液壓系統(tǒng)常見故障原因與排除/這里對液壓系統(tǒng)常見的3類故障:液壓油溫升高、液壓系統(tǒng)泄露、液壓系統(tǒng)振動與噪聲,做簡單的分析。
1.液壓系統(tǒng)油溫過高
液壓系統(tǒng)油溫過高,會導(dǎo)致一系列嚴(yán)重的后果:
1)由于油溫過高,油液黏度下降,導(dǎo)致泄漏增加,從而降低了容積效率,甚至影響工作機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動。
2)油溫過高還會使油液變質(zhì),產(chǎn)生氧化物質(zhì),堵塞液壓元件小孔或縫隙,使元件無法正常工作。
3)油溫過高有可能引起機(jī)床或機(jī)械的熱變形,破壞它原有的精度。
液壓系統(tǒng)油溫過高的原因
1)散熱不良。設(shè)計選用時油箱設(shè)計太小,致使油液循環(huán)太快或者因環(huán)境溫度高采用了冷卻器但冷卻器效果差,這都是散熱不良的原因。
2)系統(tǒng)卸載回路動作不良。通常在系統(tǒng)的泵出口處設(shè)置卸荷閥,當(dāng)系統(tǒng)不加載不需要壓力油時,系統(tǒng)卸荷,減少能量損失。如果卸荷閥動作不良,不需要壓力油時油液仍從溢流閥溢回油箱,會使油溫升高。
3)換向及速度換接時的沖擊。
4)泄漏嚴(yán)重。大多數(shù)人認(rèn)為它跟溫升沒有關(guān)系,大家知道,泄漏是會造成能量損失的,那這個能量損失轉(zhuǎn)換成什么了,其實它們都轉(zhuǎn)換為熱能了,從而使油溫升高。
5)油中進(jìn)入空氣或水分。當(dāng)液壓泵把油液轉(zhuǎn)換為壓力油時,如果存在空氣和水份就會使熱量增加引起過熱。
6)誤用黏度太大的液壓油或液壓油變大。液壓油的氧化或者環(huán)境溫度低會使黏度變大,黏度太大的液壓油將使磨擦增大從而引起發(fā)熱。
解決方法
1)設(shè)計足夠大小的油箱,必要時加裝冷卻器,如果周圍的環(huán)境溫度過高要使系統(tǒng)與外界隔絕。嚴(yán)格控制系統(tǒng)溫度在20-60℃范圍內(nèi),不得超過70℃。
2)高壓油長時間不必要的從溢流閥溢回油箱時,應(yīng)改進(jìn)設(shè)計,采用變量泵或者正確的卸荷方式。
3)管路盡量縮短,不宜過于細(xì)長、彎曲,盡量使油液流通順暢。
4)液壓泵及其連接處容易泄漏的地方要加強(qiáng)密封,緊固好連接件,以免造成容積損失而發(fā)熱。
5)當(dāng)調(diào)壓閥的調(diào)定值偏高時,降低工作壓力,以減少不必要的能量損耗。
6)選用合適黏度的液壓油。
2.液壓系統(tǒng)振動和噪聲
液壓沖擊、轉(zhuǎn)動時的不平衡力、摩擦阻力的變化等都是產(chǎn)生不同振動形式的根源。在液壓設(shè)備中,往往在產(chǎn)生振動后隨之而產(chǎn)生噪聲。在實際使用中,液壓泵及閥出現(xiàn)振動噪聲的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn),主要有4個方面的原因。
液壓系統(tǒng)振動和噪聲原因
1)液壓泵吸空
a.空氣侵入是液壓系統(tǒng)產(chǎn)生振動與噪聲的主要原因。因為空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)會產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。氣穴現(xiàn)象即氣泡突變爆炸。
b.液壓泵吸不上油。液壓系統(tǒng)油面太低、吸油口過高、濾油器面積過小、液壓油黏度太大及油箱不透空氣等都導(dǎo)致液壓泵吸不上油,從而產(chǎn)生噪聲。
