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1、液壓設(shè)備常見故障分析與排除(一) 隨著人們對(duì)液壓技術(shù)的認(rèn)識(shí)和理解,其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)遍及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)。液壓設(shè)備種類繁多,但它們都具有由液壓泵提供能源、由液壓閥進(jìn)行控制、由液壓馬達(dá)和液壓缸作為執(zhí)行元件等共同的特性。雖有不同的個(gè)性,但其共性也是相當(dāng)明顯的。 12.1 液壓系統(tǒng)的工作壓力失常,壓力上不去 工作壓力是液壓系統(tǒng)最基本的參數(shù)之一,工作壓力的正常與否會(huì)很大程度上影響液壓系統(tǒng)的工作性能。液壓系統(tǒng)的工作壓力失常經(jīng)常表現(xiàn)為對(duì)壓力進(jìn)行調(diào)解時(shí)出現(xiàn)調(diào)壓閥失效、系統(tǒng)壓力建立不起來、完全無壓力、持續(xù)保持高壓、壓力上升后又掉下來及壓力不穩(wěn)定等情況。一旦出現(xiàn)壓力失常,液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件將難以執(zhí)行正常的工作循環(huán)

2、,可能出現(xiàn)始終處于原始位置不工作,動(dòng)作速度顯著降低,動(dòng)作時(shí)相關(guān)控制閥組常發(fā)出刺耳的噪聲等,導(dǎo)致機(jī)器處于非正常狀態(tài),影響整機(jī)的使用性能。 12.1.1 壓力失常產(chǎn)生的原因1.液壓泵、馬達(dá)方面的原因:a.液壓泵、馬達(dá)使用時(shí)間過長(zhǎng),內(nèi)部磨損嚴(yán)重,泄漏較大,容積效率低導(dǎo)致液壓泵輸出流量不夠,系統(tǒng)壓力偏低。b.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過低,功率不足,導(dǎo)致系統(tǒng)流量不足,液壓系統(tǒng)偏低。c.液壓泵定向控制裝置位置錯(cuò)誤或裝配不對(duì),泵不工作,系統(tǒng)無壓力。2.液壓控制閥的原因:工作過程中,若發(fā)現(xiàn)壓力上不去或降不下來的情況,很可能是換向閥失靈,導(dǎo)致系統(tǒng)持續(xù)卸荷或持續(xù)高壓。溢流閥的阻尼孔堵塞、主閥芯上有毛刺、閥芯與閥孔和間隙內(nèi)有污物

3、等都有可能使主閥芯卡死在全開位置,液壓泵輸出的液壓油通過溢流閥直接回油箱,即壓力油路與回油路短接,造成系統(tǒng)無壓力;若上述毛刺或污物將主閥芯卡死在關(guān)閉位置上,則可能出現(xiàn)系統(tǒng)壓力持續(xù)很高降不下來的現(xiàn)象;當(dāng)溢流閥或換向閥的閥芯出現(xiàn)卡滯時(shí),閥芯動(dòng)作不靈活,執(zhí)行部件容易出現(xiàn)時(shí)有動(dòng)作、時(shí)無動(dòng)作的現(xiàn)象,檢測(cè)系統(tǒng)壓力時(shí)則表現(xiàn)為壓力不穩(wěn)定。 有單向閥的系統(tǒng),若單向閥的方向裝反,也可能導(dǎo)致壓力上不去。系統(tǒng)內(nèi)外泄漏,例如閥芯與閥體孔之間泄漏嚴(yán)重,也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)壓力上不去。3.其他方面的原因:液壓油箱油位過低、吸油管太細(xì)、吸油過濾器被雜質(zhì)污物堵塞會(huì)導(dǎo)致液壓泵吸油阻力過大(液壓泵吸空時(shí),常伴有刺耳的噪聲),導(dǎo)致系統(tǒng)流量不

4、足,壓力偏低。另外,回油管在液面上(回油對(duì)油箱內(nèi)油液沖擊時(shí)產(chǎn)生泡沫,導(dǎo)致油箱油液大量混入空氣),吸油管密封不好漏氣等容易造成液壓系統(tǒng)中混入空氣,導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定。12.1.2 壓力失常排除方法嚴(yán)格按照液壓泵正確的裝配方式進(jìn)行裝配,并檢查其控制裝置的線路是否正確。增加液壓油箱相對(duì)液壓泵的高度,適當(dāng)加大吸油管直徑,更換濾油器濾芯,疏通管道,可解決泵吸油困難及吸空的問題,避免系統(tǒng)壓力偏低;另外,選用合適黏度的液壓油,避免機(jī)器在較低環(huán)境溫度時(shí)因油液黏度過高導(dǎo)致泵吸油困難。針對(duì)液壓控制閥的處理方法主要是檢查卸荷或方向閥的通、斷電狀態(tài)是否正確,清洗閥芯、疏通阻尼孔,檢查單向閥的方向是否正確,更換清潔油液

