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摘 要:本文主要阐述了机械设备中常见的液压传动系统技术故障问题的排查及处理。在各类机械设备的应用中,液压传动系统是保证其高效、稳定运行的关键部分,也是保证各类生产企业实际工作效率和质量的基础。由于受到主客观因素的影响,液压传动系统经常会出现各种故障,只有合理利用先进的故障诊断技术,才能及时查找出故障的发生原因、位置与危害性。虽然它是一门比较新的技术分支,但是在主动力的传递机构、辅机的操作机构或作业自动化控制机构等方面广泛应用,所以该文对机械设备中常见液压传动系统故障的原因及处理方法进行了归纳,制定出排除故障的方法,并依此检查各机械零部件或液压元件,检查出故障部位。
关键词:机械设备;液压;故障问题
【中图分类号】TG580.23+2
引言:液压传动系统在机械设备中得到广泛应用。由于液压传动系统的元件和液压油都处于密封的壳体和管道内,不能从外部直接观察,为了便于正确判断和处理液压传动系统故障,根据机械设备实际工作状况及对液压系统原理图的分析,对常见的故障原因及处理方法进行了归纳,为以后故障排除及诊断提供了依据。
一、液压传动系统的优缺点
(一)与机械传动、电气传动相比,液压传动系统传动具有以下优点:1、液压传动系统可以输出大的推力或大转矩,可实现低速大吨位运动,这是其它传动方式所不能比的突出优点; 2、液压传动系统能很方便地实现无级调速,调速范围大,且可在系统运行过程中调速;3、在相同功率条件下,液压传动系统装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接,其布局、安装有很大的灵活性,可以构成其它传动方式难以组成的复杂系统;4、液压传动系统能使执行元件的运动十分均匀稳定,可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快,故可实现频繁换向; 5、操作简单,调整控制方便,易于实现自动化。特别是和机、电联合使用时,能方便地实现复杂的自动工作循环;6、液压传动系统便于实现过载保护,使用安全、可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作,能自行润滑,故元件的使用寿命长;7、液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造、维修和推广使用。
(二)当然,液压传动也存在着一些缺点:1、油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性,故无法保证严格的传动比;2、 对油温的变化比较敏感,不宜在很高或很低的温度条件下工作;3、能量损失(泄漏损失、溢流损失、节流损失、摩擦损失等)较大,传动效率较低,也不适宜作远距离传动;4、系统出现故障时,不易查找原因。
二、液压传动系统不能供油故障
当液压传动系统发生不能供油故障时,为尽快找出故障部位,加以维修。根据对液压传动系统分析及现场调查得知有如下几种原因:1、油箱油位过低,查找油箱泄漏处,并将油位加到正常位置;2、油液粘度过高,排空油箱,应换低粘度液压油;3、吸油管路堵塞,检查吸油管路及滤油器,排除阻塞物;4、泵内有渣尘,拆开泵,清洗排渣;5、如果使用的是单向泵,可能是泵转向不对,此时应改正接线并马上换向;6、泵元件严重磨损或损坏,此时应更换泵元件或更换泵。
三、系统没压力
当液压传动系统没有压力,检查内容及处理方法:1、参考上述不能供油的分析与处理。2、溢流阀旁通阀损坏,更换或修理。3、减压阀设定值太低,重新设定;4、集成通道块设计有误,重新设计;5、安全阀弹簧失效,更换弹簧。6、泵、马达或缸损坏、内泄大,修理或更换。
四、噪音故障
当液压传动系统发生噪音故障时,检查内容及处理方法为:1、机械系统的振动,检查螺丝和联轴节;2、压力和流量脉动较大,加缓冲回路,检查设计是否合理。3、吸空现象严重,空气进入,出现气穴,检查油位和密封装置,排气;4、油流发生漩涡,减少流道的弯曲和截面变化;5、泵体内有空气,排除泵内空气。6、油面过低,吸油管堵塞或阻力太大等。按规定加足油液疏通进油管,清洗滤油器紧固进油段联接螺丝;7、泵和电机(或取力器)不同心,重新调整使其同心。8、油粘度大,使用合适型号的油;8、空气进入液压缸引起的振动,排出空气或对液压缸活塞、密封衬垫涂上二硫化钼润滑脂即可。
五、泄漏
液压传动系统泄漏是最常见的故障之一,检查内容及处理方法为:1、阀的表面几何精度不够,阀的同心度不够,此时应对阀进行研磨或更换;2、铸造的零件有砂眼、气孔、裂缝。此时应更换该零件;3、密封老化或损坏,应更换密封;4、相对运动表面严重磨损,应研磨修復或更换;5、油管接头松动,应拧紧并检查是否扣坏。
