实例分析维修液压柱塞泵转子断裂的故障

众鸿液压维修工程师通过对故障件检查，结合柱塞泵工作原理，认为本次故障中转子开裂失效在前，分油盘开裂、分油盘轴承滚子剥落、壳体内部损伤均是转子组件断裂以后导致的结果。具体分析如下：

（1）转子组件开裂后，转子与分油盘平衡被打破，油膜润滑遭到破坏，二者磨损加剧，分油盘高压腔与壳体内腔在8、9号柱塞区段沟通，形成震动趋势，施加给分优盘周期性载荷，导致分油盘工作不稳定，在高压槽底部应力集中部位萌生疲劳裂纹，最终发生断裂;

（2）分油盘内圈是滚棒轴承的外滚道，分优盘的断裂破坏了滚棒的外跑道，滚棒在经过端口时产生撞击或跳动，导致轴承滚棒剥落;

（3）转子断块随转子旋转，造成壳体内腔和斜盘组件侧耳沿周向挤压磨损和材料缺损。

分析认为，转子组件发生疲劳断裂是导致其他零件磨损和断裂的原因，从而导致液压柱塞泵的失效。转子组件断裂原因分析：

根据维修柱塞泵的断口形貌判断，疲劳裂纹从9号柱塞孔腰形槽密封带靠近减重孔边缘位置开始，从该处铜层疲劳开裂，沿转子端面径向向外延伸至转子外圆，转而顺着柱塞孔轴线方向向上发展，在高低压液压油的反复冲击下撕裂转子基体，导致9号柱塞孔形成上下贯通的裂纹，同时疲劳裂纹沿转子周向扩展越过减重孔。

8号柱塞孔上形成轴向贯通裂纹及周向疲劳裂纹，并在8号柱塞孔处形成贯穿至腰形槽的径向疲劳裂纹，并在8号柱塞孔局部区域瞬时断裂，使转子裂纹部分形成断块从转子组件上脱落。断块脱落时随转子旋转，强行挤压过斜盘耳轴，造成液压柱塞泵斜盘耳轴内侧损伤，越过耳轴后的断块挤压、切削壳体内腔，随着挤压、切削深度的增加，断块脱离转子，卡在壳体一侧。

转子组件钢基体上疲劳扩展区微观形貌上，可见明显的疲劳条带特征，铜层上也有疲劳扩展区发展特征，亦可见疲劳条带特征。9号柱塞孔靠近工作面密封带的铜层断口已严重磨损，无法确定液压柱塞泵原始形貌。根据残留的铜层疲劳区形貌判断，疲劳裂纹起源于铜层内部，见图6。断裂源区呈现类似于沿晶开裂特征，并出现较多无明显断裂特征的孔洞。