液壓故障診斷與維修實驗總結(jié)

1、 液壓故障診斷與維修實驗總結(jié) 液壓系統(tǒng)故障分析內(nèi)容提要: 對液壓實驗操作及液壓故障診斷與維修課程的學(xué)習(xí)及相關(guān)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的了解，進(jìn)一步總結(jié)常見的故障，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治黾芭懦?。關(guān)鍵詞: 液壓系統(tǒng) 故障分析 故障排除 1 定義 液壓系統(tǒng)是以油液作為工作介質(zhì)，利用油液的壓力能并通過控制閥門等附件操縱液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作的整套裝置，的作用為通過改變壓強(qiáng)增大作用力。一個完整的液壓系統(tǒng)由五個局部組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。 失效是液壓設(shè)備、系統(tǒng)或元件的一種狀態(tài)。液壓系統(tǒng)在使用過程中假設(shè)喪失了規(guī)定的功能即稱為失效,對于可修復(fù)的產(chǎn)品失效就是故障。 2 液壓系統(tǒng)常見故障分析 2.1

2、工作油液污染變質(zhì) 污染是指工作介質(zhì)中混雜有對系統(tǒng)可靠性和元件壽命有害的各種物質(zhì)，這種物質(zhì)統(tǒng)稱為污染物。污物會造成零件的磨損與腐蝕，尤其是對于精加工的零件，它們會擦傷膠皮管的內(nèi)壁、油封環(huán)和填料，而這些東西損傷后又會導(dǎo)致更多的污物進(jìn)入系統(tǒng)中，這樣就形成惡性循環(huán)的損壞。液壓系統(tǒng)的污染物主要有:固體顆粒、水、空氣、化學(xué)污染物、微生物和污染能量等。 進(jìn)入油液中的污物的來源（1） 液壓系統(tǒng)外部不清潔。不清潔物在加油或檢查油量時被帶入系統(tǒng)，或通過損壞的油封或密封環(huán)而進(jìn)入系統(tǒng)；（2） 內(nèi)部清洗不徹底。在油箱或部件內(nèi)仍留有微量的污物殘渣； 3 加油容器或用具不潔； （4） 制造時因熱彎油管而在管內(nèi)產(chǎn)生銹皮； （

3、5） 油液儲存不當(dāng)，在參加系統(tǒng)前就不潔或已變質(zhì)； （6） 已逐漸變質(zhì)的油會腐蝕零件。被腐蝕金屬可能成為游離分子懸浮在油中。 帶來危害固體顆粒會加速元件的磨損，導(dǎo)致元件性能下降；堵塞閥的間隙和小孔，引起閥的故障等。水能腐蝕金屬外表，加速油液氧化變質(zhì)，并且與油液中某些添加劑作用產(chǎn)生粘性膠質(zhì)，引起閥芯堵塞?？諝膺M(jìn)入油液會降低油液的體積彈性模量，降低油液剛度，使系統(tǒng)動態(tài)性能變壞，并引起氣蝕現(xiàn)象。此外，空氣促使油液氧化變質(zhì)，降低潤滑性能。化學(xué)污染物中的化合物會與水反響形成酸類，對金屬外表產(chǎn)生腐蝕作用。微生物大量繁殖會引起油液變質(zhì)劣化，降低油液的潤滑性能，以及加速元件腐蝕。液壓系統(tǒng)內(nèi)的熱能、靜電、磁場和放

4、射線等能量往往對系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響。 12.1.3預(yù)防措施為了有效控制液壓系統(tǒng)的污染，針對不同污染物產(chǎn)生的根源，采取不同的措施。對于制造過程中的殘留污染物，主要靠清晰和沖洗的方法加以去除；對于侵入污染物主要是加強(qiáng)防護(hù)；對于運(yùn)行中生成的污染物主要靠過濾與別離加以去除。2.2液壓系統(tǒng)的泄漏 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。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，還影響到在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。

