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1、液压系统故障分析及解决措施 【摘 要】本文分析归纳液压系统中五大组成部分在工作时出现的故障，针对液压系统中常用的四种液压泵出现的典型故障进行重点分析，并提出相应的解决措施。 【关键词】液压系统；液压泵；故障分析；解决措施 0 引言 液压系统具有体积小、质量轻、响应快、功率密度大、精准度高及抗负载刚性大等优点，在众多重要领域得到了广泛应用。液压系统在各类设备和系统中往往处于限制和动力传输的核心地位。随着液压系统向快速、大功率、高精度的方向发展，液压系统的规模、功能、困难程度及自动化水平日益提高，液压系统及设备出现故障的几率同时也将提高，因此如何提高系统的牢靠性与平安性，是液压技术领域目前亟待解决
2、的问题。 1 液压系统的基本组成 一个完整的液压系统由动力元件、执行元件、限制调整元件、协助元件和工作介质五大部分组成。液压泵将机械能储存在工作介质中，然后通过执行元件释放能量进而带动负载运动以达到预期的工作效果。液压系统中液体的压力、流量和方向通过限制调整装置得以实现。协助装置之间的相互协调，为液压系统牢靠稳定的工作供应必要条件。 2 液压系统故障状态分析 2.1 液压动力元件的故障分析 2.1.1 液压泵工作的基本特点及分类 液压泵是个有着相应的配流机构且其密封容积可以发生周期性改变的密封装置。油箱内液体的肯定压力必需恒大于或等于大气压力以保证液压泵正常吸油。常见的液压泵有齿轮泵、叶片泵、
3、柱塞泵、螺杆泵。 2.1.2 各种液压泵出现的主要故障及改进措施 1）齿轮泵是液压系统中应用广泛的液压泵之一。齿轮泵的故障主要体现在工作压力不稳、泄漏和噪音振动。三者之间有时同时存在，彼此相互关联。 漏油现象 主要泄漏的部位有油泵齿轮断面与端盖间、齿面的啮合处以及齿轮外圆和壳体内孔的径向处。齿轮端面和端盖间的轴向间隙对泄漏量影响最大。若该部位泄漏量过大，则无法对液压系统正常供油，迫使容积效率降低，引起发热；当泄漏量过小时，齿轮与端盖之间的机械损失过大，机械效率降低，噪声增大，振动猛烈。解决措施：严格限制泵的轴向协作间隙，可采纳齿轮端面间隙自动补偿的方法。当磨损过大时，应刚好更换齿轮泵。 齿轮泵
4、工作压力不稳 供油压力不稳而发生波动的主要缘由有：吸油管过长或过细；吸油滤网容量不足；液压油品质差，油的粘性过高；吸油突缘因密封不严导致空气进入或管道内有气泡等。这些故障在下面的三种泵体中都有可能出现，只在此进行分析。解决措施：清理污垢，变通管道，更换滤网及液压油，以减小液压油在传输过程中的压力损失。 齿轮泵的噪音大 在液压泵中，过大的噪音的除了来源于油泵内部零件磨损、泵轴与驱动连接不同心、轴承旋转不匀称等之外，还来源于困油故障。解决措施：修理或更换泵内零件；重新调整驱动连接机构；在齿轮泵的两侧端盖上铣出卸荷槽。 2）螺杆泵，实质是外啮合的齿轮泵，泵内至少有两个螺杆，与齿轮泵一样，作为定量泵，
5、一般应用到对精密度要求较高的的系统中。螺杆泵的故障主要体现在压力小、漏油上。 泵体供压小 除了体现在主、从动螺杆外圆与泵体孔的协作间隙因磨损而增大进而引起的供压减小外，还有主动螺杆顶圆与从动螺杆根圆、从动螺杆外圆与主动螺杆根圆啮合的啮合间隙不符合基本要求。解决措施：保障主动螺杆外圆、从动螺杆外圆与泵体的协作间隙；用三根螺杆对研跑合的方法提高螺杆齿形精度，并保证三根啮合开档尺寸在规定的公差范围之内。 漏油现象 该故障主要出现在两齿啮合处。与齿轮泵的解决措施类似。 3）叶片泵，它被广泛应用于机械制造中的专用机床、自动线等中低压液压系统中。在工作中除了和齿轮泵一样有压力不稳、噪音、泄漏等故障外，还存
