全液壓驅動鑿巖鉆機液壓系統分析及故障診斷

1、摘 要本文簡單介紹了全液壓鑿巖機的作用，并詳細說明了液壓鑿巖機國內外的發(fā)展歷史及其發(fā)展歷程。針對煤礦用液壓鑿巖機對其特點進行了分析和說明。液壓系統是液壓鑿巖機的重要部分，所以重點針對某一液壓鑿巖機機型的液壓系統常見故障進行分析闡述；液壓系統故障主要表現在液壓元件上，故對常用液壓元件（液壓缸，液壓泵等）故障進行了較詳細的分析介紹，最后簡單敘述了一下液壓鑿巖機和其液壓油的管理維護。關鍵字：鑿巖機 液壓系統AbstractThis article simply introduced the entire hydraulic pressure rock drill function, and spec

2、ify hydraulic pressure rock drill domestic and foreign development history and development course.Has carried on the analysis and the explanation in view of the coal mine with the hydraulic pressure rock drill to its characteristic.The hydraulic system is the hydraulic pressure rock drill important

3、part, therefore key aims at some hydraulic pressure rock drill type the hydraulic system common breakdown to carry on the analysis elaboration; The hydraulic system breakdown mainly displays on the hydraulic pressure part, therefore to the commonly used hydraulic pressure part (hydraulic cylinder, h

4、ydraulic pump and so on) the breakdown carried on the detailed analysis to introduce, finally narrated the hydraulic pressure rock drill and its hydraulic fluid management maintenance simply.Key words:hydraulic，system for rock drill目 錄前 言11.全液壓驅動鑿巖鉆機的作用和發(fā)展概況21.1全液壓驅動鑿巖鉆機的作用21.2全液壓驅動鑿巖鉆機的發(fā)展概況21.2.1國外

5、產品的發(fā)展與應用概況21.2.2國外產品在國內應用31.2.3國內發(fā)展狀況42.煤礦用液壓鑿巖鉆機的特點52.1煤礦井下工程專用液壓鑿巖鉆孔機械52.1.1煤礦用坑道鉆機52.1.2煤礦用井巷液壓鉆機53.典型液壓元件的常見故障分析63.1液壓泵的故障分析63.1.1齒輪泵的故障分析63.1.2葉片泵的故障分析103.1.3柱塞泵的故障分析123.2液壓缸常見故障分析143.3單向閥的故障分析163.3.1普通單向閥故障分析163.3.2液控單向閥故障分析163.4換向閥故障分析173.4.1液動換向閥的故障分析183.4.2手動換向閥的故障分析183.5溢流閥的故障分析193.6減壓閥的故障

6、分析203.7節(jié)流閥的故障分析203.8液壓輔助元件故障分析213.8.1過濾器故障分析213.8.2蓄能器故障分析214.液壓鑿巖鉆機液壓系統分析235.液壓鑿巖鉆機的故障及分析245.1沖擊機構故障245.2回轉機構故障255.3密封失效255.4防治液壓鑿巖機故障的措施256.液壓鑿巖鉆機的管理和維護276.1班前檢查班276.2 日常維修276.3定期檢查與修理277.液壓油的管理和維護297.1正確選用液壓油297.2液壓油的污染和危害307.3控制液壓油污染31結 論32致 謝33參考文獻34前 言隨著社會進步、礦山工程事業(yè)的發(fā)展和各類基礎工程建設的不斷發(fā)展，鑿巖機在其方面的作用越

7、來越大，人們對鑿巖機提出了愈來愈高的要求，如環(huán)保節(jié)能，綜合高性能，可靠耐用。經過近幾年的發(fā)展鑿巖機有了翻天覆地的變化，不斷的完善和改進，使鑿巖機能夠更好的為人們服務。鑿巖機的工作環(huán)境非常惡劣，如露天采礦、地下采煤、開鑿炮眼等，工作場所存在大量有害粉塵、易燃氣體和有害物質，危險性非常高。在工作時，鑿巖機要求系統功率高、性能穩(wěn)定、反應靈敏，而液壓傳動具有可在大范圍內實現無級調速、傳動平穩(wěn)，易于實現自動過載保護操作簡便有力、輸出功率大、反應快等一系列優(yōu)點，因此一般的礦山機械都采用全液壓式鑿巖機。但是鑿巖機的液壓系統在這種惡劣環(huán)境下非常容易受到粉塵、泥沙、固體顆粒、潮氣和有害氣體的污染和損害，破壞液壓

8、系統的可靠性和使用性能及壽命，影響系統的正常運行。液壓系統的故障相當一部分是由于液壓油受到污染引起的，油液被污染后，混入油液中的雜質會劃傷、磨損運動零件甚至出現卡死現象，使液壓系統不能正常工作。此外，油液中如果混入潮氣或水分，則會使系統油液乳化、零件汽蝕，引起系統的振動、噪聲、發(fā)熱和爬行故障。因此要設計好液壓系統的密封元件，選擇適合的過濾器，盡量減少外在因素引起的油液污染，提高液壓元件的加工精度，降低自身引起的破壞。本文就全液壓鑿巖機發(fā)展和在使用過程中所產生的問題及其管理維護進行介紹。1.全液壓驅動鑿巖鉆機的作用和發(fā)展概況1.1全液壓驅動鑿巖鉆機的作用鑿巖鉆機主要作用是帶動鉆具破碎孔底巖石,下

9、入或提出在孔內的鉆具?？捎糜阢@取巖心、礦心、巖屑、氣態(tài)樣、液態(tài)樣等,以探明地下地質和礦產資源等情況。在礦床普查勘探中,特別是有色金屬稀有金屬等礦床普查勘探中,鑿巖鉆機可用于追索礦床，勘探勘察地質構造圈定礦體及取樣和驗證等。在礦山開發(fā)中常用鑿巖鉆機來鉆鑿地下觀測孔、通風孔、排水孔、瓦斯排放孔、注漿孔、爆破孔、錨定孔及開鑿坑道的先導孔等。在其他巖土工程施工領域中, 鑿巖鉆機可用于壩基的邊坡加固、地質災害的治理、深基坑的支護以及工業(yè)商業(yè)交通軍事等方面的地下工程施工。1.2全液壓驅動鑿巖鉆機的發(fā)展概況液壓鑿巖機最早起源于二十世紀七十年代初期，1970 年法國的 Montabert 公司研制出世界上首臺