5、 2.2.1泄漏的種類 在分析泄漏產(chǎn)生的原因之前，首先要知道什么是泄漏，還要了解液壓系統(tǒng)泄漏的種類。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。液壓系統(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。 泄漏的危害 三漏漏油、漏水、漏氣問題到目前為止仍舊是工程機(jī)械的頑疾，尤其是液壓系統(tǒng)泄漏影響著系統(tǒng)工作的平安性、可靠性，造成油液浪費(fèi)、污染周圍環(huán)境、增加機(jī)器的停工時間、

6、降低生產(chǎn)率、增加生產(chǎn)本錢及對產(chǎn)品造成污損，因此，對液壓系統(tǒng)的泄漏我們必須加以控制。 2.2.3產(chǎn)生泄漏的原因 幾乎所有的液壓系統(tǒng)的泄漏都是在使用一段時間后由于以下幾個原因引起的： (1)液壓系統(tǒng)固體顆粒污染，導(dǎo)致密封件及配合件相互磨損； (2)設(shè)計及制造的缺陷； (3)沖擊和振動造成管接頭松動； (4)油溫過高及橡膠密封與液壓油不相容而變質(zhì)。2.2.4 泄漏的防治控制和治理泄漏主要靠密封裝置，考密封裝置的正確設(shè)計和使用，包括密封材料的選擇、密封結(jié)構(gòu)形式和制造安裝質(zhì)量等。 1、固定密封處外泄漏的治理方法 對螺紋連接件，要合理選用，注意類型和使用條件，管接頭的加工質(zhì)量和裝配質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

7、 各結(jié)合面禁錮螺栓有足夠的擰緊力矩且要相等。 多個閥塊連接時，應(yīng)防止用過長的螺栓連接。 為減少因沖擊和振動使管接頭等部位松動引起的泄漏，要用減震支架固定管路。 裝配時應(yīng)十分注意個密封部位及密封圈的清潔度，并按規(guī)定方法正確安裝，防止密封圈在裝配時損壞。 強(qiáng)調(diào)良好的配管作業(yè)，防止管接頭和法蘭連接件的裝配不良。 22、 運(yùn)動密封處外泄漏的治理方法 消除活塞桿和驅(qū)動軸密封上的側(cè)載荷。 用防塵圈和防護(hù)罩保護(hù)活塞桿，防止磨料性粉塵。 使活塞桿和轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動速度盡可能低。 相對運(yùn)動外表的幾何精度和外表粗糙度要嚴(yán)格保證。2.3液壓系統(tǒng)的噪聲與振動 由于液壓系統(tǒng)的振動和噪聲本身不可防止，隨著液壓技術(shù)向高速、高壓和

8、大功率方向的開展，液壓系統(tǒng)的噪聲也日趨嚴(yán)重，并且成為阻礙液壓技術(shù)進(jìn)一步開展的因素，聲音超過70dB便成為噪聲，使人聽起來極不舒服，甚至使人煩燥不安，噪聲作為污染已經(jīng)日益受到人們的重視。因此研究和分析液壓噪聲和振動的機(jī)理，從而減少與降低振動和燥聲，并改善液壓系統(tǒng)的性能，有著積極而深遠(yuǎn)的意義。2.3.1噪聲與振動的危害 液壓系統(tǒng)中的振動和噪聲是兩種并存的有害現(xiàn)像，從本質(zhì)上說，它們是同一個物理現(xiàn)象的兩個方面，兩者互相依存，共同作用。隨著液壓傳動的運(yùn)動速度不斷增加和壓力不斷提高，振動和噪聲也勢必加劇，振動容易破壞液壓元件，損害機(jī)械的工作性能，影響到設(shè)備的使用壽命，而噪聲那么可能影響操作者的健康和情緒，