5、(重新加注液壓油時(shí)建議用配有過濾裝置的加油車來加油)等。油箱內(nèi)的回油管沒入液面以下,吸油管路接頭處加強(qiáng)密封等,可有效防止系統(tǒng)內(nèi)混入空氣,避免系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定。12.2 欠速 12.2.1 欠速的影響 液壓設(shè)備執(zhí)行元件(液壓缸及液壓馬達(dá))的欠速包括兩種情況:一是快速運(yùn)動(dòng)(快進(jìn))時(shí)速度不夠快,達(dá)不到設(shè)計(jì)值和新設(shè)備的規(guī)定值;二是在負(fù)載下其工作速度(工進(jìn))隨負(fù)載的增大顯著降低,特別是大型液壓設(shè)備及負(fù)載大的設(shè)備,這一現(xiàn)象尤其顯著,速度一般與流量大小有關(guān)。欠速首先是影響生產(chǎn)效率,延長(zhǎng)了液壓設(shè)備的工作循環(huán)時(shí)間;欠速現(xiàn)象在大負(fù)載下常常出現(xiàn)停止運(yùn)動(dòng)的情況,這便要影響到設(shè)備能否正常工作了。而對(duì)于需要快速運(yùn)動(dòng)的設(shè)備,

6、如平面磨床,速度不夠會(huì)影響磨削表面的粗糙度。 12.2.2 欠速產(chǎn)生的原因 1.快速運(yùn)動(dòng)的速度不夠的原因液壓泵的輸出流量不夠和輸出壓力提不高。 溢流閥因彈簧永久變形或錯(cuò)裝成弱彈簧、主閥阻尼孔被局部堵塞、朱閥芯卡死在小開口的位置造成液壓泵輸出的壓力油部分溢回油箱,使通入系統(tǒng)供給執(zhí)行元件的有效流量大為減少,使快速運(yùn)動(dòng)的速度不夠;對(duì)于螺紋插裝式溢流閥,其密封的預(yù)壓縮量的大小也會(huì)影響執(zhí)行元件的快速性。系統(tǒng)的內(nèi)外泄漏嚴(yán)重:快進(jìn)時(shí)一般工作壓力較低,但比回油油路壓力要高許多。當(dāng)液壓缸的活塞密封破損時(shí),液壓缸兩腔因串腔而使內(nèi)泄漏大(存在壓差),使液壓缸的快速運(yùn)動(dòng)速度不夠,其他部位的內(nèi)外泄漏也會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象。

7、快進(jìn)時(shí)阻力大:例如導(dǎo)軌潤(rùn)滑斷油,導(dǎo)軌的鑲條壓板調(diào)得過緊,液壓缸的安裝精度和裝配精度差等原因,造成快進(jìn)時(shí)摩擦阻力增大。 2.工作進(jìn)給時(shí),在負(fù)載下工作進(jìn)給速度明顯降低,即使開大速度控制閥(節(jié)流閥等)也依然如此 系統(tǒng)在負(fù)載下,工作壓力增高,泄漏增大,調(diào)好的速度因內(nèi)外泄漏的增大而減少。系統(tǒng)油溫升高,油液黏度降低,泄漏增加,有效流量減少。 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理,當(dāng)負(fù)載變化時(shí),進(jìn)入液壓設(shè)備執(zhí)行元件的流量也發(fā)生變化,引起速度變化。 油中混有雜質(zhì),堵塞流量調(diào)節(jié)閥節(jié)流口,造成工進(jìn)速度降低;時(shí)堵時(shí)通,造成速度不穩(wěn),例如應(yīng)該采用調(diào)速閥的場(chǎng)合使用了節(jié)流閥。 液壓系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)入空氣。12.2.3 欠速排除方法 排除液壓泵輸出

