機(jī)電一體化092班2009042058左建輝

1、永城職業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 論 文淺談液壓傳動系統(tǒng)的泄露分析及對策班 級： 機(jī)電一體化092班專 業(yè)： 機(jī) 電 一 體 化 姓 名： 左 建 輝 學(xué) 號： 2009042058 指導(dǎo)教師： 盧 志 偉 日 期： 2011 年 10月 20目 錄摘要1關(guān)鍵詞1前言11 液壓系統(tǒng)組成及分類31.1 液壓系統(tǒng)31.2 液壓傳動的組成31.2.1 動力元件（油泵）31.2.2 執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達(dá)）31.2.3 控制元件31.2.4 輔助元件31.2.5 工作介質(zhì)31.3 液壓元件分類32 液壓泄漏的種類及危害42.1 什么是泄漏42.2 泄漏的類型42.3 泄漏的主要原因42.4 泄漏的危害53 壓系統(tǒng)

2、泄漏的防治對策53.1 封元件引起泄漏的防治對策63.2 液污染的控制63.3 少系統(tǒng)的沖擊和振動7結(jié)論7致謝8參考文獻(xiàn)：9淺談液壓傳動系統(tǒng)的泄露分析及對策左建輝摘要：液壓系統(tǒng)泄漏是機(jī)電產(chǎn)品漏油和產(chǎn)生故障的重要原因之一。液壓系統(tǒng)不可避免地會出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，系統(tǒng)的泄漏不僅嚴(yán)重影響了系統(tǒng)工作的安全性，也造成油液浪費(fèi)、污染周圍環(huán)境、增加機(jī)器的停工時間、降低生產(chǎn)率、增加生產(chǎn)成本以及產(chǎn)品污損等現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此，對液壓系統(tǒng)的泄漏必須加以預(yù)防和控制。液壓系統(tǒng)產(chǎn)生泄漏的原因十分復(fù)雜很難掌握。本文結(jié)合實踐分析液壓泄漏產(chǎn)生的原因，對此有一個清晰的認(rèn)識，從而為進(jìn)入企業(yè)后能夠解決和處理液壓泄漏問題，提供寶貴的經(jīng)驗及對策

3、。關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)；泄漏；對策 前言生產(chǎn)液壓傳動技術(shù)誕生于18世紀(jì)，隨即得到迅猛發(fā)展。今天，各種液壓傳動設(shè)備在不同行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)代化機(jī)床上的應(yīng)用尤為普遍。液壓傳動是一種以液壓油作為工作介質(zhì)，利用液體壓力傳遞動力和進(jìn)行控制的傳動方式。它具有傳送能量大、布局容易、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、便于頻繁換向和過載保護(hù)，并且各種元件容易實現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化等優(yōu)點(diǎn)，因而液壓傳動技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械工業(yè)發(fā)展的一個重要推動力液壓系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的

4、防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。我國液壓行業(yè)已形成了門類齊全，有一定生產(chǎn)能力和技術(shù)水平，初級規(guī)模的生產(chǎn)科研體系。目前全國約有近300家企業(yè)，還有液壓研究所，國家級液壓元件質(zhì)量監(jiān)督檢測中心以及國家重點(diǎn)實驗室。目前，液壓元件產(chǎn)品約有1000個品種，近1000個規(guī)格。通過科技攻關(guān)和技術(shù)引進(jìn)，產(chǎn)品水平有一定的提高，生產(chǎn)出一些具有世界水平的產(chǎn)品。

5、1 液壓系統(tǒng)組成及分類1.1 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)的基本原理：液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(缸或馬達(dá))把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動和回轉(zhuǎn)運(yùn)動。其中的液體稱為工作介質(zhì)，一般為礦物油，它的作用和機(jī)械傳動中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動元件相類似。在液壓傳動中，液壓油缸就是一個最簡單而又比較完整的液壓傳動系統(tǒng)，分析它的工作過程，可以清楚的了解液壓傳動的基本原理。1.2 液壓傳動的組成液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達(dá)）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工

6、作介質(zhì)等五部分組成。 動力元件（油泵）它的作用是把液體利用原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓力能；是液壓傳動中的動力部分。 執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達(dá)）它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。其中，油缸做直線運(yùn)動，馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。 控制元件包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據(jù)需要無級調(diào)節(jié)液動機(jī)的速度，并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。 輔助元件除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件各種管接頭(擴(kuò)口式、焊接式、卡套式）、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測壓接頭、管夾等及油箱等，它們同樣十分重要。 工作介質(zhì) 工作介質(zhì)是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過