10、液壓鑿巖機 H50, 將其裝配在液壓鉆車上用于礦山鉆孔由于液壓鑿巖機在技術性能及穿孔效率上的優(yōu)越性 ,世界各國相關公司掀起了研制液壓鑿巖機及其相關設備的高潮 。經過幾十年的發(fā)展，液壓鑿巖機已形成各種機型系列上百種規(guī)格，廣泛應用于礦山、水電、隧道交通等諸多領域。隨著鑿巖鉆車的發(fā)展及鑿巖機器人的出現 , 為液壓鑿巖機提供了更加廣闊的使用空間，尤其在一些大型水電、礦山等大斷面的巖石掘進開挖工程中，為了提高作業(yè)效率，保證工程進度液壓鑿巖機有著不可替代的作用 。1.2.1國外產品的發(fā)展與應用概況目前，世界液壓鑿巖機制造界中最具競爭力的是瑞典的Atlas COPco公司、芬蘭的Tamrock公司、法國的M

11、omtabert公司和Eimco-Secoma公司、日本的古河礦業(yè)株式會社以及德國、英國、瑞士等液壓鑿巖機生產公司。國外研制液壓鑿巖機始于 20 世紀 70 年代 , 先后有美國 Ingersoll2 Rand 公司 , Gardner2 Denver公司 , 瑞典 Atlas Copco 公 司 , L inden- Alim ak 公 司 , 芬蘭 Tam rock 公司和日本古河公司等投入力量研制液壓鑿巖機及相關配套鉆車。其中瑞典Atlas Copco公司和芬蘭Tamrock公司生產的液壓鑿巖機及配套鉆車最具代表性 , 占有 60% 以上的市場份額。截止目前 ,無論是井下或露天掘進或采礦

12、 ,都有相應的液壓鑿巖機供選用。如芬蘭 Tam rock 公司 80 年代初液壓鑿巖機只有3個系列 , 目前該公司的產品已發(fā)展到7個系列 ,從小型手持式到超重型 ,品種規(guī)格齊全。在發(fā)展回轉 - 沖擊式產品的同時 , 適 用于軟巖上鉆孔的純回轉液壓鑿巖機也得到相應的發(fā)展。尤其是瑞典 Atlas Copco 公司能夠靈活地根據用戶的某些特殊要求 , 在某種基型產品上稍加改 進 ,就可以組裝成專用產品 ,產品上的配套部件可隨不同地區(qū)和國家的不同環(huán)境而改變 , 在輕型產品的研制中，大量采用塑料件來減輕整機的重量 。液壓鑿巖機的外殼等多采用精密鑄造，從而使機器的結構緊湊 ,布局合理 ,外形也較美觀。如今

13、 A tlas Copco 公司生產的 Cop 系列液壓鑿巖機已經從 Cop1022 發(fā)展到最新推出的 Cop4050 型 重型液壓鑿巖機 , Cop4050 的沖擊功率可達 40 kW , 裝配于 Sim ba 4450 系列全液壓鉆車上 , 1993 年成功用于瑞典盧基公司基律納鐵礦井下深孔采礦鑿巖，鉆鑿孔徑達 115 mm ,這是傳統的潛孔沖擊器的工作 范圍。潛孔鑿巖雖然能得到較好的孔直度 , 但速度較低。Cop4050 能在兩倍于潛孔鑿巖速度的情況下 ,得到幾乎全直的孔，并能使用通常的鉆管 , 釬桿或二者的組合。Tam rock 公司生產的 HL4000 系列大功率超重型液壓鑿巖機 ,

14、 1984 年在挪威年產2 500萬的比約納湖鐵礦裝配 Herbertt 鉆車用于露天礦山鉆鑿直徑 230 275 mm 的炮孔，其鑿速相當于同級牙輪鉆機的1.6 倍 , 而能耗僅為牙輪鉆機的 1 /2 。由于液壓鑿巖機具有節(jié)能、高效、成本低和作業(yè)條件好等顯著優(yōu)點 , 國外除地下鑿巖已推廣應用外 ,在中小型露天礦和巖石工程應用方 面也有不小進展。1.2.2國外產品在國內應用上世紀八十年代中后期 , 隨著地下礦山采礦方法的改進，大量進口的無軌開采設備開始進入我國包括各種型號的液壓鑿巖機及配套鉆車。金川公司二礦區(qū)二期工程，由中國和瑞典合作設計，從國外引進了全液壓鑿巖臺車 ( Atlas Copco

15、 公司產品 )，天井牙輪鉆機 , 鏟運機等無軌機械化配 套設備 ,基本實現全液壓鑿巖、機械化裝藥、無軌運輸 ,使礦山生產能力達到了2200 kt/ a。白銀公司小鐵山礦在其技改項目中采用 4 臺法 國水星 - 14 液壓鑿巖臺車 (裝配 HYD200 液壓鑿巖機 ) ,并配套引進了美國 Wagner鏟運機 , 芬蘭 Tam 2 rock 公司的 Robolt 型錨桿臺車 , A tlasCopco 裝藥車等成套采掘設備 ,承擔礦山絕大部分采掘作業(yè) ,氣動鑿巖設備僅用于輔助鑿巖 。山東三山島金礦20 世紀 80 年代從法國 Eim co-Secoma 公司引進 4 臺水星 - 14 和 2 臺冥

16、王星 - 17全液壓鑿巖鉆車，裝配 HYD200 /HYD300 液壓鑿巖機，并與其它無軌設備配套使用在水平分層充填法采場 ,全部取代了風動鑿巖設備。上海梅山礦業(yè)公司1994 年引進瑞典 Atlas Copco 公司 Si baH252 液壓鑿巖鉆車 3 臺 ,用于中深孔鑿巖，引進 Boomer281 液壓鑿巖鉆車 4 臺 ,用于平巷掘進鑿巖，兩種鉆車均裝配 Cop1238 型液壓鑿巖機。經過與氣動鑿巖設備對比實驗取得了節(jié)能 70%以上的經濟效益指標。梅山2000 年引進瑞典 Sim baH1354 液壓鑿巖鉆車配 Cop1850 液壓鑿巖機，更新替代氣動大孔徑鉆機，實現了采礦與掘進鑿巖液壓化