六、工件机构运动不稳定
当液压传动系统工件机构运动不稳定时,表现为逐渐减慢,突然增快及跳动等现象,检查内容及处理方法为:1、润滑不良,摩擦阻力增大,此时应改善润滑条件,清除脏物;2、油泵吸空,空气进入系统。此时应检查油位,油位不能过低,检查密封的完好性;3、压力脉动较大或系统压力过低,不足以克服外阻力,检查溢流阀的调定值是否符合要求,不符合要求应进行调整;4、油中杂质堆积在节流通道壁上,或节流阀内外泄漏,使之不稳定。此时应检查节流阀,清洗或修理;5、换向时产生冲击,延长换向时间,设计带缓冲的阀芯,加粗管径、缩短管路等;6、液压缸到达终点时产生的液压冲击。在液压缸两端设缓冲装置,液压缸进出油口处分别设置反应快、灵敏度高的小型溢流阀,设置行程(开关)阀。
七、牵引力太小故障
液压传动系统发生此故障的主要原因是主油路压力低,检查内容及处理方法为:1、检查是否漏油,如漏油拧紧接头更换密封件或管件;2、主泵或马达泄漏过大,可更换马达或主泵;3、冷却不良使油温过高,可调整冷却器或更换冷却器;4、溢流阀调定值低,可重新调定;5、补油量不足,可能是辅助泵泄漏量大,需更换新的。
八、系统过热
当液压传动系统过热检查内容及处理方法为:1、溢流阀压力调定值不适或有故障,检查调定值并进行调整;2、内部漏油(泵磨损),检查泵的内部漏油情况并进行更换;3、油的粘度过高或过低,检查油的粘度是否合适;4、泵修理后安装太紧,拆开并重新组装;4、高压小流量、低压大流量时不要由溢流阀溢流。变更回路,采用卸荷阀、变量泵;5、油箱内油量不足。应加油,加大油箱;6、油箱结构不合理,应改进结构,使油箱周围温升均匀;7、需安装冷却器,冷却器容量不足,冷却器有故障,进水阀门工作不良,水量不足,油温自调装置有故障。处理方法安装冷却器,加大冷却器,修理冷却器的故障,修理阀门,增加水量,修理调温装置;8、管路的阻力大,应采用适当的管径;9、附近热源影响,辐射热大。应采用隔热材料反射板或变更布置场所;设置通风、冷却装置等,选用合适的工作油液。
结束语:在分析故障原因时,要在熟悉机械设备各部分的机构以及液压传动系统和动作原理的基础上,结合有关故障的具体情况,分析故障产生的原因,根据由表及里、由外到内的原则,制定出排除故障的顺序,并依次检查各机械零部件或液压元件,最后检查出故障部位。排除故障要遵循保障设备主要性能,不影响设备正常工作,同时又要考虑经济性的原则。
参考文献:
[l]朱真才,韩振铎主编.采掘机械与液压传动[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005.
[2]成大先主编.机械设计手册.北京:化学工业出版社2008.
关键词:机械设备;液压;故障问题
【中图分类号】TG580.23+2
引言:液压传动系统在机械设备中得到广泛应用。由于液压传动系统的元件和液压油都处于密封的壳体和管道内,不能从外部直接观察,为了便于正确判断和处理液压传动系统故障,根据机械设备实际工作状况及对液压系统原理图的分析,对常见的故障原因及处理方法进行了归纳,为以后故障排除及诊断提供了依据。
一、液压传动系统的优缺点
(一)与机械传动、电气传动相比,液压传动系统传动具有以下优点:1、液压传动系统可以输出大的推力或大转矩,可实现低速大吨位运动,这是其它传动方式所不能比的突出优点; 2、液压传动系统能很方便地实现无级调速,调速范围大,且可在系统运行过程中调速;3、在相同功率条件下,液压传动系统装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接,其布局、安装有很大的灵活性,可以构成其它传动方式难以组成的复杂系统;4、液压传动系统能使执行元件的运动十分均匀稳定,可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快,故可实现频繁换向; 5、操作简单,调整控制方便,易于实现自动化。特别是和机、电联合使用时,能方便地实现复杂的自动工作循环;6、液压传动系统便于实现过载保护,使用安全、可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作,能自行润滑,故元件的使用寿命长;7、液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造、维修和推广使用。
(二)当然,液压传动也存在着一些缺点:1、油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性,故无法保证严格的传动比;2、 对油温的变化比较敏感,不宜在很高或很低的温度条件下工作;3、能量损失(泄漏损失、溢流损失、节流损失、摩擦损失等)较大,传动效率较低,也不适宜作远距离传动;4、系统出现故障时,不易查找原因。
