液压系统常见故障及解决方案
2024-06-25 16:21:25
一、液压系统故障的特征
在液压系统运行的不同阶段,其出现的故障特征有:
1.新试制设备调试阶段
- 接头、紧固件等处泄漏严重。
- 速度不稳定。
- 由于脏物使阀芯卡死或运动不灵活,造成执行元件动作失灵。
- 阻尼小孔被堵,造成系统压力不稳定或压力调不上去。
- 某些阀类元件漏装了弹簧或密封件,甚至管道接错而使动作混。
- 设计不妥、液压元件选择不当,使系统发热,或同步动作不协调、位置精度达不到要求等。
2.定型设备调试阶段
- 外部有泄漏。
- 压力不稳定或动作不灵活。
- 液压件及管道内部进入脏物。
- 液压元件内部漏装或错装弹簧或其他零件。
- 液压元件加工质量差或安装质量差,造成阀芯动作不灵活。
设备运行到中期时,故障率最低,这个阶段的液压系统运行状态最佳,但要特别注意避免油液的污染。
二、常见故障及原因
1.油温过高
主要原因有:
- 散热不良。系统设时计选用的油箱太小,导致油液循环太快;或者使用环境温度高,采用了冷却效果差的冷却器。
- 系统卸载回路动作不良。一般会在液压系统的泵出口处设置卸荷阀,如卸荷阀动作不良,不需要压力油时油液仍从溢流阀溢回油箱,使油温升高。
- 换向及速度换接时的冲击。
- 油液中进入空气或水分。液压泵把油液转换为压力油时,如果存在空气和水分就会使热量增加引起过热。
- 误用黏度太大的液压油或液压油变大。液压油氧化、环境温度低导致油液黏度变大,使磨擦增大从而引起发热。
2.振动和噪声
主要有四个原因:
- 液压泵吸空:液压系统油面太低、吸油口过高、滤油器面积过小、液压油黏度太大,以及油箱不透空气等,导致液压泵吸不上油而产生噪声。
- 液压泵损坏:在使用中,由于叶片、配油盘等液压泵零件磨损,间隙过大,流量不足,转速过高压力波动,也会产生噪声。
- 溢流阀动作失灵:液压油的污染物使阻尼孔堵塞导致油液通过不顺畅,溢流阀的弹簧变形、阀芯卡死等,都会引起溢流阀压力波动,从而产生振动与噪声。
- 机械振动:最常见的是管路抖动及电动机和液压泵旋转部分不平衡产生振动。
液压系统泄漏的原因:
- 运动副之间润滑不良、材质选配不当,以及加工、装配、安装精度较差,导致早期磨损,使间隙增大、泄漏增加。
- 密封件材料低劣、物化性不稳定、机械强度低、弹性和耐磨性低等,因密封效果不良而泄漏。
- 安装密封件的沟槽尺寸设计不合理。
- 接合面表面粗糙度值大,平面度不好,受压后变形以及紧固力不均引起泄露。
- 元件泄油、回油管路不畅引起泄漏。 油温过高,油液黏度下降或选用的油液粘度过小引起泄漏。
- 液压件铸件壳体存在缺陷引起泄漏增加。
三、常见故障解决方案
1.油温过高解决方案
液压系统油温过高,会导致以下后果:导致油液黏度下降,泄漏增加;使油液变质堵塞液压元件的缝隙,产生氧化物质,堵塞液压元件的缝隙,使元件无法正常工作;引起机械热变形,破坏其原有的精度。
液压系统油温过高解决方法:
- 设计足够大小的油箱,必要时加装冷却器。周围温度过高时使系统与外界隔绝,严格控制系统温度在20-60℃范围内,最高不得超过70℃。
- 高压油长时间不必要的从溢流阀溢回油箱时,应改进设计,采用变量泵或者正确的卸荷方式。
- 管路尽量缩短,不宜过于细长、弯曲,尽量使油液流通顺畅。
- 液压泵及其连接处容易泄漏的地方要加强密封,紧固好连接件,以免造成容积损失而发热。
- 当调压阀的调定值偏高时,最好降低工作压力,以减少不必要的能量损耗。
- 选用合适黏度的液压油。
- 针对气穴现象,可以在液压缸上设置排气装置。或者在设备启动后,使执行元件以快速的全行程往复几次排气。
- 当液压泵吸不上油时,加强进油口密封;吸油管口到泵吸油口高度要求小于500mm;选用合适黏度的液压油。
- 注意溢流阀的清洗与检查,发现损坏则及时修理或更换。
- 出现机械振动情况时,当油管细长、弯头多时,可以加固定管夹,调整好电机与液压泵的安装精度,不小于0.1mm。
3.液压系统泄漏解决方法
与其他故障相比,泄漏现象比较直观,可以通过外观检查发现。
解决方案是:
- 采用间隙密封的运动副应严格控制其加工精度和配合间隙;改进密封装置,如将活塞杆处的“V”型密封改用“Yx”型密封圈,不仅摩擦力小且密封可靠。
- 尽量减少油路管接头及法兰的数量。
- 将液压系统中的液压阀台安装在与执行元件较近的地方,可以大大减少液压管路的总长度和管接头的数量。
- 液压冲击和机械振动直接或间接地造成系统管路接头松动,产生泄漏。
- 泄漏量与油的黏度成反比,粘度小,泄漏量大,因此液压用油应根据气温的不同及时更换,可减少泄漏。
- 控制温度升高。