17、。液壓鑿巖設備在鐵路施工中也被廣泛應用，大秦線軍都君山雙線隧道引進瑞典 A tlas Copco 公司 H286 四臂液壓鑿巖鉆車，配 Cop1238M E 型液壓鑿巖機 ,與無軌裝運設備配套，曾在 1985 年 10 月創(chuàng)下100 m 斷面月進尺 316 m 的記錄。1.2.3國內發(fā)展狀況1980年由長沙礦冶研究院、株洲東方工具廠等單位研制成功我國第一臺用于生產的液壓鑿巖機 YYG80,裝配于CGJ2Y型全液壓鉆車上，在湘東鎢礦進行了工業(yè)試驗并通過了部級技術鑒定。由此拉開了國內研制液壓鑿巖機的序幕 。相繼有北京科技大學, 中南工業(yè)大學、長沙礦冶研究院 、馬鞍山礦山研究院、 中國礦業(yè)大學、 煤

18、炭科學院建井研究所 、沈陽風動工具廠等 10 多個單位開發(fā)研制液壓鑿巖機和配套鉆車。到了九十年代末期 ,我國先后有 YYG80, TYYG20, YYGJ145 (仿 Cop1038H ) , YYT30, YYG30, GGT70, YYG80A, YYG90, YYG250A, CYY20 (仿 法 國 RPH200 ) ,YYG90A 和 DZYG38B ( 仿 Cop1238M E )等十二種機型通過了國家鑒定。其中 150 250 J 之間 ，可鉆孔徑大部分在 40 50 mm 之間，沖擊能在 150 J 以下的 5種，其中已形成量產的主要有 YYG80, YYT30 和 YYG90

19、A 三種機型。 12種型號中除3種為測繪仿制國外當時市場銷售的機型外 , 其余都是我國自行研制的。由中南工業(yè)大學研究設計、廣東有色冶金機械廠制造的 CGJ25 - 2Y 型全液 壓鉆車，裝配兩臺YYG90 型液壓鑿巖機，1988 年在汝城鎢礦使用時與鏟插式裝巖機搭接式梭車組成掘進機械化作業(yè)線 ,創(chuàng)造了在 214 m 16 m 斷面中月進尺 250 m掘進工效穩(wěn)步超過1 m /min工班的好成績 , 1991 年在桓仁銅鋅礦創(chuàng)造過單臺單班進尺 5.4 5.6 m 的好成績與法國水星系列液壓鉆車配套的 HYD200 和 HYD300 液壓鑿巖機由蓮花山有色冶金機械廠引進法國 Eim co 2Sec

20、oma 公司技術生產，其國產化率已達95%主要部件沖擊活塞壽命可達2萬m以上各項指標均已達到國外同類機型的水平，已形成批量生產。在焦家金礦、三山島金礦及部分煤礦得到推廣應用。為了填補國產露天全液壓鉆機的空白，宣化采掘機械廠與中南工業(yè)大學等單位合作、于1987 年研制了KZL - 120 型露天液壓鉆機、裝配廣東有色冶金機械廠制造的 YYG250A 型重型液壓鑿巖機。從上述可以看出，我國液壓鑿巖機的發(fā)展走的道路 ,經過幾十年的發(fā)展與探索已經初步形成了自己的產品規(guī)格與系列，達到了一定水平。但大多數廠家生產的液壓鑿巖機穩(wěn)定性指標均在 500 m 左右 (不拆機檢修 ) ,而世界先進水平的瑞典產品則規(guī)

21、定為 6 000 m。2.煤礦用液壓鑿巖鉆機的特點2.1煤礦井下工程專用液壓鑿巖鉆孔機械2.1.1煤礦用坑道鉆機煤礦用坑道鉆機，主要用于煤礦井下勘探以及瓦斯抽放孔、注水探水孔鉆進。煤礦用坑道鉆機應符合MT/T790煤礦坑道勘探用鉆機或MT356煤礦安全工程用鉆機。煤礦用坑道液壓鉆機有全液壓坑道鉆機、履帶式全液壓鉆機等。全液壓回轉鉆機由主機（安裝回轉機構、給進機構、液壓夾持器等構件的架體）、液壓泵站、操作臺等組成。履帶式全液壓鉆機類似于履帶式深孔液壓鉆車，它將全液壓坑道鉆機各部分集中于一體，并將各機構安裝在履帶行走機構上。2.1.2煤礦用井巷液壓鉆機煤礦井下用井巷鉆機主要用于煤礦井下兩個水平間大

22、直徑（0.8-2.5）垂直孔或傾斜孔鉆進或由下一水平巷道向上一水平鉆進的反井鉆機（我國冶金系統稱反井鉆機為天井鉆機）、在煤層中一次鉆進成孔（成孔直徑一般為0.6-1.2m）的巷道成孔鉆機。煤礦用井巷鉆機的煤炭行業(yè)標準主要有MT/T213-2002煤礦用反井鉆機通用技術條件等。反井鉆機是煤礦井下主要鉆進機械設備，它廣泛用于煤礦井下溜煤井、溜渣井、溜材料井、瓦斯抽放井（孔）、通風孔或通風井等大直徑孔的鉆進。由于反井鉆進施工方法安全、快速，從而在煤礦廣泛應用。煤礦用反井鉆機涉及到的安全問題有：防爆電動機與配套電氣元件、高壓液壓膠管等非金屬件與含鋁輕合金件、液壓系統承壓、液壓系統應用礦物油介質時滲漏控