9、增加操作者的疲勞度。2.3.2噪聲與震動的產(chǎn)生及其排除方法 為減少噪聲，必須對噪聲源進(jìn)行實際調(diào)查，測量分析液壓系統(tǒng)的聲壓級，進(jìn)行頻率分析，從而掌握噪聲源的大小及頻率特性，采取相應(yīng)方法，具體列舉如下： 使用低噪聲電機(jī)；并使用彈性聯(lián)軸器，以減少該環(huán)節(jié)引起的振動和噪聲； 在電動機(jī)，液壓泵和液壓閥的安裝面上應(yīng)設(shè)置防振膠墊； 盡量用液壓集成塊代替管道，以減少振動； 用蓄能器和橡膠軟管減少由壓力脈動引起的振動，蓄能器能吸收10 Hz以下的噪聲，而高頻噪聲，用液壓軟管那么十分有效； 用帶有吸聲材料的隔聲罩，將液壓泵罩上也能有效地降低噪聲； 系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置放氣裝2.4液壓系統(tǒng)的爬行在液壓傳動系統(tǒng)中，當(dāng)液壓缸或液

10、壓馬達(dá)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，可能產(chǎn)生時斷時續(xù)的速度不均勻的運(yùn)動現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為爬行。爬行現(xiàn)象實質(zhì)上是當(dāng)一物體在滑動面上作低速相對運(yùn)動時，在一定條件下產(chǎn)生的突跳與停止相交替的運(yùn)動現(xiàn)象，是一種不連續(xù)的振動。2.4.1爬行現(xiàn)象的危害執(zhí)行機(jī)構(gòu)的爬行時一種十分有害的現(xiàn)象，比方在金屬切削機(jī)床液壓系統(tǒng)中，爬行不僅會影響加工精度、外表粗糙度，而且會縮短機(jī)構(gòu)或刀具的使用壽命。2.4.2消除爬行的途徑和方法消除爬行的可行途徑是:圍繞減小或消除靜、動摩擦力之差，提高油液的體積彈性模量以及保持相當(dāng)?shù)谋硥旱确矫娌扇∫韵孪鄳?yīng)措施。1、提高液壓系統(tǒng)剛性、液壓傳動系統(tǒng)比機(jī)械傳動系統(tǒng)剛性低，容易產(chǎn)生爬行。 32、減小或消除靜、動摩擦

11、力差和摩擦力降落特性導(dǎo)致爬行的作用，這可從以下幾方面采取措施。 保持導(dǎo)軌面的良好潤滑條件和狀態(tài)。 提高潤滑油的油膜強(qiáng)度。 正確地安裝和調(diào)整有關(guān)部件。3、 回油路上設(shè)置背壓，這可以組織運(yùn)動部件啟動后前沖，并在運(yùn)動阻力變化引起速度變化時起補(bǔ)償作用，使總負(fù)載均勻，相當(dāng)于提高了系統(tǒng)剛性，有助于消除爬行。4、 此外，液壓系統(tǒng)壓力、流量不穩(wěn)定或壓力、流量缺乏，也是引起爬行的因素，為此，應(yīng)保持系統(tǒng)壓力和流量的穩(wěn)定。2.5油溫過高液壓油是液壓傳動系統(tǒng)的工作介質(zhì)，一般在3560范圍工作比擬適宜。在液壓系統(tǒng)工作時，壓力損失、容積損失和機(jī)械損失等都會轉(zhuǎn)化為熱能而使油溫升高超過這個范圍，那么是油溫過高。 2.5.1油

12、溫過高的危害 液壓油油溫過高的危害 1 液壓油黏度、容積效率和液壓系統(tǒng)工作效率均下降，泄漏增加，甚至使機(jī)械設(shè)備無法正常工作。 2 液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹，破壞了相對運(yùn)動零件原來正常的配合間隙，導(dǎo)致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，同時，使?jié)櫥湍ぷ儽?、機(jī)械磨損增加，結(jié)果造成泵、閥、馬達(dá)等地精密配合面因過早磨損而使其失效或報廢。 3 加速橡膠密封件老化變質(zhì)，壽命縮短，甚至喪失其密封件性能，使液壓系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏。 4 油液汽化，水分蒸發(fā)，容易使液壓元件產(chǎn)生穴蝕；油液氧化形成膠狀沉積物，易堵塞濾油器和液壓閥內(nèi)的小孔，使液壓系統(tǒng)不能正常工作。2.5.2油溫過高的原因及預(yù)防措施（1） 油品選擇不當(dāng) 預(yù)防措