7、油泵和液動機(jī)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。1.3 液壓元件分類動力元件齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵.執(zhí)行元件液壓缸：活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動液壓缸、組合液壓缸.液壓馬達(dá)：齒輪式液壓馬達(dá)、葉片液壓馬達(dá)、柱塞液壓馬達(dá)控制元件方向控制閥：單向閥、換向閥壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等流量控制閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥輔助元件蓄能器、過濾器、冷卻器、加熱器、油管、管接頭、油箱、壓力計、流量計、密封裝置等。2 液壓泄漏的種類及危害 2.1 什么是泄漏泄漏是指在液壓系統(tǒng)正常工作的情況下，從液壓元件的密封間隙漏出少量油液的現(xiàn)象。2.2 泄漏的類型液壓系統(tǒng)泄漏主要有外泄漏和內(nèi)泄漏兩種：油液從液壓元件的高

8、壓腔流向低壓腔的現(xiàn)象稱為內(nèi)泄漏；油液從系統(tǒng)內(nèi)部流到系統(tǒng)外部的泄漏稱為外泄漏。如圖1所示：油液從流向，稱為內(nèi)泄漏，油液從流向，稱為外泄漏。又如，SZ100/80型注塑機(jī)壓系統(tǒng)的泄漏主要有兩種：固定密封處泄漏和運(yùn)動密封處泄漏。固定密封處泄漏的部位主要發(fā)生在缸底、各管接頭的連接處等，稱為外泄現(xiàn)象；運(yùn)動密封處泄漏主要發(fā)生在油缸活塞桿部位、多路閥閥桿等部位，稱為內(nèi)泄現(xiàn)象。2.3 泄漏的主要原因在企業(yè)調(diào)研中，我們分析了液壓系統(tǒng)產(chǎn)生泄漏的幾種原因。發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的泄漏一般都是在系統(tǒng)運(yùn)行一段時間之后產(chǎn)生的，主要是由密封元件的設(shè)計加工和裝配、油液受到污染、系統(tǒng)的沖擊和振動等不良現(xiàn)象引起的。 密封元件引起的泄漏液壓

9、系統(tǒng)的可靠性在很大程度上取決于系統(tǒng)密封元件的設(shè)計和裝配的質(zhì)量。由于密封結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，如在設(shè)計中沒有考慮到液壓油與密封材料的相容形式、負(fù)載情況、極限壓力、工作速度大小、環(huán)境溫度變化、溝槽的加工是否達(dá)到要求等；同時，又由于密封元件安裝不當(dāng)，引起表面磨損，造成密封配合的精度不符合要求，這些都在不同程度上直接或間接地造成了系統(tǒng)泄漏。另外，由于密封元件使用時間過長，出現(xiàn)老化、損傷、壓縮量不夠等現(xiàn)象，使得密封元件失效，也會造成泄漏。油液受到污染引起的泄漏油液受到污染就會引起液壓系統(tǒng)的各種故障。統(tǒng)計表明，液壓系統(tǒng)的故障中，75%以上是由油液選擇不當(dāng)或油液污染引起的，液壓油受污染后形成的微小固體顆粒會加速相

10、對滑動零件表面的磨損，劃傷密封件，從而引起泄漏，同時，顆粒污染也是加快液壓元件損壞的重要因素之一。另外，液壓油缸是注塑機(jī)液壓系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件，其活塞桿導(dǎo)向套上裝有防塵圈及密封元件，但是，由于在工作過程中，活塞桿裸露在外，直接和環(huán)境接觸，所以，難免將塵埃、污物帶入液壓系統(tǒng)，加速密封元件和活塞桿等的劃傷和磨損，從而引起泄漏。系統(tǒng)的沖擊和振動造成管接頭松動引起的泄漏根據(jù)塑料注射成型工藝的需要，SZ100/80型注塑機(jī)液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足足夠的合模力、注射座可整體前進(jìn)與后退、注射壓力和速度可調(diào)節(jié)等要求，其工作循環(huán)如圖（2）所示。注塑機(jī)通常要將熔融的塑料以40150MP的高壓注入模腔，使系統(tǒng)的壓力發(fā)生改變、

11、注射座的前進(jìn)和后移使系統(tǒng)的速度產(chǎn)生變化，并且在此過程中產(chǎn)生沖擊和振動，同時，管路內(nèi)部流動的油液因快速的換向和閥口的突然關(guān)閉而在瞬間形成很高的壓力峰值，使管接頭產(chǎn)生松動或?qū)⒚芊馊D入間隙損壞，以致造成泄漏。 注圖2 循環(huán)示意圖總之，在講解液壓系統(tǒng)泄漏時，一定要大量結(jié)合工業(yè)實際應(yīng)用中常見的故障進(jìn)行分析，讓學(xué)生真正了解泄漏產(chǎn)生的原因，提高處理問題、解決問題的能力。2.4 泄漏的危害液壓系統(tǒng)泄漏是機(jī)電產(chǎn)品漏油和產(chǎn)生故障的重要原因之一。液壓系統(tǒng)泄漏不僅造成油液資源浪費(fèi)和污染環(huán)境，同時還造成停機(jī)損失、系統(tǒng)效率下降、火災(zāi)隱患、污染設(shè)備和制品等問題。液壓系統(tǒng)泄漏不僅影響了液壓系統(tǒng)與電氣傳動的競爭力，還影響到在