6、在异样发热的现象。 噪音产生缘由及解决措施 定子表面不光滑，出现拉毛现象等。解决措施：精确的加工定子表面和装配定子。 吸油区定子过渡表面磨损。解决措施：轻者可用纱布抛光即可，重者应在磨床上利用仿形靠磨修复。 吸油口处密封不严，可能有空气进入。解决措施：用涂脂法检查，拆开吸油管接头，然后清洗干净，涂上密封胶再密封拧紧。 出现空穴现象。解决措施：检查吸油管、油箱、过滤器、油位及油液的粘性等。 压力波动现象明显 除了主要缘由是因限压式变量叶片泵的调压弹簧变形大之外，还因泵体的磨损而引起。同时伴随着噪音，例如定子内曲线磨损。解决措施：更换合乎规格的调压弹簧；对于噪音伴随的压力波动的解决措施和相对应的噪
7、音解决措施一样。 泄漏 和齿轮泵体一样，主要是泵体和泵盖的间隙间的泄漏。解决措施：正确制定协作间隙，当磨损过大时，更换叶片泵。 发热异样 电流过大易引起发热，在叶片泵工作时，引起电流过大的缘由许多，比如说叶片被卡、阻力过大、泵长时间在超过或接近额定压力的状况下工作等。散热系统不好也简单引起发热故障，同时磨损也是导致发热的重要缘由，特殊是各个滑动协作面的间隙过大或过小。解决措施：定期进行一些常规的检查，解除叶片出现的故障；常常添加润滑油可以有效的保证磨损；正确装配也能保证磨损小，奢侈小；对于电流限制，最好进行安装合适的保险装置，以防不测。 4）轴向柱塞泵故障及解决措施 压力偏低 吸油管和滤油器堵
8、塞。轴向柱塞泵所须要的工作介质必定通过吸油管滤油器与油箱相通，滤油器堵塞必定导致流量不足。解决措施：利用清洁剂清吸油管和滤油器等。 柱塞与柱塞孔之间磨损拉伤出现轴向沟槽等。由于柱塞与柱塞孔间存在摩擦，来回运动，必定出现磨损。解决措施：对于柱塞磨损，采纳电刷镀技术修复表面，而对于柱塞孔可采纳研磨修复，但必需严格限制柱塞与柱塞孔的工作精度要求。 变量泵的变量机构出现故障。变量头轴圆弧面磨损严峻；限制阀芯弹簧损坏；斜盘倾角过小乃至固定在最小的位置等。解决措施：变量头轴圆弧损坏时，利用电镀的方法进行修复；弹簧损坏时只能进行更换；斜盘角度过小，调整或重新装配变量活塞及变量头，使之活动敏捷。 配油盘与泵体
9、间存在固体杂质或粘稠污物，从而出现接触不良。应清理污染物，重新装配。 变量机构或者压力补偿变量机构失灵 单向阀弹簧折断时，应更换弹簧。 斜盘与变量壳上的轴瓦圆弧出现磨损，转动不灵。若磨损稍微可刮削后再装配，反之则应当更换轴瓦。 若吸油管道被污染物堵塞，应利用洗洁精清洗干净，并吹干吸油管道。 当伺服活塞或者变量活塞被卡死。刚好检查伺服活塞或者变量活塞是否敏捷，并留意协作间隙是否合适，若出现卡死现象，应进行拆装。 伺服阀芯端部被拉断，应更换伺服阀。 泵体噪音大，冲击大 泵吸油管道进入空气，造成泵体噪音大，压力波动大。应加强管道和滤油器的密封性，特殊是滤油器。 伺服活塞或者变量活塞不敏捷，油液压力出
10、现间或或者常常性波动。解决措施：保证伺服活塞河变量活塞工作的敏捷性，假如出现间或性的压力波动，主要缘由是液压油污染过于严峻，污物堵塞所致，所以要刚好检查，并进行清洗；若是常常性的波动，可能是内部部件出现损坏，刚好的更换相应部件。 对于变量泵可能由于变量机构的偏角太小使流量减小，内泄漏反而相对较大，因此流量的脉动进而引起压力脉动。解决措施：多变量机构的边角适度调整，保证流量的供应。 困油现象，引起比较大的噪音和压力脉动。解决措施：配油盘上的吸油窗口和压油窗口之间的封油区宽度应稍大于柱塞缸体底部通油孔宽度，但不能相差太大。 若果工作油液不符合工作要求，应更换为合乎工作要求的油液。 配油盘与缸体结合