23、制與泄漏物清理、設備運行與鉆進時的穩(wěn)定性等。3.典型液壓元件的常見故障分析3.1液壓泵的故障分析在液壓傳動系統中，液壓泵是液壓傳動該系統的動力元件，它是將原動機（如電動機）輸入的機械能轉換成液體壓力能的能量轉換裝置。在液壓傳動系統中屬于動力元件式液壓傳動系統的重要組成部分，其作用是向液壓系統提供液壓油1。3.1.1齒輪泵的故障分析（以CB-B型外嚙合齒輪泵為例）圖3.1 齒輪泵Fig.3.1 Gear Pump（1）油泵噪聲大。齒輪泵的噪聲來源主要有：流量脈動的噪聲、困油產生的噪聲、齒輪精度差產生噪聲、空氣進入產生的噪聲、軸承旋轉不均勻產生噪聲等。具體原因有如下幾個。因密封不嚴吸進空氣產生的噪

24、聲壓蓋與泵蓋因配合不好而進氣。CB-B型齒輪泵使用的壓蓋目前有用鑄鐵棒車制、粉末冶金件和塑料件等，當因加工誤差不能保證壓蓋外圓與泵蓋孔合適的過盈量時，或者因塑料壓蓋破損時會進入空氣。此時應敲出壓蓋換上合格件。對于泵蓋與塑料壓蓋處的泄露，可采用涂敷環(huán)氧樹脂等膠黏劑進行密封。從泵體與前后蓋結合面處進氣。泵體與前后蓋之間靠用螺釘壓緊的平面密封是硬性接觸，若接觸平面因加工不良其平面及表面粗糙度不好時容易進氣，可拆開泵研磨泵體泵蓋并結合平面解決。從泵后蓋進油口（錐管螺紋）連接處進氣。若錐管螺紋接頭因配合不好管接頭松動，或因管接頭處密封不好時，有可能進氣。此時可采用在管接頭上纏繞一層四氟乙烯帶密封、擰緊管

25、接頭或者更換合格的管接頭的方法予以解決。從泵軸油封處進氣。泵軸上采用骨架式油封密封，當裝配時卡緊唇部的彈簧脫落或者油封裝反，以及因使用造成唇部拉傷或者老化破損時，因油封后端經常處于負壓狀態(tài)，空氣便會進入泵中，一般可更換新油封予以解決。油箱內油量不夠，濾油器或吸油管未插入油面以下，油泵便會吸進空氣此時應往油箱里補充油液至游標線。回油管漏出油面，有時也會因系統內瞬間負壓使空氣反進入系統，所以回油管一般應插入油面以下。油泵的安裝位置距液面太高，特別是在泵轉速降低時，不能保證泵吸油腔必要的真空度而造成吸油不足，吸進空氣。但油泵吸油時，真空度不能太大，當泵吸油腔內的壓力低于該油液在該溫度下的氣體分離壓時

26、，就會形成氣穴現象，產生噪聲與震動。吸油濾油器被污物堵塞或設計選用濾油器容量過小，導致吸油阻力增大而吸進空氣，另外進出油口通徑過大都有可能帶進空氣，此時可清洗濾油器，選用大容量的濾油器，并適當減少進出油口的通經加以排除。因機械原因產生的噪音及排除因油中污物進入泵內導致齒輪等磨損拉傷產生噪聲，此時應更換油液并加強過濾，拆開泵清洗，齒輪磨損嚴重時要研修或予以更換。因泵與電機連接的聯軸器安裝不同心有碰撞現象而產生噪聲。出現此種情況一般除了要采用撓性連接外，在使用中如果發(fā)現聯軸器的滾柱、橡皮圈磨損時應更新，并保證二者同心度。因齒輪質量問題產生的噪聲。如齒輪的齒形誤差和周節(jié)誤差大、兩齒輪的接觸不良，齒面

27、光潔度不好、公法線長度超差、齒側隙過小，兩嚙合齒輪的接觸區(qū)不在齒寬和齒高的中間位置等。此時作為齒輪泵生產廠家，可調換合格齒輪。作為用戶單位則可對研齒輪?，F大多液壓件件廠均采用修正齒輪做齒輪泵，可降低噪聲。因齒輪內孔與端面不垂直或前后蓋上兩軸泵承孔軸心線不平行，裝配總成后，兩齒輪軸（長、短軸）斜交，造成齒輪轉動不靈活，有輕重不均現象，齒輪泵運轉時會產生周期性振動和噪聲。液壓件生產廠應從工藝上確保齒輪、長短軸、前后蓋軸承孔的垂直度和軸孔的平行度，不合格者不允許進入總裝。泵內零件損壞或摩擦產生噪聲。如軸承的滾針保持架破損，長短軸軸頸及滾針磨損等，導致軸承旋轉精度不好，產生徑向不平衡力，從而導致產生機

28、械噪聲。此時需要拆修齒輪泵，并更換滾針軸承。因困油現象產生的噪聲。液壓傳動中使用的的齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等，均為容積式泵。它們都是利用兩個或兩個以上密封容腔的容積變化來實現吸油或壓油的的，吸油腔和壓油腔必須隔開一段距離和區(qū)間，油液從吸油區(qū)到壓油區(qū)以此過度區(qū)間隔開吸油區(qū)和壓油區(qū)。油液在此過渡區(qū)間（密封的）既不與壓油腔通，也不與吸油腔通，而本身的密閉容積大小又在變化，又由于油液不可壓縮，導致密閉容積內壓力變化很大。當密閉油腔容積減至最小時，壓力最高，被困的油從齒輪的嚙合縫隙中強行擠出，使齒輪和軸承受很大的徑向力，產生振動和噪聲；反之，當密閉油腔容積增至最大時，就會產生部分真空，使溶于油液中的空氣

29、分離出來，油液產生蒸發(fā)氣化，也產生振動和噪聲。對齒輪泵消除困油現象產生的振動和噪聲，主要是設計生產廠家應該設計加工理想的卸荷槽（圓形、方形、異形等），使得困油空間達到最小位置時和排油腔相通，過了最小位置后和吸油腔相通，這樣既可以消除困油現象，也可以減少噪聲和振動。其他原因產生噪聲進油濾油器被污物堵塞是常見的噪聲大的原因之一，往往清洗濾油器后噪聲可立即降下來。油液黏度過高會產生噪聲，必須合理選擇油液黏度。過大的海拔高度和過高的泵轉速，造成泵進口真空度過大，導致噪聲，必須作出合理選擇。進、出油口通徑太大，也是噪聲大的原因之一，經驗證明，適當減少進、出口通徑，對降低噪聲有較明顯效果。齒輪泵軸軸向裝配