8、流量不夠和輸出壓力不高的故障。 排除溢流閥等壓力閥產(chǎn)生的使壓力上不去的故障。 查找出產(chǎn)生內(nèi)泄漏與外泄漏的位置,消除內(nèi)外泄漏;更換磨損嚴(yán)重的零件,消除內(nèi)漏。 控制油溫。 清洗諸如流量閥等零件,油液污染嚴(yán)重時(shí),及時(shí)換油。 查明液壓系統(tǒng)進(jìn)氣原因,排除液壓系統(tǒng)內(nèi)的空氣。12.3 爬行 12.3.1 概述液壓設(shè)備的執(zhí)行元件常需要以很低的速度(例如每分鐘幾毫米甚至不到1mm)移動(dòng)(液壓缸)或轉(zhuǎn)動(dòng)(液壓馬達(dá))。此時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)明顯的速度不均,出現(xiàn)斷續(xù)的時(shí)動(dòng)時(shí)停,一快一慢,一跳一停的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為爬行,即低速平穩(wěn)性的問題。爬行有很大危害。例如對(duì)機(jī)床類液壓設(shè)備而言會(huì)破壞工件的表面質(zhì)量(粗糙度)和加工精度,降

9、低機(jī)床和刀具的使用壽命,甚至?xí)a(chǎn)生廢品,發(fā)生事故,必須排除。 出現(xiàn)爬行故障的原因在于:當(dāng)摩擦面處于邊界摩擦狀態(tài)時(shí),存在著動(dòng)、靜摩擦因數(shù)的變化(動(dòng)、靜摩擦因數(shù)的差異)和動(dòng)摩擦因數(shù)承受著速度的增加而降低的現(xiàn)象。 傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度不足(如油中混有空氣)。運(yùn)動(dòng)速度太低,而運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量較大。不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的最低速度,稱為運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的臨界速度。消除爬行現(xiàn)象的途徑有:減少動(dòng)、靜摩擦因數(shù)之差:如采用靜壓導(dǎo)軌和卸荷導(dǎo)軌、導(dǎo)軌采用減摩材料、用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦以及采用導(dǎo)軌油潤(rùn)滑導(dǎo)軌等。提高傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(液壓的、機(jī)械的)的剛度K:如提高活塞桿及液壓缸座的剛度,防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)以減少油的可壓縮性帶來的剛度變化等。采取

10、措施降低其臨界速度及減少移動(dòng)件的質(zhì)量等措施。12.3.2 產(chǎn)生爬行的具體原因同樣是爬行,其故障現(xiàn)象是有區(qū)別的:既有有規(guī)律的爬行,也有無規(guī)律的爬行;有的爬行無規(guī)律且振幅大;有的爬行在極低的速度下才產(chǎn)生。產(chǎn)生這些不同現(xiàn)象的爬行原因各有不同的側(cè)重面,有些是機(jī)械方面的原因?yàn)橹?,有些是液壓方面的原因?yàn)橹?,有些是油中進(jìn)入空氣的原因?yàn)橹?,有些是?rùn)滑不良的原因?yàn)橹?。液壓設(shè)備的維修和操作人員必須不斷總結(jié)歸納,迅速查明產(chǎn)生爬行的原因,予以排除;現(xiàn)將爬行原因具體歸納如下。 1.靜、動(dòng)摩擦因數(shù)的差異大: 導(dǎo)軌精度差。 導(dǎo)軌面上有銹斑。 導(dǎo)軌壓板鑲條調(diào)得過緊。 導(dǎo)軌刮研不好,點(diǎn)數(shù)不夠,點(diǎn)子不均勻。 導(dǎo)軌上開設(shè)的油槽不好

11、,深度太淺,運(yùn)行時(shí)己磨掉,所開油槽不均勻。 新液壓設(shè)備,導(dǎo)軌未經(jīng)跑合。 液壓缸軸心線與導(dǎo)軌不平行。 液壓缸缸體孔內(nèi)局部銹蝕(局部段爬行)和拉傷。 液壓缸缸體孔、活塞桿及活塞精度差。 液壓缸裝配及安裝精度差,活塞、活塞桿、缸體孔及缸蓋孔的同軸度差。液壓缸活塞或缸蓋密封過緊、阻滯或過松。停機(jī)時(shí)間過長(zhǎng),油中水分(特別是磨床冷卻液)導(dǎo)致有些部位銹蝕。靜壓導(dǎo)軌節(jié)流器堵塞,導(dǎo)軌斷油。2.液壓系統(tǒng)中進(jìn)入空氣,容積模數(shù)降低 液壓泵吸入空氣:油箱油面低于油標(biāo)規(guī)定值,吸油濾油器或吸油管裸露在油面上。油箱內(nèi)回油管與吸油管靠得太近,二者之間又未裝隔板隔開(或未裝破泡網(wǎng)),回油攪拌產(chǎn)生的泡沫來不及上浮便被吸入泵內(nèi)。裸露