二、液压传动系统不能供油故障
当液压传动系统发生不能供油故障时,为尽快找出故障部位,加以维修。根据对液压传动系统分析及现场调查得知有如下几种原因:1、油箱油位过低,查找油箱泄漏处,并将油位加到正常位置;2、油液粘度过高,排空油箱,应换低粘度液压油;3、吸油管路堵塞,检查吸油管路及滤油器,排除阻塞物;4、泵内有渣尘,拆开泵,清洗排渣;5、如果使用的是单向泵,可能是泵转向不对,此时应改正接线并马上换向;6、泵元件严重磨损或损坏,此时应更换泵元件或更换泵。
三、系统没压力
当液压传动系统没有压力,检查内容及处理方法:1、参考上述不能供油的分析与处理。2、溢流阀旁通阀损坏,更换或修理。3、减压阀设定值太低,重新设定;4、集成通道块设计有误,重新设计;5、安全阀弹簧失效,更换弹簧。6、泵、马达或缸损坏、内泄大,修理或更换。
四、噪音故障
当液压传动系统发生噪音故障时,检查内容及处理方法为:1、机械系统的振动,检查螺丝和联轴节;2、压力和流量脉动较大,加缓冲回路,检查设计是否合理。3、吸空现象严重,空气进入,出现气穴,检查油位和密封装置,排气;4、油流发生漩涡,减少流道的弯曲和截面变化;5、泵体内有空气,排除泵内空气。6、油面过低,吸油管堵塞或阻力太大等。按规定加足油液疏通进油管,清洗滤油器紧固进油段联接螺丝;7、泵和电机(或取力器)不同心,重新调整使其同心。8、油粘度大,使用合适型号的油;8、空气进入液压缸引起的振动,排出空气或对液压缸活塞、密封衬垫涂上二硫化钼润滑脂即可。
五、泄漏
液压传动系统泄漏是最常见的故障之一,检查内容及处理方法为:1、阀的表面几何精度不够,阀的同心度不够,此时应对阀进行研磨或更换;2、铸造的零件有砂眼、气孔、裂缝。此时应更换该零件;3、密封老化或损坏,应更换密封;4、相对运动表面严重磨损,应研磨修復或更换;5、油管接头松动,应拧紧并检查是否扣坏。
六、工件机构运动不稳定
当液压传动系统工件机构运动不稳定时,表现为逐渐减慢,突然增快及跳动等现象,检查内容及处理方法为:1、润滑不良,摩擦阻力增大,此时应改善润滑条件,清除脏物;2、油泵吸空,空气进入系统。此时应检查油位,油位不能过低,检查密封的完好性;3、压力脉动较大或系统压力过低,不足以克服外阻力,检查溢流阀的调定值是否符合要求,不符合要求应进行调整;4、油中杂质堆积在节流通道壁上,或节流阀内外泄漏,使之不稳定。此时应检查节流阀,清洗或修理;5、换向时产生冲击,延长换向时间,设计带缓冲的阀芯,加粗管径、缩短管路等;6、液压缸到达终点时产生的液压冲击。在液压缸两端设缓冲装置,液压缸进出油口处分别设置反应快、灵敏度高的小型溢流阀,设置行程(开关)阀。
七、牵引力太小故障
液压传动系统发生此故障的主要原因是主油路压力低,检查内容及处理方法为:1、检查是否漏油,如漏油拧紧接头更换密封件或管件;2、主泵或马达泄漏过大,可更换马达或主泵;3、冷却不良使油温过高,可调整冷却器或更换冷却器;4、溢流阀调定值低,可重新调定;5、补油量不足,可能是辅助泵泄漏量大,需更换新的。
八、系统过热
当液压传动系统过热检查内容及处理方法为:1、溢流阀压力调定值不适或有故障,检查调定值并进行调整;2、内部漏油(泵磨损),检查泵的内部漏油情况并进行更换;3、油的粘度过高或过低,检查油的粘度是否合适;4、泵修理后安装太紧,拆开并重新组装;4、高压小流量、低压大流量时不要由溢流阀溢流。变更回路,采用卸荷阀、变量泵;5、油箱内油量不足。应加油,加大油箱;6、油箱结构不合理,应改进结构,使油箱周围温升均匀;7、需安装冷却器,冷却器容量不足,冷却器有故障,进水阀门工作不良,水量不足,油温自调装置有故障。处理方法安装冷却器,加大冷却器,修理冷却器的故障,修理阀门,增加水量,修理调温装置;8、管路的阻力大,应采用适当的管径;9、附近热源影响,辐射热大。应采用隔热材料反射板或变更布置场所;设置通风、冷却装置等,选用合适的工作油液。
结束语:在分析故障原因时,要在熟悉机械设备各部分的机构以及液压传动系统和动作原理的基础上,结合有关故障的具体情况,分析故障产生的原因,根据由表及里、由外到内的原则,制定出排除故障的顺序,并依次检查各机械零部件或液压元件,最后检查出故障部位。排除故障要遵循保障设备主要性能,不影响设备正常工作,同时又要考虑经济性的原则。
参考文献:
[l]朱真才,韩振铎主编.采掘机械与液压传动[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005.
[2]成大先主编.机械设计手册.北京:化学工业出版社2008.