12、其他領(lǐng)域的應(yīng)用。為此，世界各國都非常重視這個問題。在液壓傳動中，工作液體的泄漏是一個不可忽視的問題。如果泄漏得不到解決，不僅影響系統(tǒng)的工作性能，損壞液壓元件，而且會浪費(fèi)資源，污染環(huán)境，對安全生產(chǎn)造成威脅。 3 壓系統(tǒng)泄漏的防治對策 僅僅了解泄漏產(chǎn)生的原因是不夠的，更重要的是要掌握液壓系統(tǒng)泄漏的防治對策。導(dǎo)致液壓系統(tǒng)泄漏的原因是多方面的，以現(xiàn)有的技術(shù)和材料，很難從根本上消除液壓系統(tǒng)泄漏。但是，可以從液壓系統(tǒng)泄漏的原因出發(fā)，采取合理的措施減少泄漏的發(fā)生。3.1 封元件引起泄漏的防治對策 首先，要合理設(shè)計和加工密封件溝槽。在教學(xué)演示中，直接取出液壓缸中的活塞桿，讓學(xué)生觀察溝槽形狀，告訴他們?nèi)绻簤焊?/p>

13、密封溝槽的設(shè)計、加工達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)、要求，就能夠減少泄漏、防止油封過早損壞；否則，將會影響密封效果。密封溝槽的形狀、尺寸公差、形位公差和密封面粗糙度的設(shè)計和選用，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及手冊的要求執(zhí)行。合理設(shè)計靜密封件的密封槽尺寸及公差，可使安裝后的靜密封受到一定擠壓，產(chǎn)生變形，以便填塞配合表面的微觀凹陷，并把密封元件內(nèi)的壓力提高到高于被密封的壓力，從而避免泄漏的產(chǎn)生。 其次，密封表面的粗糙度要適當(dāng)。液壓系統(tǒng)相對運(yùn)動副的表面粗糙度由密封設(shè)計和加工情況決定。粗糙度過高或出現(xiàn)軸向劃傷時，就會發(fā)生泄漏；粗糙度過低達(dá)到鏡面時，密封圈的唇邊就會刮去油膜，使油膜難以形成，密封唇口溫度迅速升高，加劇磨損。所以，密封表

14、面及其與密封圈接觸的滑動面都要有適當(dāng)?shù)拇植诙?。?dāng)液壓缸、滑閥等的桿件出現(xiàn)軸向劃傷時，如果劃傷的程度較輕，可用金相砂紙打磨，如果劃傷嚴(yán)重則需要進(jìn)行電鍍修復(fù)。 再次，要正確裝配密封圈。裝配前，應(yīng)對零件進(jìn)行仔細(xì)檢查；裝配時，應(yīng)在零件表面涂少許液壓油，輕輕壓入；清洗時，應(yīng)該選用柴油，特別是密封圈、防塵圈、O形圈等橡膠元件一定要用柴油清洗，如果使用汽油則易使其老化失去原有彈性，從而失去密封機(jī)能。上課時，可以拿出掛圖讓學(xué)生觀察每種封圈的安裝要求。告訴學(xué)生在裝配型、型、型等有方向性的密封圈時，應(yīng)該將唇口對著壓力油腔，否則密封圈就起不到應(yīng)有的作用。還要告訴學(xué)生，在操作時應(yīng)該注意保護(hù)唇口，以免因被零件的銳邊、毛

15、刺等鋒口劃傷而失去密封作用。對于旋轉(zhuǎn)接觸密封面（如液壓泵輸出軸端）而言，應(yīng)選用雙唇密封圈。O形圈雖然簡單，但是，由于它在受到較大油壓時，密封效果不理想，所以在使用時，應(yīng)該加上擋圈。 3.2 液污染的控制 液壓油污染的原因十分復(fù)雜，加之液壓油自身也在不斷產(chǎn)生油污，因此要徹底防止污染是很困難的。為了延長液壓元件的使用壽命，保證液壓系統(tǒng)正常工作，減少泄漏，切實可行的辦法就是將液壓油污染程度控制在某一限度以內(nèi)。實用中常采取如下幾種措施控制污染：第一，減少外來污染。液壓裝置組裝前后必須進(jìn)行嚴(yán)格清洗，油箱通大氣處要加裝空氣過濾器，并且通過過濾器向油箱灌油，維修拆卸元件時，應(yīng)在無塵區(qū)進(jìn)行。油箱內(nèi)壁一般不要涂