12、在油面至油泵進(jìn)油口之間的管接頭密封不好或管接頭因振動(dòng)而松動(dòng),或者油管開裂,吸進(jìn)空氣。因泵軸油封破損、泵體與泵蓋之間的密封破損而進(jìn)氣。吸油管太細(xì)太長(zhǎng),吸油濾油器被污物堵塞或者設(shè)計(jì)時(shí)濾油器的容量本來就選得過小,造成吸油阻力增加。油液劣化變質(zhì),因進(jìn)水乳化,破泡性能變差,氣泡分散在油層內(nèi)部或以網(wǎng)狀氣泡浮在油面上,泵工作時(shí)吸入系統(tǒng)。 空氣從回油管反灌:回油管工作時(shí)或長(zhǎng)久裸露在油面以上。在未裝背壓閥的回油路上,而缸內(nèi)有時(shí)又為負(fù)壓。油缸缸蓋密封不好,有時(shí)進(jìn)氣,有時(shí)漏油。3.液壓元件和液壓系統(tǒng)方面的原因: 壓力閥壓力不穩(wěn)定,阻尼孔時(shí)堵時(shí)通,壓力振擺大,或者調(diào)節(jié)的工作壓力過低。 節(jié)流閥流量不穩(wěn)定,且在超過閥的最

13、小穩(wěn)定流量下使用。 液壓泵的輸出流量脈動(dòng)大,供油不均勻。 液壓缸活塞桿與工作臺(tái)非球副連接,特別是長(zhǎng)液壓缸因別勁產(chǎn)生爬行。 液壓缸內(nèi)外泄漏大,造成缸內(nèi)壓力脈動(dòng)變化。 潤(rùn)滑油穩(wěn)定器失靈,導(dǎo)致導(dǎo)軌潤(rùn)滑不穩(wěn)定,時(shí)而斷流。 潤(rùn)滑壓力過低,且工作臺(tái)又太重。 管路發(fā)生共振。 液壓系統(tǒng)采用進(jìn)口節(jié)流方式且又無背壓或背壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),或者雖有背壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),但背壓調(diào)節(jié)過低,這樣在某種低速區(qū)內(nèi)最易產(chǎn)生爬行。 4.液壓油的原因: 油牌號(hào)選擇不對(duì),太稀或太稠。 油溫影響,黏度有較大變化。5.其他原因: 油缸活塞桿、油缸支座剛性差;密封方面的原因; 電機(jī)動(dòng)平衡不好、電機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻及電流不穩(wěn)定等。12.3.3 消除爬行的方法根據(jù)

14、上述產(chǎn)生爬行的原因,可逐一采取排除方法,主要措施有:在制造和修配零件時(shí),嚴(yán)格控制幾何形狀偏差、尺寸公差和配合間隙。修刮導(dǎo)軌,去銹去毛刺,使兩接觸導(dǎo)軌面接觸面積75%,調(diào)好鑲條,油槽潤(rùn)滑油暢通。以平導(dǎo)軌面為基準(zhǔn),修刮油缸安裝面,保證在全長(zhǎng)上平行度小于0.1mm;以V形導(dǎo)軌為基準(zhǔn)調(diào)整油缸活塞桿側(cè)母線,使二者平行度在0.1mm之內(nèi)?;钊麠U與工作臺(tái)采用球副連接。油缸活塞與水管同軸度要求0.04/1000,所有密封安裝在密封溝槽內(nèi),不得出現(xiàn)四周上壓縮量不等的現(xiàn)象,必要時(shí)可以外圓為基準(zhǔn)修磨密封溝槽底徑。密封裝配時(shí),不得過緊和過松。防止空氣從泵吸入系統(tǒng),從回油管反灌進(jìn)入系統(tǒng),根據(jù)上述產(chǎn)生進(jìn)氣的原因逐一采取措

