日本川崎K3VDT液压柱塞泵变量调节器修理

日本川崎K3VDT液压柱塞泵变量调节器修理
川崎K3V系列液压柱塞泵，因为该泵的内胆零件采用了现代先进的表面耐磨损涂层技术，使泵的使用寿命得到了很大提高。性能先进，工作可靠，维修方便等特点，被广泛的应用在各种工程机械上，现日本“神钢”“住友”“加腾”等品牌挖掘机都使用该系列泵。
泵变量机构在设计的服役期限是一万小时，但因液压油液中的金属颗粒严重超标时，造成泵变量机械内部零件间隙中油液冲刷磨损，使变量活塞和阀杆与孔的配合间隙增大，伺服压力油从阀杆与孔的间隙中泄漏到泵壳中，变量机构内泄漏严重时，没有达到标准的伺服压力油就无法推动变量拨叉杆到达即定位置，使泵的总输出功率下降，而修泵时往往只注重修理泵的内胆件或更换内胆件，不注重检查泵的变量机构的内泄漏，这样修出的泵也往往事半功倍，按装使用后，还是达不到理想的校果。
一，变量调节器的原理

1．1功率控制
在输入恒定转速恒定扭矩的条件下，双泵上的调节器根据串联的双泵压力载荷的总和，控制泵的斜盘角度以改变泵的流量与压力，通过变量调节阀自动控制每台泵的功率输出变化可以使发动机的总负荷保持恒定，使发动机的效率充分发挥。
1．    2输出功率大小的控制
通过改变给定比例减压阀的电流值来改变比例减压阀输出的二次压力控制油Pi（功率转换压力），控制油通过泵内部的孔道对应到每一台泵上的变量调节器的上马力控制机构，可以控制变量调节阀使泵的输出功率得到改变。变量调节阀使泵的输出功率有一个对应的值，改变比例减压阀的输出压力就可以改变泵的输出功率。通过这种调整可获得适应外负载的功率。
1．    3流量控制
改变控制压力Pi，泵的斜盘角度（泵的排量）得到控制。变量调节阀可使泵的输出流量得到控制，在这个系统中Pi增加可以使泵的出口流量Q减少，Pi减小可以使泵的出口输出流量Q增加。泵的输出流量大小是根据需要进行变化并与负载相匹配，这样可以避免不必要的功率浪费。
1．    4zui大限定流量控制
  通过控制压力Pm，使泵的zui大排量得到控制，这种控制是两位通过控制压力的ON—OFF（开——断），Pm只能使泵的zui大排量可以有两个壮态。（不能有中间的其它壮态）变量调节阀有上述四种控制功能，但是每一种控制功能与其它的控制功能可以同时进行，减少或增大变量泵的斜盘角度的工作原理。
1．    5比例减压阀数据
  型号：KDRDE5PR—10/40C04
初始压力：max 40kgf/C㎡     zui大背压： max 10kgf/C㎡   二次压力设定范围：0—40 kgf/C㎡
额定电流：800mA         滞后：max 5%           可重复： max 3%
线圈电阻：13.5±0.7Ω       流量：max 6L/min         内泄量：max0.2L/min
频   率：70—75Hz、400—600mapp


