威格士柱塞泵常見(jiàn)的故障有滑靴磨損故障、松靴故障、配流盤(pán)磨損故障及軸承故障等。其中滑靴磨損故障是重要失效形式，但是想要知道威格士柱塞泵的滑靴及斜盤(pán)是否磨損，大多數(shù)人都是不清楚的，只有發(fā)生故障了，拆解后才能知道，為此，本文提供了一個(gè)方法，不用拆解，只要看這個(gè)特征頻率信息就清楚了。

一、滑靴磨損故障的分析

1、正常狀態(tài)

威格士柱塞泵正常狀態(tài)的振動(dòng)包含機(jī)械振動(dòng)與流體振動(dòng)兩部分。流體振動(dòng)主要是由缸體的柱塞腔在吸、排油轉(zhuǎn)換過(guò)程中周期性液壓沖擊形成的，其次是泵吸油時(shí)，由于吸油阻力過(guò)大引起氣穴以及吸空現(xiàn)象產(chǎn)生的。機(jī)械振動(dòng)主要是由缸體旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)大軸承引起的。其中，液壓沖擊引起的振動(dòng)是泵振動(dòng)的主要原因，其振動(dòng)的基頻為．/′：/ 60是電機(jī)轉(zhuǎn)速，z是柱塞數(shù)），這個(gè)頻率及其諧波頻率是威格士柱塞泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷中重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象

2、滑靴磨損故障

滑靴與斜盤(pán)是威格士柱塞泵最為復(fù)雜的一對(duì)滑動(dòng)摩擦副。滑靴在斜盤(pán)上進(jìn)行除自轉(zhuǎn)外還公轉(zhuǎn)，浮動(dòng)式非接觸靜壓卸載是滑靴與斜盤(pán)的接觸形式，即從柱塞腔引出高壓油在滑靴與斜盤(pán)之間形成用一30 m 厚的油膜，依靠壓力承受柱塞載荷，避免直接接觸。柱塞桿球頭與滑靴球窩有一定的間隙，兩者的間隙變化，不能超過(guò)對(duì)應(yīng)的極限，否則柱塞腔中的高壓油會(huì)從柱塞球頭與滑靴間隙中泄出，滑靴與斜盤(pán)油膜變薄，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成靜壓支承失效，滑靴與斜盤(pán)發(fā)生金屬接觸摩擦，導(dǎo)致滑靴燒蝕脫落，柱塞球頭劃傷斜盤(pán)。

二、滑靴與斜盤(pán)磨損故障的特征頻率范圍

1、正常狀態(tài)的特征頻率范圍

威格士威格士柱塞泵，具有7個(gè)柱塞，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速為1470 rpm，則轉(zhuǎn)軸頻率為1470 / 60：24巧Hz，滑靴撞擊斜盤(pán)引起的沖擊振動(dòng)基頻為24巧× 7：17上5Hz。無(wú)故障泵的各脈沖是由轉(zhuǎn)軸頻率的不同柱塞依次作用產(chǎn)生，柱塞由配流盤(pán)低壓腔運(yùn)動(dòng)到高壓腔之前，有一段困油區(qū)，使柱塞上（1）受到的力急劇上升，力傳遞給回程盤(pán)、滑靴，滑靴對(duì)斜盤(pán)劇烈撞擊，同時(shí)急劇變化的液動(dòng)力作用于配流盤(pán)高壓腔，也要引起殼體振動(dòng)，然而液體的阻抗比固體軟．主要振源是滑靴對(duì)斜盤(pán)的撞擊。低頻振動(dòng)以24巧11%為基頻諧波構(gòu)成，是往復(fù)回轉(zhuǎn)元件激勵(lì)引起的受迫振動(dòng)，其中以171.5Hz為基波的諧波能量最為顯著。

2、滑靴故障特征頻率范圍

滑靴對(duì)斜盤(pán)的撞擊力是通過(guò)斜盤(pán)耳軸傳遞給殼體的。文獻(xiàn)卩33 ]提出，滑靴和斜盤(pán)誘發(fā)的振動(dòng)主要以8kHz-12kHz的共振傳遞出來(lái)。當(dāng)滑靴磨損故障發(fā)生時(shí)，滑靴和斜盤(pán)摩擦誘發(fā)的振動(dòng)產(chǎn)生的能量主要集中在10kHz附近。

三、監(jiān)測(cè)對(duì)比數(shù)據(jù)

在液壓泵故障診斷中，采用數(shù)據(jù)采集卡連接一個(gè)振動(dòng)傳感器，對(duì)威格士柱塞泵MCY ] 4一1B前端蓋振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集，如圖1所示。首先對(duì)泵正常工作時(shí)的泵端蓋振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集，然后將滑靴磨損故障泵與正常泵替換，采集故障信號(hào)。

設(shè)定泵出口工作壓力設(shè)定為13MPa，采樣頻率為80 kHz，截取監(jiān)測(cè)結(jié)果中時(shí)間長(zhǎng)度為2s的一段信號(hào)為分析對(duì)象。因?yàn)橹妹哭D(zhuǎn)一周的時(shí)間約為0．04s，所以截取時(shí)間長(zhǎng)度為0 · 8s一段采樣數(shù)據(jù)提取一組樣本，采用db5小波分別對(duì)滑靴磨損故障泵和正常泵的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行3層小波包分解，其分解系數(shù)對(duì)應(yīng)的頻帶如表1所示。提取高頻系數(shù) 3，1）進(jìn)行小波重構(gòu)，得到對(duì)應(yīng)頻帶6 · 25、12．5kHz的時(shí)域信號(hào)，如此處理可達(dá)到帶通濾波的目的。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)理論分析及實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)威格士柱塞泵發(fā)生滑靴磨損故障時(shí)，其故障信息主要以8kHz、12kHz的共振傳遞出來(lái)，能量主要集中在10kHz附近，經(jīng)信號(hào)處理后可得， 171.5Hz及其倍頻處是滑靴磨損故障特征的敏感頻率。