15、施。排除液壓元件和液壓系統(tǒng)有關(guān)故障。例如系統(tǒng)可改用回油節(jié)流系統(tǒng)或能自調(diào)背壓的進(jìn)油節(jié)流系統(tǒng)等。采用合適的導(dǎo)軌潤(rùn)滑用油,必要時(shí)采用導(dǎo)軌油,因?yàn)閷?dǎo)軌油中含有極性添加劑,增加了油性,使油分子能緊緊吸附在導(dǎo)軌面上,運(yùn)動(dòng)停止后油膜不會(huì)被擠破,從而保證了流體潤(rùn)滑狀態(tài),使動(dòng)、靜摩擦因數(shù)之差極小。增強(qiáng)各機(jī)械傳動(dòng)件的剛度;排除因密封方面的原因產(chǎn)生的爬行現(xiàn)象。在油中加入二甲基硅油抗泡劑破泡。注意湍流和液壓系統(tǒng)的清潔度。 12.4 振動(dòng)與噪聲 12.4.1 振動(dòng)(含共振)和噪聲的危害振動(dòng)和噪聲是液壓設(shè)備常見故障之一,一般會(huì)同時(shí)出現(xiàn)。振動(dòng)和噪聲有下述危害:影響加工件表面質(zhì)量,使機(jī)器工作性能變壞。影響液壓設(shè)備工作效率,其

16、原因是為避免振動(dòng)不得不降低切削速度及走刀量。振動(dòng)加劇磨損,造成管路接頭松脫,產(chǎn)生漏油,甚至振壞設(shè)備,造成設(shè)備人身事故。噪聲是環(huán)境污染的一個(gè)重要部分之一,噪聲使大腦疲勞,影響聽力,加快心臟跳動(dòng),危害人身健康。噪聲淹沒危險(xiǎn)信號(hào)和指揮信號(hào),造成工作事故。12.4.2 共振、振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生的原因 整臺(tái)液壓設(shè)備是由眾多彈性體組成的。每一個(gè)彈性體在受到?jīng)_擊力、轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡力、變化的摩擦力、變化的慣性力以及彈性力等的作用下,便會(huì)產(chǎn)生共振和振動(dòng),伴之以噪聲。振動(dòng)包括受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)兩種形式。對(duì)液壓系統(tǒng)而言,受迫振動(dòng)來源于電動(dòng)機(jī)、液壓泵和液壓馬達(dá)等高速運(yùn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡力,油缸、壓力閥、換向閥及流量閥等的換向沖

17、擊力及流量壓力的脈動(dòng)。受迫振動(dòng)中,維持振動(dòng)的交變力與振動(dòng)(包括共振)可無并存關(guān)系,即當(dāng)設(shè)法使振動(dòng)停止時(shí),運(yùn)動(dòng)的交變力仍然存在。 自激振動(dòng)也稱顫振。它產(chǎn)生于設(shè)備運(yùn)行過程中;它并不是由強(qiáng)迫振動(dòng)能源引起的,而是由液壓傳動(dòng)裝置內(nèi)部的壓力、流量、作用力及質(zhì)量等參數(shù)相互作用產(chǎn)生的。不論這個(gè)振動(dòng)多么劇烈,只要運(yùn)動(dòng)(如加工切削運(yùn)動(dòng))停止,便立即消失。例如伺服閥滑閥常產(chǎn)生的自激振動(dòng),其振源為滑閥的軸向液動(dòng)力與管路的相互作用。 另外,液壓系統(tǒng)中眾多彈性體的振動(dòng),可能產(chǎn)生單個(gè)元件的振動(dòng),也可能產(chǎn)生兩個(gè)或兩個(gè)以上元件的共振。產(chǎn)生共振的原因是它們的振動(dòng)頻率相同或相近,產(chǎn)生共振時(shí),振幅增大。產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的具體原因如下:

18、 液壓系統(tǒng)中的振動(dòng)與噪聲以液壓油泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、壓力控制閥最嚴(yán)重,方向控制閥次之,流量控制閥最小。有時(shí)表現(xiàn)在液壓泵、閥及管路之間的共振上,有關(guān)液壓元件(泵、閥等)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲故障,可參閱本書相關(guān)內(nèi)容。 其他原因產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲:電動(dòng)機(jī)振動(dòng),軸承磨損引起振動(dòng)。泵與電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器安裝不同心(要求剛性連接時(shí)同軸度0.05mm;撓性連接時(shí)同軸度0.15mm)。液壓設(shè)備外界振源的影響,包括負(fù)載(例如切削力的周期性變化)產(chǎn)生的振動(dòng).油箱強(qiáng)度剛度不好,例如油箱頂蓋板也常是安裝“電動(dòng)機(jī)-油泵”裝置的底板,其厚度太薄,剛性不好,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng);或者電動(dòng)機(jī)安裝連接處未使用緩沖墊。 液壓設(shè)備上安裝的元件之間

