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常见故障及处理

液压系统常见故障分析及处理

来源: 时间:2016/4/19 10:57:56

摘要:文章以液压系统工作原理为基础,研究了液压系统故障的形式,详述了解决此类故障的方法。
关键词:液压缸;控制阀;液压泵
一.工作原理
液压传动是以液体为工作介质,通过能量转换来实行执行机构所需运动的一种传动方式。首先,液压泵将电动机(或其它原动机)的机械能转换为液体的压力能,然后,通过液压缸(或液压马达)将以液体的压力能再转化为机械能带动负载运动。
二.液压系统的组成
液压传动系统通常由以下五部分组成。
1.动力装置部分。其作用是将电动机(或其它原动机)提供的机械能转换为液体的压力能。简单地说,就是向系统提供压力油的装置。如各类液压泵。
2.控制调节装置部分。包括压力、流量、方向控制阀,是用以控制和调节液压系统中液流的压力、流量和流动方向,以满足工作部件所需力(或力矩)、速度(或转速)和运动方向(或运动循环)的要求。
3.执行机构部分。其作用是将液体的压力能转化为机械能以带动工作部件运动。包括液压缸和液压马达。
4.自动控制部分。主要是指电气控制装置。
5.辅助装置部分。除上述四大部分以外的油箱、油管、集成块、滤油器、蓄能器、压力表、加热器、冷却器等等。它们对于保证液压系统工作的可靠性和稳定性是不可缺少的,具有重要的作用。
三.液压缸
液压缸是把液压能转换为机械能的执行元件。液压缸常见故障有:液压缸爬行、液压外泄漏、液压缸机械别劲、液压缸进气、液压缸冲击等。
1.液压缸爬行故障分析及处理
(1)缸或管道内存有空气,处理方法:设置排气装置;若无排气装置,可开动液压系统以最大行程往复数次,强迫排除空气;对系统及管道进行密封。
(2)缸某处形成负压,处理方法:找出液压缸形成负压处加以密封;并排气。
(3)密封圈压得太紧,处理方法:调整密封圈,使其不松不紧,保证活塞杆能来回用手拉动。
(4)活塞与活塞杆不同轴,处理方法:两者装在一起,放在V形块上校正,使同度误差在0.04mm以内;换新活塞。
(5)活塞杆不直(有弯曲),处理方法:单个或连同活塞放在V形块上,用压力机控直和用千分表校正调直。
(6)导轨或滑块夹得太紧或与液压缸不平行,处理方法:调整导轨或滑块的压紧(条)的松紧度,既保证运动部件的精度,又保证滑动阻力要小;若调整无效,应检查缸与导轨的平行度,并修刮接触面加以校正。
(7)两活塞杆两端螺母扭得太紧,处理方法:调整松紧度,保持活塞杆处于自然状态。
(8)缸内壁或活塞表面拉伤,局部磨损严重或腐蚀等,处理方法:镗缸内孔,重配活塞。
2.液压缸的冲击故障分析及处理
(1)未设缓冲装置,处理方法:调整换向时间(>0.2秒),降低液压缸动力速度;增设缓冲装置。
(2)缓冲装置中的柱塞和孔的间隙过大,处理方法:更换缓中柱塞或在孔中镶套,便间隙达到规定要求;检查节流阀。
(3)端头缓冲的单向阀反向,处理方法:修理、研配单向阀与阀座或更换。
3.液压缸的外泄露故障分析及处理
(1)活塞杆表面损伤,处理方法:修复活塞杆损伤。
(2)密封圈边缘伤或老化,处理方法:更换密封圈。
(3)管接头密封不严,处理方法:检查密封圈及接触面有无伤痕,加以修复或更换。
(4)缸盖处密封不严,处理方法:检查接触面加工精度及密封圈老化情况,及时更换或修复。
(5)由于排气不良,使气体绝热压缩造成局部高温而损坏密封圈,处理方法:检查排气装置,或增设排气装置;及时排气。
(6)缓冲装置处密封不严,处理方法:缸杆接触面加工精度及密封圈老化情况,及时更换或修整。
4.液压缸的内泄露故障分析及处理
(1)缸孔和活塞因磨损致使配合间隙增大超差,处理方法:活塞磨损严重时,应镗缸孔,将活塞车小,并车几道糟装上密封圈密封或新配活塞。
(2)活塞上的密封圈磨伤或老化,处理方法:密封圈磨伤或老化应及时更换。
(3)活塞与缸筒安装不同心或承受用偏心负荷,使活塞倾斜或偏磨,处理方法:检查缸筒与活塞与缸盖活塞杆孔的同心度,并修整对中。
(4)缸孔径加工直线性差或局部磨损造成局部腰鼓形镗缸孔,处理方法:重配活塞。
5.声响和噪声
活塞下部空气绝热压缩,处理方法:将活塞慢速运动,往复数次,每次均走到顶端,以排除缸中气体,即可消除此严重的噪声,还可防止密封圈烧伤。
四.液压控制阀
液压控制阀是液压传动系统中的控制调节元件,它控制油液的流动的方向、压力、流量以满足执行元件所需要的压力、方向和速度的要求,从而使执行机构带动负载实现预定的动作。
1.液压阀的性能要求
在液压系统中,对液压阀的性能要求,主要有以下几点。
(1)动作灵敏、使用可靠,工作时冲击和振动要小,使用寿命长。
(2)油液流过液压时压力损失要小,密封性能要好,内泄漏要小,无外渗漏。
(3)结构紧凑,安装、维护、调整方便,通用性好。
2.液压阀分类
(1)压力控制阀(简称压力阀)。是用来控制液压系统中的压力以满足执行元件所需力(或力矩)的要求。包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。
(2)方向控制阀(简称方向阀)。是用来控制液压系统中油液的方向,以满足执行元件运动方向的要求。包括单向阀、换向阀等。
(3)流量控制阀(简称流量阀)。是用来控制液压系统中的流量,以满足执行元件运动速度的要求。包括节流阀、调速阀等。
(4)复合阀(也称多元阀)。是用来控制液压系统中的方向、压力、流量三个参数的两个或全部。例如,单向减压阀,既能控制油液的方向,同时还控制油液的压力。
3.溢流阀常见故障分析与处理
液压阀以溢流阀为例,简单介绍。

