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液壓系統的故障現象及原因

發布時間:2020-04-17

       液壓系統產生故障以前,通常都有預兆。如壓力失調、噪聲過大、振動過大、溫升過高,泄漏過大等等。如果這些現象能及時發現,并加以適當控制或排除,系統的故障就可以減少或避免發生。

       一、液壓系統的工作壓力失調

       壓力失調常表現為壓力不穩定、壓力調不上去或調不下來、壓力轉換滯后、卸荷壓力較高等。產生壓力失調的原因主要有以下幾個方面:

       1.液壓泵引起的壓力失調
       1)液壓泵的軸向、徑向間隙由于磨損而增大;
       2)泵的“困油”未得到圓滿解決;
       3)泵內零件加工及裝配精度較差;
       4)泵內個別零件損壞等。
       2. 液壓控制閥引起的壓力失調
       1)在壓力控制閥中:
       ①先導閥的錐閥與閥座配合不良;
       ②調壓彈簧太軟或損壞;
       ③主閥芯的阻尼孔被堵塞,滑閥失去控制作用;
       ④主閥芯被污物卡住在開口位置或閉口位置;
       ⑤溢流閥作遠程控制用時,其遠程連接通道過小或泄漏;
       ⑥溢流閥作卸荷閥用時,其控制卸荷的換向閥失靈等。
       2)在方向控制閥中:
       ①油路切換過快而產生液壓沖擊;
       ②電磁換向閥換向推桿過長或過短等。
       3.輔助元件引起的壓力失調
       1)油濾器堵塞;
       2)液流通道過小,回油不暢;
       3)油液粘度太稠或太稀等。
       4.其他
       1)機械部分未調整好,摩擦阻力過大;
       2)空氣進入系統;
       3)油液污染;
       4)電機功率不足或轉速過低;
       5)壓力指示裝置有故障等。
       二、振動與噪聲
       振動與噪聲是同一物理現象的兩個方面。當液壓系統產生振動,除本身具有一定的振幅和頻率外,同時還伴隨著噪聲。它不僅使液壓系統引起故障,也有害于人類身體健康。所以,在液壓傳動中通常把噪聲級限制在80dB以下。液壓系統產生噪聲的原因主要有以下幾個方面:
       1.機械系統振動引起的噪聲
       1)皮帶輪、聯軸器、齒輪、回轉體的不平衡和滾動軸承的滾動體發生振動;
       2)液壓泵軸與電機軸不同心或聯軸器松動;
       3)管道支承不良等。
       2.液壓泵和液壓馬達質量不好引起的噪聲
       1)零件加工及裝配精度不高;
       2)泵的“困油”未得到圓滿解決,流量和壓力脈動較大;
       3)軸承質量不好等。
       3.系統密封不嚴引起的噪聲
       1)系統進入空氣是液壓系統產生噪聲的主要原因。
       4.液壓控制閥失靈引起的噪聲。
       1)溢流閥的調壓彈簧疲勞或端面與軸心線垂直度不良;
       2)閥芯上的小孔堵塞;
       3)閥芯在閥體內移動不靈活;
       4)閥體內流動液體對閥壁的沖擊;
       5)流動液體的渦流或流體剪切等。
       三、氣穴及氣蝕
       氣穴及氣蝕現象是使液壓元件和液壓系統產生各種故障的原因之一,特別是在高壓和高速流動的液壓系統中尤為顯著?,F在,在液壓元件及系統設計中已充分注意到了這一問題。對運行維護管理人員來說,***主要的是如何有效地防止空氣進入液壓系統,為此應特別注意以下幾個方面:
       1. 保持液壓泵各結合面的連接及泵吸油管接頭連接的緊密性;
       2.注意油箱內的油位不能過低,回油管不能露出液面;
       3.泵吸油管端的油濾器,既不能接近油面,也不應緊貼油箱底面;
       4.定期清洗吸油油濾器,防止污物堵塞油濾器而造成泵吸油不足。
       四、液壓系統溫升過高
       液壓系統的工作溫度一般以30~55℃為宜。超過這個溫度就會給系統帶來不利的影響,從而使液壓系統產生故障。油溫過高的具體影響是:油液粘度下降,泄漏增加,泵的容積效率和系統效率顯著下降;使膨脹系數不同的運動副之間的間隙發生變化,或造成運動件動作不靈甚至卡死,或造成泄漏增大使工作性能降低;使油液氧化加劇,使用壽命降低;使橡膠密封件加速老化、失效。造成液壓系統油溫過高的原因主要有以下幾個方面:
       1.由機械摩擦損失引起的油溫過高
       1)液壓元件的零件加工及裝配質量差;
       2)相對運動件之間的潤滑條件差;
       3)密封件質量不好以及調整過緊等。
       2. 壓力損失引起的油溫過高
       1)系統各類閥規格選用過小、管道通徑小而多彎曲、無卸荷回路及節流調速方式選擇不當等;
       2)液壓系統工作壓力調整不當;
       3)工作油液質量太差或粘度太大等。
       3.容積損失引起的油溫過高
       1)選用的液壓泵額定流量太大,工作時有大部分壓力油從溢流閥流回油箱;
       2)相對運動件間配合間隙太大,內、外泄漏量大;
       3)密封件損壞或各結合面接觸不良造成泄漏;
       4)油箱容積太小,散熱條件差,冷卻器有故障等。
       五、液壓系統泄漏
       泄漏既是液壓系統的故障預兆,又是液壓系統的一種故障,它包括外漏和內漏。目前,漏油仍是我國液壓設備存在的共性問題,這個問題的解決直接關系到液壓技術的發展和普及。因此,必須采取措施減少泄漏。造成液壓系統泄漏的原因主要有以下幾個方面:
       1. 結合面處加工不良引起的泄漏
       1)密封槽過深或過淺;
       2)平面密封的固定螺孔深度不合適,平面密封部分的定位誤差太大;
       3)組合密封墊和座孔不同心有偏斜;
       4)密封面太粗糙等。
       2.安裝不良引起的泄漏
       1)在管接頭的安裝上,如管接頭的緊固螺母和接頭螺紋配合不當;
       2)安裝管接頭時不易對中,有別頸現象;
       3)緊固管接頭時,采用密封帶及密封劑的用量不合適;
       4)焊接管接頭時,因焊后使連接件歪斜等都會引起泄漏。
       5)又如安裝V、Y形密封圈時壓緊力過大;
       6)安裝油泵、油馬達軸頸處和滑閥閥桿外端處的油封時,唇邊被鍵劃破或被彈簧推掉等都會引起泄漏。
       3.維護及選用材質不當引起的泄漏
       1)密封圈表面有損傷;
       2)密封圈材質較軟,密封間隙較大,被擠入間隙咬傷;
       3)油液污染后損壞液壓元件及密封等。
       從以上分析可知,液壓系統的任一故障預兆或故障的產生,不是單一因素造成的,是一個十分復雜的問題。它不僅與元件結構、加工和裝配質量有關,而且與系統設計、安裝和使用維護都有密切的關系。因而要求人們在掌握液壓設備故障診斷技術的基礎上,做到對液壓系統的故障預兆認真處理。
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