19、發(fā)生共振:兩個(gè)或兩個(gè)以上的閥(如溢流閥與溢流閥、溢流閥與順序閥等)的彈簧產(chǎn)生共振。閥彈簧與配管管路的共振:如溢流閥彈簧與先導(dǎo)遙控管(過長(zhǎng))路的共振,壓力表內(nèi)的波爾登管與其他油管的共振等。 閥的彈簧與空氣的共振:如溢流閥彈簧與該閥遙控口(主閥彈簧腔)內(nèi)滯留空氣的共振,單向閥與閥內(nèi)空氣的共振等。 液壓缸內(nèi)存在的空氣產(chǎn)生活塞的振動(dòng)。 液壓油的流動(dòng)噪聲,回油管的振動(dòng)。 油箱的共鳴音。 雙泵供油回咯,在兩泵出油口匯流區(qū)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲。 閥換向引起的壓力急劇變化和產(chǎn)生的液壓沖擊等產(chǎn)生管路的沖擊噪聲和振動(dòng)。 在使用蓄能器保壓壓力繼電器發(fā)訊的卸荷回路中,系統(tǒng)中的壓力繼電器、溢流閥、單向閥等,會(huì)因壓力頻繁變化

20、而引起振動(dòng)和噪聲。 液控單向閥的出口有背壓時(shí)產(chǎn)生錘擊聲。12.4.3 減少振動(dòng)和降低噪聲的措施 各種液壓元件產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲排除方法可參閱本書的有關(guān)內(nèi)容。 由于電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)可平衡電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子,通過電動(dòng)機(jī)底座下安裝防振橡皮墊,更換電動(dòng)機(jī)軸承等方法可解決。 確?!半妱?dòng)機(jī)-液壓泵”裝置的安裝同心度,一般電動(dòng)機(jī)和液壓泵連接通過泵架來實(shí)現(xiàn),所以泵與電動(dòng)機(jī)的孔必須同軸,采用一次裝夾、一刀加工的方式。 與外界振源隔離(如開挖防振地溝)或消除外界振源,增強(qiáng)與外負(fù)載連接件的剛性。 油箱裝置采用防振措施。 采取各種防共振措施:改變兩個(gè)共振閥中一個(gè)閥的彈簧剛度或者使用其調(diào)節(jié)壓力適當(dāng)改變。對(duì)于管路振動(dòng),如果用手按壓音色

21、變化時(shí)說明是管路振動(dòng),可采用管夾和適當(dāng)改變管路長(zhǎng)度與直徑大小等方法排除,或者在管路中加入一段阻尼,例如在鋼管連接的液壓系統(tǒng)中,液壓泵出口與整個(gè)系統(tǒng)的集成塊之間往往有一段橡膠軟管,就是出于上述目的。徹底排除回路中的空氣。 改變回油管的尺寸。 兩泵出油口匯流處,多半為紊流,可使匯流處稍微拉開一段距離,匯流處兩泵輸出最好成一小于90的夾角。 油箱共鳴聲的排除可采用加厚油箱頂板,補(bǔ)焊加強(qiáng)筋;“電動(dòng)機(jī)-液壓泵”裝置底座下填補(bǔ)一層硬橡膠板,或者“電動(dòng)機(jī)-液壓泵”裝置與油箱分離。 選用帶阻尼的電液換向閥,并調(diào)節(jié)換向閥的換向速度;或在電磁先導(dǎo)閥的下面疊加單向節(jié)流閥。在蓄能器壓力繼電器回路中,采用壓力繼電器與繼

22、電器互鎖聯(lián)運(yùn)電路。對(duì)于液控單向閥出現(xiàn)的振動(dòng)可采取增高液控壓力、減少出油口背壓以及采用外泄式液控單向閥等措施解決。 12.5 液壓系統(tǒng)溫度升高 12.5.1 溫升的不良影響 液壓系統(tǒng)的溫升發(fā)熱和污染一樣,也是一種綜合故障的表現(xiàn)形式,主要通過測(cè)量油溫和少量液壓元件來衡量。液壓設(shè)備是用油液作為工作介質(zhì)來傳遞和轉(zhuǎn)換能量的,運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的機(jī)械能損失、壓力損失和容積損失必然轉(zhuǎn)化成熱量放出,從開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)接近室溫的溫度,通過油箱、管道及機(jī)體表液面,還可通過設(shè)置的油冷卻器散熱,運(yùn)轉(zhuǎn)到一定時(shí)間后,溫度不再升高,而是穩(wěn)定在一定溫度范圍達(dá)到熱平衡,二者之差便是溫升。溫升過高會(huì)產(chǎn)生下述故障和不良影響。 油溫升高,會(huì)使油的