30、間隙過小，齒形上有毛刺。此時可研磨齒輪端面，適當加大軸向間隙，并清除齒形上的毛刺。將溢流閥的噪聲誤認為是油泵的噪聲。出現此問題可參考溢流閥故障診斷的內容予以處置壓力波動大，振動。CB-B型齒輪泵在運轉時，從壓力表上觀察，如果指針振幅超過0.15Mpa，稱為壓力波動大，同時伴隨有振動。對齒輪泵而言，噪聲大、壓力波動大并伴有振動的現象往往同時發(fā)生，同時消失，因此上述噪聲大的原因，也為壓力波動大、振動大，可參看此處。（3）齒輪泵輸出流量不夠，或者根本吸不上油。此故障是指齒輪泵在電機帶動下工作，但泵排出的流量很小，不能達到額定流量。具體表現在液壓系統中為油缸的快進速度慢了下來，或者油馬達的轉速變慢，蓄

31、能器充液速度下降，需要很長時間才能使蓄能器充填壓力上升，控制閥響應遲鈍等故障。產生原因如下：進油濾油器堵塞，造成吸油阻力增大，產生吸空，此時需要拆下濾油器清洗，并分析污物產生的原因和種類，這樣不但可以防止產生齒輪泵吸油量不夠的現象，而且還能防止由此原因出現的其他故障。齒輪端面與前后蓋之間的滑動接觸嚴重拉傷產生的內泄漏太大，導致輸出地流量減少。產生拉傷的主要原因一是齒輪裝配前毛刺（齒形上）未能仔細清除，運動后拉上結合面；二是污物進入泵內楔入齒輪端面與前后蓋之間的滑動間隙內，拉傷配合面。此時應拆開齒輪泵，用平磨磨平前后蓋端面和齒輪端面，并清洗齒形上的毛刺（但不能倒角），經磨平后的前后蓋端面上的卸荷

32、槽尺寸會有變化，應適當加深加寬。徑向不平衡力導致齒輪軸變形，碰擦泵體內腔，增大徑向間隙，導致內漏增加。油溫太高，溫升使油液黏度降低內泄露增大使輸出流量減少。此時應查明油溫升高原因，采取相應措施。對中高壓齒輪泵，應檢查弓形密封圈是否破損。選用油液黏度過高或者過低，黏度過高吸油阻力增大；粘度過低內泄漏大。這兩種情況均造成輸出流量減少，應按油泵使用說明書選用合適黏度油液。拆修后，泵體裝反，此時壓油腔的壓力油沿泵體上的卸油槽流入吸油區(qū)，造成局部短接，流量大為減少，所以泵體不能裝反。泵軸折斷，表面上電機帶動泵轉，但根本不上油。此時應該更換泵軸。（4）內外泄露大，容積效率低很多齒輪泵存在著較嚴重的內泄漏，

33、造成泵的容積效率的下降。概況起來看，其內泄漏主要體現在以下三個部位：齒輪的端面泄露、齒輪的徑向泄露和齒輪的嚙合區(qū)泄露。其中，內泄漏量最大的部位是齒輪的端面間隙所引起的端面泄露。據試驗統計，經齒輪的兩端面所造成的泄漏量可占泵的總內泄漏量的75%-80%，其根本原因這部分泄漏的面積大，泄露途徑短。齒輪與端面間的的間隙越大，內泄漏量就越大，而過小的端部間隙又容易造成齒輪工作受熱膨脹后擠死在兩端蓋間，所以齒輪的軸向間隙與內泄漏是一對不可避免的結構矛盾。齒輪的徑向泄露是指齒輪的齒頂與殼體內腔之間留有較大的徑向間隙，它也是為了防止齒體受熱膨脹而預留出的膨脹空間，這一間隙的存在降低了個齒間的各個密封容積的相

34、互密封的程度，但由于從最左邊的壓力腔到最右邊的吸油腔，壓力是逐漸遞減的，泄露的油液要經過多個密封的齒間才能到達吸油腔，再加上齒輪高速旋轉的帶動，能夠泄漏到吸油腔的徑向泄漏量所剩無幾，一般情況下，這一部分泄露只占泵總泄漏量的15%左右。齒輪的嚙合區(qū)泄露是指高壓的油液通過齒的嚙合面強行竄入到低壓區(qū)，這往往是由于齒形誤差和牙齒嚙合的偏差所致，這部分泄漏量一般占到泵的總泄漏量的5%左右。對以上泄漏問題的解決思路是：嚴格控制齒輪泵各部分的配合間隙，保證齒輪和軸承的制造和裝配精度，防止過大的間隙與偏載。但是，采用較嚴格的小間隙只能夠解決新泵的端面泄露，隨著泵的使用和磨損，其端面間隙仍會很快增大，為提高齒輪

35、泵的工作壓力，減少端面的泄露，有些泵采用了齒輪端面劍間隙自動補償的辦法，利用壓力有或者彈簧力來減小或消除兩齒輪的端面間隙。（5）泵軸折斷或磨損因異物卡住齒輪，傳動扭矩過大，折斷泵軸。解決方法按泵軸圖加工重新裝配。泵軸因材質不好或熱處理不好，可能斷裂。解決方法：應選應40Cr材料做泵軸，熱處理硬度值為HRC52。滾針軸承燒死，泵軸磨損。解決方法：應查明燒壞的原因，重新配軸。（6）齒輪泵旋轉不靈活或咬死齒輪泵軸向間隙過小。可檢測泵體、齒輪，重配間隙。重配間隙時應注意保證前后蓋軸承孔對端面的垂直度。雜質污物吸入泵內，被齒輪齒部毛刺卡住，可清洗并清除毛刺。齒輪泵與電機連接的聯軸器同軸度差，同軸度應保證