二变量调节器工作原理
2．1根据液压原理图所示，泵的排量是由控制压力Pi控制。（参照液压原理图，主视图，剖视图。
2。2流量减少的调节工作过程：当控制压力增加时，控制活塞（643）右移，液压与弹簧力平衡，使活塞处于一个新的平衡位置。在控制活塞的开口处（A），通过销（875）与杆2（613）相连接，所以，当控制活塞右移时，带动杆2围绕B点转动，[B点的固定销（614），销钉（875）]，在杆2大孔处有销钉（897）。当杆围点摆动时与销钉（897）接触（接触点在杆2的大孔处左侧），使销钉（897）右移，销钉（897）       Q泵的排量
固定在反馈杆的下端与变量斜盘绞接（548，531），
上端与滑阀铰接（874）。由于变量头不动时下端就
是支点，反馈杆顺时针摆动，滑阀右移，滑阀右移时，
阀的P口与CI口相通并与伺服变量柱塞大腔相，这时
伺服变量柱塞大腔的压力增加使伺服变量柱塞的出口
相通。伺服变量柱塞右移时带动反馈杆的下端移动，
而这时杆2大孔内的销钉（897）就是支点，所以反
馈杆只能绕此点转动，滑阀由反馈杆带动左移，滑阀
的开口直到关闭为止，伺服变量柱塞也停止移动。由           控制压力Pi
滑阀的右移开始zui后使滑阀左移，这就是反馈杆的作
用，而且这是负反馈。
2．3流量增加的调节工作过程：当控制压力减少时，控制活塞（643）在弹簧（646）的作用下左移，同时杆2（613）绕B点顺时针转动，销钉（874）在回程弹簧（654）的作用下使滑阀左移，同时销钉（874）和反馈杆（611）围绕反馈杆的下端反时针旋转，滑阀的CI口与T口相通，控制腔回油，这时伺服变量柱塞大腔的压力减小，伺服变量柱塞在小腔的压力的作用下左移。变量斜盘的角度增加，泵的排量增加。当伺服变量柱塞左移，反馈杆围绕销钉（897）逆时针旋转，这样带动滑阀右移，使阀口逐渐闭合，达到一个新的平衡点，伺服变量柱塞，控制变量柱塞，控制活塞，滑阀在一个新的位置平衡。
2．    4功率控制：如右图所示，
当泵的出口压力增加时，泵的变量斜盘减小       Q，
以避免发动机过载。变量调节器控制泵的输
出功率，同时，控制两台泵的变量斜盘角度
是相同的，从而使两台泵的输出流量是相同
的。功率控制的调节过程与流量控制的调节
过程相同，
Tin ＝ Pi × q/2 π ﹢P2×q/2π＝ （P1 P2） × q/2π
Tin----两台泵的总功率                           P1＋P2
2.5恒功率控制：当某一个泵或同时两个泵的出口压力
增加时，在P1和P2的作用在差动式活塞的梯形部分（621），这样差动（补偿）杆（623）右移，这样就压缩外部弹簧（625），同时也可能压缩内部弹簧（626），泵的出口压力P1和P2与弹簧力相平衡。差动杆的右移通过销钉（875）带动杆菌1围绕着E点逆时针转动，
在E点的销钉（875）固定在外壳（601）上，销钉（897）固定在反馈杆（611）上，同时插入杆1的大孔F内，当杆1围绕着E点逆时针转动时，带动反馈杆围绕D点顺时针转动，这样就带动滑阀（625）右移，滑阀（625）右移时压力P1口与控制CI口相通，伺服变量柱塞的控制腔（大腔）控制压力上升，伺服变量柱塞右移使变量斜盘角度减小，流量减小，防止发动机过载。现时伺服变量柱塞的移动通过D点带动反馈杆围绕F点逆时针转动，从而使滑阀向左移动，滑阀移动到使开口闭合为止，所有的变量机构与伺服变量柱塞，滑阀，差动式活塞的梯形部分（621），差动（补偿）杆（623）都停止运动。
2．6流量复位控制：当P1泵的出口压力与P2泵的出口压力减小时，差动杆（623）靠弹簧（625，626）压回，这样杆1围绕D点顺时针旋转，滑阀向左移动，使控制阀口CI与回油口T相通，伺服变量柱塞的控制压力下降，伺服变量柱塞左移，变量斜盘的角度增加，同时由于伺服变量柱塞的左移，使反馈杆顺时针旋转，反过来使滑阀右移，直到使阀口闭合为止，调节过程完毕。
2．7小摆动（低流量）的优先机构控制：如上所述，泵的流量控制和功率控制，是通过杆1和杆2的大孔（C，F，）传递到反馈杆上，通过小摆动（低流量）的优先机构控制可以实现优先选择。由于销钉（897）Φ4伸入到Φ8大孔之中，所以不是任何时候销钉（897）Φ4伸入到Φ8大孔接触到，如果接触不上，就是处于自由分离状态，这时杆1和杆2那个摆动的角度小就由那个机构实现控制，所以，靠这种机械结构可以对泵的流量控制和功率控制优先实现小角度指令。
2．    8功率转换控制：如右图所示，             Q
泵的设定功率是通过功率转换压力将会得到控制。
当功率转换压力PF（由比例减压阀提供）增加时，
通过销钉（898）作用在差动杆（623）的端头上，
使其右移。这样泵的变量斜盘的角度减小，泵的输
出流量减小，设定的功率被降低。这与功率控制的
过载保护的调节流量是相同的。相反，当功率转换
压力PF下降时，设定的功率增加。             
输出压力P1＋P2
2．9流量极限控制：如右图所示，借助于           Q
控制压力PM，zui大流量可分两个挡级。当控制压力
PM输入时，PM作用柱塞（648）左侧，并克服弹簧力
（646）使挡块（647）和控制活塞（643）向右移动，
使变量斜盘减小角度，泵的排量下降。调整螺钉（642），
是一个限位螺钉，通过调整该螺钉，可以设定控制活塞的
位置，这样就限定了泵的zui大流量。