23、黏度降低,泄漏增大,泵的容積效率和整個(gè)系統(tǒng)的效率會(huì)顯著降 低。由于油的黏度降低,滑閥等移動(dòng)部位的油膜會(huì)變薄和被切破,摩擦阻力增大,導(dǎo)致磨損加劇,系統(tǒng)發(fā)熱,帶來更高的溫升。 油溫過高,使機(jī)械產(chǎn)生熱變形,既使液壓元件中熱膨脹系數(shù)不同的運(yùn)動(dòng)部件之間的間隙變小而卡死,引起動(dòng)作失靈,又影響液壓設(shè)備的精度,導(dǎo)致零件加工質(zhì)量變差。 油溫過高,也會(huì)使橡膠密封件變形,加速老化失效,降低使用壽命,喪失密封性能,造成泄漏,泄漏會(huì)又進(jìn)一步發(fā)熱產(chǎn)生溫升。 油溫過高,會(huì)加速油液氧化變質(zhì),并析出瀝青物質(zhì),降低液壓油使用壽命。析出物堵塞阻尼小孔和縫隙式閥口,導(dǎo)致壓力閥調(diào)壓失靈、流量閥流量不穩(wěn)定、方向閥卡死不換向、金屬伸長(zhǎng)變彎

24、,甚至破裂等諸多故障。 油溫升高,油的空氣分離壓降低,油中溶解空氣逸出,產(chǎn)生氣穴,致使液壓系統(tǒng)工作性能降低。12.5.2 造成溫升的原因 油溫過高有設(shè)計(jì)方面的原因,也有加工制造和使用方面的原因,具體如下: 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理,造成先天性不足:油箱容量設(shè)計(jì)太少,冷卻散熱面積不夠,而又未設(shè)計(jì)安裝有油冷卻裝置,或者雖有冷卻裝置但裝置的容量過小。選用的閥類元件規(guī)格過小,造成閥的流速過高而使壓力損失增大導(dǎo)致發(fā)熱,例如差動(dòng)回路中如果僅按泵流量選擇換向閥的規(guī)格,便會(huì)出現(xiàn)這種情況。按快進(jìn)速度選擇油泵容量的定量泵供油系統(tǒng),在工進(jìn)時(shí)會(huì)有大部分多余的流量在高壓(工進(jìn)壓力)下從溢流閥溢回而發(fā)熱。系統(tǒng)中未設(shè)計(jì)卸荷回路,

25、停止工作時(shí)油泵不卸荷,泵的全部流量在高壓下溢流,產(chǎn)生溢流損失發(fā)熱,導(dǎo)致溫升,有卸荷回路,但未能卸荷。液壓系統(tǒng)背壓過高。例如在采用電液換向閥的回路中,為了保證其換向可靠性,閥不工作時(shí)(中位)也要保證系統(tǒng)有一定的背壓,以確保有一定的控制壓力使電液閥可靠換向,如果系統(tǒng)為大流量,則這些流量會(huì)以控制壓力的形式從溢流閥溢流,造成溫升。系統(tǒng)管路太細(xì)太長(zhǎng);彎曲過多,局部壓力損失和沿程壓力損太大,系統(tǒng)效率低。閉式液壓系統(tǒng)散熱條件差等。 使用方面造成的發(fā)熱溫升:油品選擇不當(dāng)油的品牌、質(zhì)量和黏度等級(jí)不符合要求,或不同牌號(hào)的液壓油混用,造成液壓油黏度指數(shù)過低或過高。若油液黏度過高,壓力損失過大,則功率損失增加,油溫上