11、面的磨损 液压泵工作时，油液面过低，使配油盘与缸体结合产生摩擦。解决措施：启动泵体时，将泵内加满工作油液。 配流盘和缸体的材质低劣，未进行热处理等工艺，软硬度不匀称。解决措施：严格对材料的性能进行检查，必要时进行更换配流盘和缸体。 缸体上个别与柱塞相配的孔深度不够，或者柱塞过长，引起柱塞在缸孔内卡死，造成局部表面磨损。解决措施：应研修缸体上个别与柱塞相配的孔，消退锥度，达到工作要求。 当油箱中进入的固体颗粒污染物，被吸入泵中。要刚好对油液污染物清除，保证泵体正常进行工作。 配流盘与缸体的凹凸压过渡区困油严峻。解决措施：可用什锦三角锉适当修长过渡区，使过渡区能比较志向卸压。 柱塞泵泄漏 其中柱塞
12、泵的外泄漏受各种外界环境的影响，可依据适当的环境状况进行处理。在此只对内泄漏进行分析；而内泄漏的分析缘由主要体现在缸体和配流盘、柱塞与缸体孔、变量活塞或者伺服活塞等零件的磨损。缸体断面磨损的解决措施是在平面磨床磨平，再用氧化铬抛光；缸体孔出现磨损时，须要将其在立式珩磨机床上进行珩磨，或用同直径全钢石铰刀修复。 2.2 液压执行元件故障的分析 液压缸是将液压能转化为机械能，为液压系统输出推力和速度。液压缸的故障主要体现在爬行、内外泄漏、冲击大等，其解决的方式主要从缸体内结构进行修复和改进。例如，活塞杆表面出现磨损划伤，可实行磨去镀层，表面重新镀铬的处理。 2.3 限制调整装置故障分析 限制调整阀
13、能够变更油液流量大小、流淌方向、压力凹凸等，以保证执行机构运动发生预期改变。液压限制调整阀的故障主要为泄漏、噪音振动以及压力波动不稳等。如内部部件的磨损拉伤小，可以拆卸修补，反之就要更换为具有互换性可行性的限制调整阀体。例如单向阀的内部弹簧的折断，导致油液流量变大，这时应对内部的弹簧进行更换。 2.4 液压协助元件的故障分析 液压协助元件对液压系统的工作稳定性、工作效率、运用寿命、噪音和温度等影响较大，因此协助元件是液压系统中不行缺少的组成部分。协助元件的原理和结构不同，其故障形式也是多样的，主要表现在堵塞、漏油、压力脉动差、释放流量小等方面。 2.5 液压油的污染 液压系统的故障主要是因液压
14、油的污染造成的。固体颗粒是主要的污染物，其来源主要分为已被污染的新油、残留污染、内部生成污染、侵入污染。固体颗粒污染物引起的危害有磨损元件表面、卡死液压部件、堵塞通道以及影响油液的质变。解决方法主要是切断污染物侵入的途径。 3 结语 液压设备是高精度的机、电、液一体化的综合系统，系统故障具有困难性、模糊性、隐藏性、随机性及分散性等特点，导致对其故障分析的难度性增大。但液压系统故障有着自身的特点和规律，通过充分了解液压系统的构造，对故障进行综合分析、推理和推断，是解决系统故障的合理方式。将传统故障诊断方法与新技术、新理论相融合，解决液压系统的故障方法必将得到进一步完善和发展。深化探讨液压系统故障
15、分析不仅具有很强的好用性，而且具有很重要的理论意义。 【参考文献】 1李新德.液压系统故障诊断与修理技术手册M.北京：中国电力出版社，2022，08. 2左键民.液压与气压传动M.北京：机械工业出版社，2022，06. 3湛从昌.液压牢靠性与故障诊断M.北京：冶金工业出版社，2022，08. 4张坚.液压故障解除400问M.长沙：湖南科学技术出版社，2022，01. 责任编辑：丁艳 第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页