2)液壓泵使用中損壞。
在使用中,由于液壓泵零件(葉片、配油盤)磨損,間隙過大,流量不足,轉(zhuǎn)速過高壓力波動,也會產(chǎn)生噪聲。
3)溢流閥動作失靈。
溢流閥是調(diào)壓閥,溢流閥的不穩(wěn)定使得壓力波動,從而產(chǎn)生振動與噪聲。液壓油的污染物使阻尼孔堵塞,使油液一會通過,一會堵塞;溢流閥的彈簧變形、閥芯卡死;都會引起溢流閥壓力波動。
4)機(jī)械振動。
液壓方面見的機(jī)械振動就是管路抖動及電動機(jī)和液壓泵旋轉(zhuǎn)部分不平衡產(chǎn)生振動。
解決方法
1)針對氣穴現(xiàn)象這個原因,常在液壓缸上設(shè)置排氣裝置,另外在開車后,使執(zhí)行元件以快速的全行程往復(fù)幾次排氣。
2)針對液壓泵吸不上油的現(xiàn)象,必須加強(qiáng)進(jìn)油口密封;吸油管口至泵吸油口高度要求小于500MM;并且選用合適黏度的液壓油。
3)液壓泵使用中損壞的現(xiàn)象,應(yīng)加強(qiáng)液壓泵的維修與保養(yǎng)。
4)應(yīng)注意溢流閥的清洗與檢查,發(fā)現(xiàn)損壞則及時修理或更換。
5)針對機(jī)械振動的現(xiàn)象,當(dāng)油管細(xì)長,彎頭多時應(yīng)加固定管夾,調(diào)整好電機(jī)與液壓泵的安裝精度,不小于0.1mm。
3.液壓系統(tǒng)泄露
液壓系統(tǒng)泄漏分為外泄漏和內(nèi)泄漏。泄漏的原因錯綜復(fù)雜,主要與振動、溫升、壓差、間隙和設(shè)計、制造、安裝及維護(hù)不當(dāng)有關(guān)。相對于其他類型故障,液壓系統(tǒng)泄漏現(xiàn)象比較直觀,可以通過外觀檢查看到,泄漏的產(chǎn)生造成油液損失,環(huán)境污染,引起設(shè)備磨損,產(chǎn)生泄漏的主要原因:密封件損壞老化,油液加注過多導(dǎo)致液面過高,油液溫度過高,元件壞損,配合間隙過大等。
液壓系統(tǒng)泄露的原因
1)由于運(yùn)動副之間潤滑不良、材質(zhì)選配不當(dāng)及加工、裝配、安裝精度較差,就會導(dǎo)致早期磨損,使間隙增大、泄漏增加;
2)液壓元件中還廣泛采用密封件密封,如密封件材料低劣、物化性不穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度低、彈性和耐磨性低等,則都因密封效果不良而泄漏;
3)安裝密封件的溝槽尺寸設(shè)計不合理,也會引起泄漏;
4)接合面表面粗糙度值大,平面度不好,受壓后變形以及緊固力不均引起泄露;
5)元件泄油、回油管路不暢引起泄露;
6) 油溫過高,油液黏度下降或選用的油液粘度過小引起泄露;
7)系統(tǒng)壓力調(diào)得過高,密封件預(yù)壓縮量過小引起泄露;
8)液壓件鑄件殼體存在缺陷也會引起泄漏增加。
解決方法
1)采用間隙密封的運(yùn)動副應(yīng)嚴(yán)格控制其加工精度和配合間隙;改進(jìn)密封裝置,如將活塞桿處的“V”型密封改用“Yx”型密封圈,不僅摩擦力小且密封可靠。
2)盡量減少油路管接頭及法蘭的數(shù)量。
3)將液壓系統(tǒng)中的液壓閥臺安裝在與執(zhí)行元件較近的地方,可以大大減少液壓管路的總長度和管接頭的數(shù)量。
4)液壓沖擊和機(jī)械振動直接或間接地造成系統(tǒng)管路接頭松動,產(chǎn)生泄漏。
5)泄漏量與油的黏度成反比,粘度小,泄漏量大,因此液壓用油應(yīng)根據(jù)氣溫的不同及時更換,可減少泄漏。
6)控制溫升。