这些划痕真是污染造成的吗 | 马明东

滑靴摩擦面上深浅不一的弧线型沟壑条纹的产生，不是液压油中的颗粒冲刷造成的划痕，这是斜盘摩擦面上高压区域内，某一点的金属表面层翘起来的一个凸点，滑靴在斜盘表面上旋转滑动时，每从凸点上面越过一次，凸点就会对滑靴表面耕犁出一道沟壑条纹，直到凸点被撞掉为止。

滑靴摩擦面上出现沟壑条纹，便是柱塞泵进入损坏起始期，滑靴摩擦面上沟壑条纹是柱塞泵总成损坏的诱因，滑靴摩擦面上一旦出现沟壑条纹，即可证明斜盘进入疲劳磨损期，这也是斜盘在材料选型与制造、加工时的一系列错误的最终结果。

斜盘金属表面上某一碳化颗粒在滑靴的挤压状态下翘起形成凸点，经过滑靴在凸点上的几次轧压越过与撞击，凸点逐渐的翘了起来，这类凸点是一头翘起，而根基还与母体相连固定在金属表面上，滑靴每越过一次，便会在滑靴表面上犁铧一道沟壑条纹，但经过对滑靴的几次受力犁铧与被冲击，翘起的颗粒与母体脱离，便在金属表面上形成一个凹坑。

滑靴表面上形成很有规律的一致性弧线，这表明是斜盘表面只有一个翘起点，为了便于大家的理解，我给每一道划痕标注上彩色线条，如果斜盘上翘起多个凸点，滑靴摩擦面上的划痕就会变成另外的样子。某部科研人员仿真时，在斜盘上分别不同位置设定一个翘起点对滑靴是造成的多种轨迹的划痕，有的仿真划痕条纹特别美观，读者可以自己设想一下，如果在滑靴滑动轨迹的内圈边缘处，设定一个翘起点，划痕会是什么样子？

为什么斜盘表面会出现翘起来的凸点，这是斜盘材料的屈服点低于滑靴挤轧力，斜盘表面层发生形变发展到表面层断裂。

交变载荷是影响斜盘金属表面疲劳磨损的主要原因之一。在交变负荷力的持续性作用下，金属很容易的发生疲劳破坏，而疲劳破坏的产生，一般都是从金属的冷作硬化层下和零件表面上开始的。

疲劳磨损典型特征是零件表面出现深浅不同，大小不一的凹坑，简称点蚀或剥落。点蚀裂纹一般都是从表面开始，向内倾斜扩展，最后二次裂纹折向表面，裂纹以上的材料折断脱落下来即成点蚀。

滑靴在斜盘高压区域表面滑动接触时，最大的切应发生在表面，裂纹容易在这些部位形核并到表面产生剥落层。裂纹发生在亚表层最大切应力处，裂纹发展慢，经历时间比裂纹萌生长。滑动的疲劳磨损，因切应力和压应力，易在表面上产生塑性变形应力，产生微裂纹后扩展到裂纹。

一台直轴斜盘式柱塞泵是有众多的零件组成，在所用（全部）零件中，斜盘是最最重要的零件，它起到承上启下重要作用，一荣俱荣一损俱损，直接起到泵总成的寿命关键问题，但这个重要的零件没有引起足够的重视。斜盘表面波峰值标准也无定性，斜盘表面层的硬度与深度也无定性。

滑靴在斜盘圆周表面上滑动一圈时，有开式泵状态与闭式泵的两种状态。滑靴在开式泵有三种状态，即是滑靴有四种状态：

一，滑靴从下止点起从配流盘低压窗口始起吸油，滑靴从下止点上升时，是回程盘孔肩部拉拔滑靴，此刻视低压窗口内的油液绝对压力值，值大时，滑靴的摩擦面与斜盘表面呈脱开状态，脱开状态直到柱塞到达上止点为止。在滑靴脱开斜盘表面同期间，因泵壳体间隙环流冲刷滑靴一侧作用下，滑靴的摩擦面的边角处是与斜盘表面发生二金属间的接触摩擦，便会在滑靴摩擦面外径边缘处形成类似倒角磨痕。斜盘上代有回程盘定间隙压板装置的机构，滑靴与斜盘之间的脱开距离是极小的。

二，柱塞到达上止点后越过闭谷区域后，缸体柱塞孔边缘与配流盘高压窗口的边缘上的三角型的减噪槽接触瞬间，高压窗口内的高压油液注入到缸孔中，使缸孔中的压力霎间增大，猛然间推动缸孔中的柱塞带动滑靴向上运动，使滑靴摩擦面与斜盘表面间的间隙消除（此时，如果原间隙超大时，便发生一次滑靴撞击斜盘），滑靴中心油池内压力油液从滑靴密封支承环边缘外溢，斜盘摩擦面与滑靴摩擦面间形成静压油膜，形成全油膜状态，使二者间撑开，滑靴旋入斜盘增大角度区域内，斜盘压迫滑靴带动柱塞，使柱塞开始向下运动压缩缸孔中的油液。

三，从柱塞压缩油液起始到柱塞到达下止点之间，滑靴在斜盘摩擦表面上的三种变化状态，刚开始进行压缩油液时，滑靴摩擦面上的密封支承环带全带宽形成静压油膜，随着柱塞压缩油液的压力增大时，柱塞腔压力作用在柱塞球窝处，促使滑靴摩擦平面变形，滑靴平面变形为微凸面，滑靴密封支承环带全宽顶面与斜盘表面不是平行而是呈现密封带外边缘翘起。

密封带的内边缘形成一条线状与斜盘金属表面形成临界摩擦，待柱塞压缩油液将要到达下止点的最后一霎时，密封支承环带油膜被挤压破灭，滑靴是与斜盘表面是形成二金属发生接触摩擦（干摩擦状态）。这最后的接触摩擦视斜盘表面粗糙度与斜盘硬度值，如发生了两金属接触摩擦，便会在滑靴密封带上留下可见观察到的磨痕。斜盘表面的粗糙度越小，滑靴密封带端面磨损越轻越光滑。不是每一种柱塞泵都会发生这种两金属摩擦，这要视斜盘采用的材料与制造加工技术。

四，柱塞腔内的死区容积压力释放，缸体柱塞孔越过配流盘高压区域的闭谷，孔连续碰到释压孔（释压三角槽），释放掉死区容积内的压力，使柱塞孔的压力与配流盘低压窗口内的油液压力相一致，使柱塞进入下一个循环的开始。

滑靴峰值压力值与峰值压力的可持续时间长与短，这是柱塞泵及斜盘制造精华所在，原力士乐的柱塞峰值压力可持续时间从0.1毫秒发展到今天可持续10秒，这种突破性的飞跃，脱离不开斜盘的制造新技术。

液压柱塞泵中的众多摩擦副中，滑靴与斜盘这对摩擦副是最复杂、最重要的，柱塞泵的使用压力与峰值压力是由它决定的，使用寿命也是它决定的。