36、在0.1mm以內。前蓋螺孔位置與泵體后蓋通孔位置不對（位移度不好），擰緊螺釘后別勁而轉不動。此時可用鉆頭或圓銼將泵體后蓋孔適當修大再裝配。（7）齒輪泵發(fā)熱。上述齒輪泵旋轉不靈活或咬死的故障原因也均為導致齒輪泵發(fā)熱的原因，因而排除方法可參照執(zhí)行。除此之外還有：油液黏度過高或過低；側板和軸套與齒輪端面嚴重摩擦；環(huán)境溫度高，油箱容積又小，散熱不良等均造成油泵發(fā)熱，可予以分別處理。3.1.2葉片泵的故障分析 圖3.2 葉片泵 Fig.3.2 Vane pump1- 護罩 2-調節(jié)螺釘 3-葉片 4-轉子 5-螺堵 6-板彈簧 7-軸 8-泵體9-閥芯 10-閥座 11-彈簧葉片泵在工作時，抗油液污染能

37、力差，葉片與轉子槽配合精度也高，因此故障較多，葉片泵常見故障產生的原因分析及排除方法如下2。（1）葉片泵噪聲大原因分析：定子內表面拉毛。吸油區(qū)定子過渡表面輕度磨損。葉片頂部與側部不垂直或頂部倒角太小。配油盤壓油窗口上的三角槽堵塞或太短、太淺，引起困油現象。泵軸與電機軸不同軸。超過額定壓力下工作。吸油口密封不嚴，有空氣進入。出現空穴現象。排除方法：拋光定子內表面。將定子繞半徑翻面裝入。修磨葉片頂部，保證垂直度在0.01mm內；將葉片頂部倒角成145（或磨成圓弧形），以減少應壓力突變。清洗（或用整形銼修整）三角槽，以消除困油現象。調整聯軸器，使同軸度小于0.01mm。檢查工作壓力，調整溢流閥。用涂

38、脂法檢查，拆卸吸油管接頭，然后清洗干凈，涂密封膠裝上擰緊。檢查吸油管、油箱、過濾器、油位及油液黏度等，排除氣穴現象。（2）葉片泵容積效率低，壓力提不高。原因分析：個別葉片在轉子槽內移動不靈活甚至卡住。葉片裝反。定子內表面與葉片頂部接觸不良。葉片與轉子葉片槽配合間隙過大。配油盤端面磨損。油液黏度過大或過小。電機轉速過低，離心力無法使葉片從轉子槽中拋出，形成不可變化的密封空間。吸油口密封不嚴，有空氣進入。出現空穴現象。排除方法：檢查配合間隙（一般為0.01-0.02mm），若配合間隙過小應單槽研配。糾正裝配方向。修正工作面（或更換配油盤）。根據轉子葉片槽單配葉片，保證配合間隙。修磨配油盤端面（或更

39、換配油盤）。測定油液黏度，按說明書選定油液。檢查轉速，排除故障根源。一般情況下葉片泵轉速低于500r/min時，吸不上油。但轉速高于1500r/min時，也吸不上油。用涂脂法檢查，拆卸吸油管接頭，清洗干凈涂密封膠裝上擰緊。檢查吸油管、油箱、過濾器、油位及油液黏度等，排除氣穴現象。（3）溫度高異常發(fā)熱原因分析：因裝配尺寸鏈不正確，導致滑動配合的間隙過小，使表面拉毛或轉動不靈活，從而在工作時產生的摩擦阻力過大和轉動扭矩大而發(fā)熱。各滑動配合面的間隙過大，或因磨損后內泄漏過大，壓力和流量損失變成熱能。電機軸與泵軸安裝不同心而發(fā)熱。泵長時間在接近或超過額定壓力的工作狀況下工作，或因壓力控制閥有故障不能卸

40、荷而發(fā)熱導致溫度升高。油箱回油管與吸油管靠的太近，回油來不及冷卻卻又馬上吸進泵里導致溫度升高。油箱油量不足或郵箱設計容量過小，或者冷卻器冷卻水量不夠。環(huán)境溫度過高。排除方法：當出現裝配尺寸鏈不正確時，可拆開重新去毛刺拋光并保證配合間隙，重新裝配。若有關零件磨損嚴重時必須更換。檢查各滑動配合面的間隙是否符合要求，若因磨損后內泄漏過大，應及時修復或更換相應零件。檢查并校正電機軸與泵軸安裝同心度。避免泵長時間在接近或超過額定壓力的工況下工作。若壓力控制閥有故障應檢查排除。檢查并調節(jié)油箱回油管與吸油管位置。檢查并添加液壓油至規(guī)定位置，或者更換重新設計的大容量油箱，檢查冷卻器冷卻水量并按要求添加冷卻水。

41、縮短在高溫環(huán)境下的工作時間。（4）壓力波動大噪聲大的原因往往是壓力波動大的原因。限壓式變量葉片泵的調壓彈簧彎曲變形或太軟，需更換合格彈簧。其他閥不正常（例如溢流閥）均能引起壓力波動。3.1.3柱塞泵的故障分析（1）不能排油或流量不足，壓力偏低故障原因分析 轉向不對或進出口接反。吸油管濾油器堵塞。油箱內液壓油面過低。油溫太高或油液黏度太低。配油盤和缸體之間有臟物或配油盤和缸體之間接觸不良。配油盤和缸體結合面拉毛、拉有溝槽。柱塞與柱塞孔之見磨損拉傷有軸向溝槽。中心彈簧損壞，柱塞不能伸出。吸入端漏氣。變量泵的變量機構出現故障，使斜盤傾角固定在最小值。排除方法： 按泵體上標明方向旋轉，檢查核對吸油口和

42、壓油口。 卸下濾清器仔細清洗。 加油至規(guī)定刻度線。 檢查油溫升高的原因或檢查油液質量，酌情更換。 拆卸清洗，重新裝配或檢查彈簧是否失效，酌情更換。 研磨在拋光配油盤與缸體結合面。 若配合間隙過大，可研磨缸孔，電鍍柱塞外圓并配磨。 更換中心彈簧。檢查擰緊管接頭，加強密封。 檢查擰緊管接頭，加強密封。 調整或重新裝配變量活塞及變量頭，使之活動自如，糾正調整偏差。（2）泵不能轉動原因分析： 柱塞因污染物或油溫變化太大卡死在油缸里。 滑履與柱塞球頭卡死或滑履脫落。 柱塞球頭因上述原因折斷。排除方法： 查明污染物產生原因并更換新油。 更換或重新裝配滑履。 更換柱塞。（3）變量機構或壓力補償原因分析 單向