故障内容
处理方法
溢流阀的调节装置出现问题
拆开检查,更换合适的调压弹簧
电磁换向阀的阀芯卡住。通电后,电磁力不能使阀芯换向到位,使阀口有微小开度
拆开检查,清洗,修磨电磁阀阀芯
溢流阀的先导阀的锥阀芯不良
(1)拆开检查,修磨锥阀芯密封表面。损伤严重时,应换用新的合格零件。(2)拆开清洗并检查液压油被污染程度,根据情况过滤油液或换油
溢流阀中的电磁换向阀的阀芯磨损严重,内部泄漏加剧
拆开检查,清洗液压元件和系统,消除引起液压元件不正常磨损的因素,再更换新的换向阀
主阀故障
拆开检查,清洗、修整阀芯与阀孔。必要时检查油液污染度,过滤或更换油液,装配时注意保持阀芯与阀孔的同心度
五.液压泵
液压泵是液压动力元件,它是将电动机(或其他原动机)输入的机械能转变成液压能的能量转换装置。其作用是向液压系统提供压力油。
1.液压泵的分类: (1)齿轮泵(外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵) (2)叶片泵(单作用叶片泵和双作用叶片泵) (3)柱塞泵(轴向柱塞泵和径向柱塞泵)
2. 齿轮泵常见故障分析与处理
    齿轮泵是常见于生产线的液压泵。在此,仅就齿轮泵故障缝隙与处理方法介绍如下:
(1)油泵齿轮与泵壳的配合间隙超过规定极限,处理方法:更换泵壳或采用镶套法修复,保证油泵齿轮齿顶与壳体配合间隙在规定范围之内。
(2)齿轮轴套与齿轮端面过度磨损,使卸压密封圈预压缩量不足而失去密封作用,导致油泵高压油腔与低压油腔串通,内漏严重,处理方法:在后轴套下面加补偿垫片(补偿垫片厚度一般不宜超过2mm),保证密封圈安放的压缩量。
(3)拆装油泵时,在2个轴套(螺旋油沟的轴套)结合面处,将导向钢丝装错方向,处理方法:保证导向钢丝能同时将2个轴套按被动齿轮旋转方向偏转一个角度,使2个轴套平面贴合紧密。
(4)在拆装油泵时,隔压密封圈老化损坏,卸压片密封胶圈被装错,处理方法:若隔压密封圈老化,应更换新件:卸压片密封胶圈应装在吸油腔(口)一侧(低压腔),并保证有一定的预紧压力。如装在压油腔一侧,密封胶圈会很快损坏,造成高压腔与低压腔相通,使油泵丧失工作能力。
六.总结
关于液压系统各部分组成的常见故障及处理方法的简单介绍,是我们长期实践证明的结果。它可以使我们少走弯路,能快速、准确地查找出故障,并且在短时间内将其解决。从而提高生产效率,降低生产成本;能创造良好的经济效益。
参考文献:
[1] 陈容林,张磊.液压技术与应用.北京:电子工业出版社,2002.
[2] 李玉琳.液压元件与系统设计[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,1991.
[3] 雷天觉.液压工程手册[M]. 北京:机械工业出版社,1990

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