26、升;如果黏度過低,則內(nèi)、外泄漏量增加,工作壓力不穩(wěn),油溫也會(huì)升高。污染嚴(yán)重,施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣,隨著機(jī)器工作時(shí)間的增加,油中易混入雜質(zhì)和污物,受污染的液壓油進(jìn)入泵、馬達(dá)和閥的配合間隙中,會(huì)劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度,使摩擦磨損加劇,同時(shí)泄漏增加,引起油溫升高。液壓油箱內(nèi)油位過低,若液壓油箱內(nèi)油量太少,將使液壓系統(tǒng)沒有足夠的流量帶走其產(chǎn)生的熱量,導(dǎo)致油溫升高。液壓系統(tǒng)中混入空氣,混入液壓油中的空氣,在低壓區(qū)時(shí)會(huì)從油中逸出并形成氣泡,當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到高壓區(qū)時(shí),這些氣泡將被高壓油擊碎,受到急劇壓縮而放出大量的熱量,引起油溫升高。濾油器堵塞,磨粒、雜質(zhì)和灰塵等通過濾油器時(shí),會(huì)被吸附在濾油器的濾芯上,造成

27、吸油阻力和能耗均增加,引起油溫升高。液壓油冷卻循環(huán)系統(tǒng)工作不良。通常,采用水冷式或風(fēng)冷式油冷卻器對(duì)液壓系統(tǒng)的油溫進(jìn)行強(qiáng)制性降溫。水冷式冷卻器,會(huì)因散熱片太臟或水循環(huán)不暢而使其散熱系數(shù)降低;風(fēng)冷式冷卻器,會(huì)因油污過多而將冷卻器的散熱片縫隙堵塞,風(fēng)扇難以對(duì)其散熱,結(jié)果導(dǎo)致油溫升高。零部件磨損嚴(yán)重,齒輪泵的齒輪與泵體和側(cè)板,柱塞泵和馬達(dá)的缸體與配流盤、缸體孔與柱塞,換向閥的閥桿與閥體等都是靠間隙密封的,這些元件的磨損將會(huì)引起其內(nèi)泄漏的增加和油溫的升高。環(huán)境溫度過高,環(huán)境溫度過高,并且高負(fù)荷使用的時(shí)間又長(zhǎng),都會(huì)使油溫太高。12.5.3 防止油溫升高的措施 合理的液壓回路設(shè)計(jì):選用傳動(dòng)效率較高的液壓回路

28、和適當(dāng)?shù)恼{(diào)速方式。目前普遍使用著的定量泵節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)的效率是較低(0.385),這是因?yàn)槎勘门c油缸的效率分別為85%、95%左右,方向閥及管路等損失約為5%左右,所以即使不進(jìn)行流量控制,也有25%的功率損失。而且節(jié)流調(diào)速時(shí),至少有一半以上的浪費(fèi)。此外還有泄漏及其他的壓力損失和容積損失,這些損失均會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能導(dǎo)致溫升,所以定量泵加節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)只能用于小流量系統(tǒng)。為了提高效率、減少溫升,應(yīng)采用高效節(jié)能回路。另外,液壓系統(tǒng)的效率還取決于外負(fù)載。同一種回路,當(dāng)負(fù)載流量qL與泵的最大流量qm比值大時(shí),回路的效率高。例如可采用手動(dòng)伺服變量、壓力控制變量、壓力補(bǔ)償變量、流量補(bǔ)償變量、速度傳感功率限制變量、

29、力矩限制器功率限制變量等多種形式,力求達(dá)到負(fù)載流量qL與泵的流量相匹配。對(duì)于常采用定量泵節(jié)流調(diào)整速回路,應(yīng)力求減少溢流損失的流量,例如可采用雙泵雙壓供油回路、卸荷回路等。采用容積調(diào)速回路和聯(lián)合調(diào)整(容積節(jié)流)回路。在采用聯(lián)合調(diào)速方式中,應(yīng)區(qū)別不同情況而選用不同方案:對(duì)于進(jìn)給速度要求隨負(fù)載增加而減少的工況,宜采用限壓式變量泵節(jié)流調(diào)速回路;對(duì)于在負(fù)載變化的情況下進(jìn)給速度要求恒定的工況,宜采用穩(wěn)流式變量泵節(jié)流調(diào)速回路;對(duì)于在負(fù)載變化的情況下,供油壓力要求恒定的工況,宜采用恒壓變量泵節(jié)流調(diào)速回路。選用高效率的節(jié)能液壓元件,提高裝配精度。選用符合要求規(guī)格的液壓元件。設(shè)計(jì)方案中應(yīng)盡量簡(jiǎn)化系統(tǒng)和元件數(shù)量。設(shè)計(jì)方案中應(yīng)盡量縮短管路程長(zhǎng)度,適當(dāng)加大管徑,減少管路口徑突變和彎頭

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