43、閥彈簧折斷。 斜盤與變量殼體上的軸瓦圓弧面之間磨損嚴重，轉動不靈活。 控制油管道被污染物堵塞。 伺服活塞或變量活塞卡死。 伺服閥心對差動活塞內油口遮蓋量不夠。 伺服閥心端部拉斷。排除方法： 更換彈簧。 磨損輕微可刮削后在裝配，若嚴重，則應更換。 拆開清洗，并用壓縮空氣吹干凈。 應設法使伺服活塞或變量活塞靈活，并注意裝配間隙是否合適。 檢查伺服閥心對差動活塞內油口遮蓋量并調整合適。 更換伺服閥心。3.2液壓缸常見故障分析 圖3.3 液壓缸 Fig.3.3 Hydraulic cylinde1-壓板 2、6-端蓋 3-套筒活塞 4-活塞 5-缸體 7-套筒活塞端蓋（1）爬行原因分析： 混入空氣。

44、運動密封件裝配過緊。 活塞桿與活塞不同軸。 導向套與缸筒不同軸。 活塞桿彎曲。 液壓缸安裝不良，其中心線與導軌不平行。 缸筒內徑圓柱度超差。 缸筒內孔銹蝕、拉毛。 活塞桿兩端螺母擰得過緊，使同軸度降低。 活塞桿剛度差。 液壓缸運動件之間間隙過大。 導軌潤滑不良。排除方法： 排除空氣。 調整密封圈，使之松緊適合。 校正、修整或更換。 修正調整。 校直活塞桿。 重新安裝。 鏜磨修復，重配活塞或增加密封件。 除去銹蝕、毛刺或者重新鏜磨。 調整螺母的松緊度，使活塞桿處于自然狀態(tài)。 加大活塞桿直徑。 減小配合間隙。 保持良好潤滑。（2）沖擊原因分析： 緩沖間隙過大。 緩沖裝置中的單向閥失靈。排除方法：

45、減小緩沖間隙。 修理或更換單向閥。（3）推力不足或工作速度下降缸體與活塞的配合間隙過大，或密封件損壞，造成內泄漏。缸體與活塞的配合間隙過小，密封過緊，運動阻力大。運動零件制造存在誤差和裝配不良，引起不同心或單面劇烈摩擦?；钊麠U彎曲，引起劇烈摩擦。缸體內孔拉傷與活塞咬死，或缸體內孔加工不良。液壓油中雜質過多，使活塞或活塞桿卡死。液壓油溫度過高，加劇泄露。排除方法： 修理或更換不合乎精度要求的零件，重新裝配、調整或更換密封件。 增加配合間隙，調整密封件的壓緊程度。 修理誤差較大的零件重新裝配。 校直活塞桿。 鏜磨、修復缸體或更換缸體。 清洗液壓系統，更換液壓油。 分析溫升原因，改進密封結構，避免溫

46、升過高。3.3單向閥的故障分析單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種3。3.3.1普通單向閥故障分析（1）單向閥內泄漏嚴重閥座孔與閥芯孔同軸度較差，閥芯導向后接觸面不均勻，有部分“擱空”。此時應重新鉸、研加工或者將閥座拆出重新壓裝再研配。閥座壓入閥體孔中時產生偏歪或拉毛損傷等。此時應將閥座拆出重新壓裝再研配或者重新鉸、研加工。閥座破裂。此時應予以更換閥座，并研配閥座。彈簧變軟。此時應予以更換彈簧。滑閥拉毛。此時應重新研配。裝配時，因清洗不干凈，或使用中油液不干凈，污物滯留或黏在閥芯與閥座面間，使閥芯錐面與閥體錐面不密合，造成內泄漏。此時應重新檢查、研配、清洗，同時更換干凈的液壓油。（2）單向閥外泄

47、漏管式單向閥的螺紋連接處，因螺紋配合不好或螺紋接頭未擰緊而產生外漏。此時需擰緊接頭，并在螺紋之間纏繞聚四氟乙烯膠帶密封或用O型密封圈。板式閥的外漏主要發(fā)生在安裝面及螺紋堵頭處，可檢查該位置的O型密封圈是否可靠，根據情況予以排除。閥體有氣孔砂眼，被壓力油擊穿造成的外漏。一般要補焊或更換閥體。（3）不起單向作用滑閥在閥體內咬住。如閥體孔變形、滑閥配合處有毛刺、滑閥變形脹大等情況都會使滑閥在閥體內咬住而不能動作。此時應修研閥座孔、修除毛刺、修研滑閥外徑。漏裝彈簧或者彈簧折斷。此時應補裝彈簧或者應更換彈簧。（4）發(fā)出異常的聲音液壓油的流量超過允許值。此時應更換流量大的單向閥。與其他閥共振。此時可略為改

48、動閥的額定壓力，也可試調彈簧的強弱。在卸壓單向閥中，用于立式大油缸等回路，沒有卸壓裝置。此時應補充卸壓裝置回路。3.3.2液控單向閥故障分析（1）控制失靈控制活塞因毛刺或污物卡住在閥體孔內卡住后的控制活塞推不開單向閥，造成液壓失靈。此時應拆開清洗，倒除毛刺或重新研配控制活塞。對外泄式液控單向閥，應檢查泄油孔是否因污物堵塞，或者設計時安裝板上未有泄油孔，或者雖設計有但加工時未完全鉆穿；對內泄式則可能是泄油口（即反方向流出口）的背壓值太高，而導致壓力控制油推不動控制活塞。從而頂不開單向閥?？刂朴蛪毫μ汀岣呖刂茐毫?，使之達到規(guī)定值。（2）振動沖擊大，略有噪聲排除進入系統及液控單向閥中的空氣，消