控制压力PI

三，变量调节器与变量活塞检查与修理

3．1该泵设计上有液控变量和机械变量二套机构，液压变量是由变量调节器分配的液压控制油来推动拨叉阀杆（伺服阀杆）的大小两个端面，使拨叉阀杆左右移动，拨叉阀杆上的球头插入斜盘销孔中带动斜盘角度变化。机械变量是由泵壳外表面的两处螺丝顶杆的旋进与旋出来直接推动变量阀杆左右移动，螺丝顶杆的另一个做用是限定斜盘初始位置与zui大角度。机械变量的作用是当液控变量失灵时，采用螺丝顶杆来改变斜盘角度，使泵具有一定的流量使挖掘机能够移动.
在需要修泵时，主要的是要判断准确，针对泵的不同症状，采取不同的修理方法。要判断泵的总功率下降时，应采取全面试车，针对全车动作慢而发动机转速正常情况下，拆泵检查泵内胆件间隙及变量活塞间隙，再检查调节器伺服阀杠间隙。由于调节器是由精密原件组成，所以分解和组装时，是相复杂的工作，必须有专业经验人员来分解与组装，一定要十分小心，不要丢失任何细小零件。
分解泵时应测量拨叉阀杆（伺服阀杆）与所配孔的间隙，标准间隙为0。006—0。012mm,变量调节器的三台阶伺服阀杆间隙是同样配合尺寸，当间隙超出公差范围,变量控制油从阀杆间隙中串通,使控制压力降低,使拨叉阀杆没有移动到所需要的位置.还应检查拨叉阀杆上的球头部分与斜盘上的销孔套,球头的园度和销孔套的磨损也会造成斜盘卡涩.
调节器拆卸方法
3，2，清除泵外表面的灰尘后，选择一处清洁的工作台，在工作台上置放橡胶板或布，不要把零件划伤。拧下调节器上的（412，413）四件内六角螺栓，把调节器向上提起拆下，这样调节器从泵上分解下来。
3．3从调节器侧面的控制盖板（629）上拧下内六角螺栓（438），取下盖板。两侧盖板上的调整螺钉和螺母不要松开，否则会改变已经调定的压力和流量。从大背帽内孔中取出大小两件弹簧与弹簧座，从另一孔中拉出调整座（645）调整垫（649）弹簧（646）弹簧座（644）。
3．4拧下螺钉（436，438）取下盖板（641）拆下挡圈（814）并拆下弹簧座（653）回位弹簧（653，654）。
3。5从另一侧面取下挡圈（858）用M5螺丝提出柱销（614，615）用摄子从ф8孔中取出销钉（897）同时拆下反馈杆（G613）从阀孔中取出控制阀杆（643）和阀套与垫（651，836）
3。6为了拆下销钉（874，ф4）用一根细钢杆同时从上面小心推出，不要碰杆（612）从调节器下面方孔中取出反馈杆及拨叉杆（611，F612）再取出阀杆和阀套（652，651）。
3。7从伺服阀孔的反面推出差动杆（623）和伺服阀芯与阀套（621，622），这时一台调节器的拆卸完成。
3。8阀孔中拆卸下来的弹簧及弹簧座，垫，阀杆，阀套等零件按拆卸顺序排放在一起。不能把各孔中的零件混装。一定要分清反馈杆（G613，611，F612）的排列方向和顺序。
组装程序：组装只是拆卸的反程序，但要注意如下几点，组装调节器是一件精细的工作，外部杂物的进入会引起故障，所以用清洁的油洗净并吹干净并放在干净的地方。用洁净的液压油润滑滑动的零件。作为一个规定，必须更换全部O型圈和其它各类密封。要确保阀芯与阀套，阀套与壳孔的滑动，要注意不要弄错反馈杆（611）的方向。
3。9发现阀杆与阀孔间隙大时，首先用研磨棒把阀孔研好，再配合阀杆间隙。注意孔的光洁度及园度，锥度。在K3VDT泵上zui容易摩损的是拨叉阀杆，需要修复此阀杆时，应先用外园磨床把杆的表面磨掉0。25左右，去掉疲劳层后，用表面工程方法补偿。