減小，松開時(shí)則增大流量， 調(diào)節(jié)螺釘旋轉(zhuǎn)一圈流量變化為 20L/Min 。 其它特性不會(huì)改變，只是最大極限流量改變?？刂茐毫?PIQ4。2 最小流量調(diào)整：如右圖所示，松開六角螺 母（ 808）擰緊或松開內(nèi)六角螺釘（ 953 ）進(jìn)行調(diào)整，擰 緊時(shí)最小流量增加，松開時(shí)最小流量減少，調(diào)整螺釘（ 953 ）旋轉(zhuǎn)一圈流量變化為 8L/MIN ，隨著最小流量 調(diào)整，其它控制特性不會(huì)改變，但是，千萬不要改變 調(diào)整螺釘（ 953 ）的起始位置，因?yàn)楸迷诠ぷ鲿r(shí)，應(yīng)有 最小流量控制壓力，其 50L/MIN 的標(biāo)準(zhǔn)流量是在試驗(yàn) 臺(tái)上確定的?？刂茐毫?PI43 輸入功率調(diào)整：變量調(diào)節(jié)器與全功率系統(tǒng)是同步的，所以當(dāng)調(diào)節(jié)功率時(shí)，調(diào) 節(jié)前和后泵的調(diào)節(jié)螺釘， 就可以使其達(dá)到一定的值， 由于在調(diào)整時(shí)， 壓力值的改變 對(duì)應(yīng)于兩臺(tái)泵是同時(shí)增加的，所以，對(duì)應(yīng)一臺(tái)泵的值，就是這個(gè)值的 2 倍。 44 外部彈簧調(diào)整：松開六角螺母（ 630 ）擰緊（或松開）Q調(diào)節(jié)