16、刷油漆，以免在油中產(chǎn)生沉淀物質(zhì)。 第二，濾除系統(tǒng)產(chǎn)生的雜質(zhì)。應(yīng)在系統(tǒng)的有關(guān)部位設(shè)置適當(dāng)精度的過濾器，并且定期檢查、清洗或更換濾芯。新油加入油箱前，要經(jīng)過靜放沉淀，過濾后方可加入系統(tǒng)中，必要時可設(shè)中間油箱，進(jìn)行新油的沉淀和過濾，確保油液的清潔度。 第三控制液壓油的工作溫度。液壓油的工作溫度過高會對液壓裝置產(chǎn)生不利影響，且油溫升高，會使粘性下降，增加泄漏量。液壓油本身也會加速氧化變質(zhì)，產(chǎn)生各種生成物，縮短其使用壽命。液壓系統(tǒng)的工作溫度最好控制在65以下，機(jī)床液壓系統(tǒng)則應(yīng)控制在55以下，若油溫過高，則應(yīng)給油箱加冷卻器降溫。第四，定期檢查更換液壓油。應(yīng)根據(jù)液壓設(shè)備使用說明書的要求和維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程的規(guī)定，

17、定期檢查更換液壓油。比較科學(xué)的方法是定期取樣化驗，觀察油液的變質(zhì)情況，以決定是否需要換油。換油時要清洗油箱，沖洗系統(tǒng)管道及元件。3.3 少系統(tǒng)的沖擊和振動 塑機(jī)液壓系統(tǒng)的沖擊主要產(chǎn)生在變壓、變速、換向的過程中。此時管路內(nèi)流動的液體因為快速地?fù)Q向和閥口的突然關(guān)閉，而在瞬間形成很高的壓力峰值，使連接件、接頭與法蘭松動，密封圈擠入間隙或損壞，造成泄漏。為了減輕沖擊和振動，可以采取以下措施：（1）使用減振支架固定所有管子以便吸收沖擊和振動；（2）延長閥門開、關(guān)和運(yùn)動部件制動換向的時間；（3）適當(dāng)加大管道直徑，盡量縮短管路長度，管道宜采用軟管，以增加系統(tǒng)的彈性；（4）盡量減少管接頭的使用數(shù)量，管接頭盡量

18、用焊接連接。 液壓系統(tǒng)的泄漏問題是當(dāng)前機(jī)床使用過程中的重要研究課題，要讓學(xué)生明白不能只是單純地加強(qiáng)密封，而要系統(tǒng)地消除泄漏的根源，并采取有效措施予以治理?？傊?，講授液壓泄漏問題一定要與實際應(yīng)用相聯(lián)系，這樣才能提高學(xué)生分析、解決實際問題的能力，提高學(xué)生工程應(yīng)用的素質(zhì)。取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。結(jié)論液壓系統(tǒng)中的泄漏是一個十分復(fù)雜的問題，因此在防泄漏設(shè)計中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制液壓系統(tǒng)泄漏問題，才能夠使液壓系統(tǒng)正常工作。隨著液壓系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

19、的不斷拓寬，如何高效可靠的使用液壓系統(tǒng)也成為其發(fā)展的重要因素。21世紀(jì)，液壓技術(shù)會有更大的發(fā)展，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，通過完美的人機(jī)界面、完備的控制設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求，液壓系統(tǒng)作為自動化控制體系和國際通用體系的重要組成部分，將在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。謝 辭經(jīng)過幾個星期的努力，畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在這個過程中我對書本有了更深的了解，學(xué)到了很多有價值東西，能達(dá)到這樣的效果是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同學(xué)，一直支持著我的家人對我的教誨、幫助和鼓勵的結(jié)果。我要在這里對他們表示深深的謝意！首先，要特別感謝我的指導(dǎo)老師盧志偉老師。盧志偉淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。使我對完成這門課程設(shè)計有了很大的興趣，同時明白許多待人接物與為人處世的道理。 其次，要感謝永城職業(yè)學(xué)院所有曾經(jīng)為我們機(jī)電工程系機(jī)電一體化09級任課的老師，老師們教會我的不僅僅是專業(yè)知識，更多的是對待學(xué)習(xí)、對待生活的態(tài)度。第三，感謝我的父母親，你們是我力量的源泉，只要有你們，不管面對什么樣的困難，我都不會害怕，謝謝你們對我的支持與鼓勵！再次，感謝我的室友及班級好友，因為有你們的幫助，我的課程設(shè)計得以順利完成。我們之間相互探討，相互激勵，使我總能攻克困難。在我不