13、施：選用油液應(yīng)按廠家推薦的牌號及機(jī)器所處的工作環(huán)境、氣溫因素等來確定。（2） 污染嚴(yán)重 預(yù)防措施：一般在累計工作1000多h后換油。（3） 油箱內(nèi)油位過低 預(yù)防措施：在實際操作和保養(yǎng)過程中，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程中對液壓油油位的規(guī)定。 （4） 液壓系統(tǒng)中混入空氣 預(yù)防措施：經(jīng)常檢查進(jìn)油管接口等封處的密封性，防止空氣進(jìn)入；同時，每次換油后要排盡系統(tǒng)中的空氣。 （5） 濾油器堵塞 預(yù)防措施：定期清洗、更換濾油器，對有堵塞指示器的濾油器，應(yīng)按指示情況清洗或更換濾芯；濾芯的性能、結(jié)構(gòu)和有效期都必須符合其使用要求。（6） 液壓油冷卻循環(huán)系統(tǒng)工作不良 預(yù)防措施：定期檢查和維護(hù)液壓油冷卻循環(huán)系統(tǒng)，一旦發(fā)現(xiàn)故障，必

14、須立即停機(jī)排除。（7） 零部件磨損嚴(yán)重 預(yù)防措施：及時檢修或更換磨損過大的零部件，據(jù)統(tǒng)計，在正常情況下，進(jìn)口的液壓泵、馬達(dá)工作五六年后，國產(chǎn)產(chǎn)品工作兩三年后，其磨損都已相當(dāng)嚴(yán)重，須及時進(jìn)行檢修。 4（8） 環(huán)境溫度過高 預(yù)防措施：應(yīng)防止長時間連續(xù)大負(fù)荷地工作；假設(shè)油溫太高可使設(shè)備空載動轉(zhuǎn)10min左右，待其油溫降下來后再工作。 2.5.3日常維護(hù)中應(yīng)注意的問題 在液壓系統(tǒng)的日常使用維護(hù)中，特別注意以下幾點： 經(jīng)常保持油箱中油液的液位，使系統(tǒng)中的油液有足夠的循環(huán)冷卻條件。 檢查保持冷卻器內(nèi)水量充足，管路暢通。 在系統(tǒng)不工作時，液壓泵必須卸載。 正確選擇系統(tǒng)中所用油液的粘度。黏度過高，增加油液流動

15、時的能量損失；粘度過低，泄漏就會增多，兩者都會使油溫升高。 油溫過高會引發(fā)熱變形，降低設(shè)備精度，影響設(shè)備工作質(zhì)量和工作性能。因此，必須掌握油溫升高的原因，采取有效措施排除其故障。 3 結(jié)束語其實在實際工作過程中，液壓系統(tǒng)的各類故障并不是如上面所述，而是表現(xiàn)在工作機(jī)構(gòu)的動作之中。因此，只有了解了各類故障產(chǎn)生的原因及處理措施，才能在突發(fā)情況下快速準(zhǔn)確的解決問題，使其正常運(yùn)行，保證工作效率。5 參考文獻(xiàn)：【1】荊玉龍，液壓閥的常見故障與分析 ，寧夏機(jī)械， 2005.6【2】穆海平，液壓傳動系統(tǒng)常見故障與分析，同煤科技，2021.3【3】張利平，液壓傳動系統(tǒng)及設(shè)計，化學(xué)工業(yè)出版社，2005.8【4】楊國平，工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障診斷排除及實例，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2001.5【5】官忠范，液壓傳動系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8 6目錄1 定義12 液壓系統(tǒng)常見故障分析12.1 工作油液污染變質(zhì)1進(jìn)入油液中的污物的來源