49、除振動和噪聲。在使用工作油壓作為控制壓力油的回路中，會出現液控單向閥控制壓力過高的現象，也會產生沖擊振動。此時可在控制油路上增設減壓閥進行調解，使控制壓力不至于過大。（3）內泄漏大單向閥在關閉時，封不死油，反向不保壓，都是因泄露大所致。液控單向閥還多了一處控制活塞外周的內泄漏。除此之外，造成內泄漏大大的原因和排除方法和普通單向閥的內容完全相同。3.4換向閥故障分析 圖3.4 截止換向閥Fig.3.4 As type valve1-氣控接頭 2-擋圈 3-密封圈 4-彈簧 5-閥芯 6-端蓋 7-閥體 8-閥板9-活塞 10-螺母 11-Y型密封圈 12-鋼球3.4.1液動換向閥的故障分析（1）

50、不換或換向不良產生這一故障的原因之一是推動閥芯移動的控制壓力油的壓力不夠，或者控制油液壓力雖夠，但另一端控制油腔的回油不暢。不暢的原因可能是污物堵塞，或開口量不大，或者回油背壓大等。這些情況均造成液動換向閥的滑閥芯無法移動或者移動不良，從而不換向或換向不良。解決方法是適當控制油的壓力，6.3Mpa系列的閥控制壓力的范圍在0.3-6.3Mpa之間，32Mpa系列的閥控制壓力的范圍在1-3.2Mpa之間。拆修時閥蓋方向裝錯，會導致控油路進油或回油不通，造成不能換向。此時應更正閥蓋的裝配方向，閥蓋的控制油口要正對閥體端面上的控制油口。（2）換向振動大，存在換向沖擊換向沖擊是換向時油口壓力急劇變化時發(fā)

51、生的，此時一般滑閥芯換向速度過快。為使壓力變換緩慢，就要設法使閥芯換向速度變慢。解決辦法是在閥兩端的控制油路上串聯小型可調節(jié)流閥。將換向閥芯肩部位設計或加工成圓錐面或開有三角槽等措施，沖擊問題就能解決。3.4.2手動換向閥的故障分析（1）手柄操縱力大產生這一故障的原因有以下幾點： 閥芯與閥體孔配合間隙太小。 污物楔入滑閥副配合間隙，或因閥芯外圓表面和閥孔內圓表面拉傷有毛刺。 閥芯與閥體孔因幾何精度超差，在壓力較高時產生液壓卡緊力，或者回油背壓大。 閥芯與手柄連接處的銷子別勁等。故障排除方法： 拆開閥，檢查閥芯與閥體孔配合間隙，過小時可適當研磨閥孔排除。 清洗閥內部，去毛刺，拉傷嚴重者予以更換。

52、 研磨修復閥體閥芯，使其幾何精度在0.003-0.005以內，降低回油背壓。 裝配好閥芯與手柄連接處，不得別勁。（2）換向不到位定位機構失效，手柄未能扳到位。鋼球座圈因磨損導致3個定位槽不能正確定位，或者本來就是因加工和裝配尺寸不對；對你轉閥式閥為閥蓋上的3個鋼球定位孔尺寸分布不對。故障排除方法: 補裝定位鋼球和定位彈簧。 更換鋼球座圈，修正閥蓋上的3個鋼球定位孔。3.5溢流閥的故障分析圖3.5 溢流閥Fig.3.5 Relief valve 1-閥座 2-先導錐閥 3-軛鐵 4-銜鐵 5-彈簧 6-推桿 7-線圈 8-彈簧 9先導閥（1）故障現象：壓力波動 故障分析：彈簧彎曲或太軟 錐閥與閥

53、座接觸不良 鋼球與閥座密合不良滑閥變形或拉毛 油不清潔，阻尼孔堵塞 排除方法：更換彈簧如錐閥是新的即卸下調整螺帽將導桿推幾下， 使其接觸良好；或更換錐閥檢查鋼球圓度，更換鋼球，研磨閥座更換或修研滑閥疏通阻尼孔，更換清潔油液。 （2）故障現象：調整無效 故障分析：彈簧斷裂或漏裝 阻尼孔阻塞滑閥卡住 進出油口裝反錐閥漏裝 。排除方法：檢查、更換或補裝彈簧 疏通阻尼孔 拆出、檢查、修整 檢查油源方向 檢查、補裝。 （3）故障現象：泄漏嚴重 故障分析：錐閥或鋼球與閥座的接觸不良滑閥與閥體配合間隙過大 管接頭沒擰緊密封破壞 。排除方法：錐閥或鋼球磨損時更換新的錐閥或鋼球 檢查閥芯與閥體間隙 擰緊聯接螺釘

54、 檢查更換密封 （4）故障現象：噪音及振動 故障分析：螺帽松動彈簧變形，不復原滑閥配合過緊 主滑閥動作不良錐閥磨損排除方法：緊固螺帽 檢查并更換彈簧 修研滑閥，使其靈活 檢查滑閥與殼體的同心度換錐閥。3.6減壓閥的故障分析(1)故障現象：壓力波動不穩(wěn)定 故障分析：油液中混入空氣阻尼孔有時堵塞 滑閥與閥體內孔圓度超過規(guī)定，使閥卡住彈簧變形或在滑閥中卡住，使滑閥移動困難或彈簧 太軟 鋼球不圓，鋼球與閥座配合不好或錐閥安裝不正確。排除方法：排除油中空氣 清理阻尼孔 修研閥孔及滑閥更換彈簧更換鋼球或拆開錐閥調整。（2）故障現象：二次壓力升不高 故障分析：外泄漏 錐閥與閥座接觸不良 。排除方法：更換密封件、緊固螺釘，并保證力矩均勻修理或更換。 （3）故障現象：不起減壓作用 故障分析：泄油口不通；泄油管與回油管道相連，并有回油 壓力主閥芯在全開位置時卡死 。排除方法：泄油管必須與回油管道分開，單獨回入油箱 修理、更換零件，檢查油質。3.7節(jié)流閥的故障分析（1）故障現象：節(jié)流作用失靈及調速范圍不大 故障分析：節(jié)流閥和孔的間隙過大，有泄漏以及系統內部泄 漏節(jié)流孔阻塞或閥芯卡住 。排除方法：檢查泄漏部位零件損壞情況，予以修復、更新， 注意接合處的油封情況拆開清洗，更換新油液，使閥芯運動靈活。 （2）故障現