液压系统常见故障的成因及其预防与排除.doc

液压系统常见故障的成因及其预防与排除 在液压传动系统中，都是一些比较精密的零件。人们对机械的液压传动虽然觉得省力方便，但同时又感到它易于损坏。究其原因，主要是不太清楚其工作原理和构造特性，从而也不大了解其预防保养的方法。 液压系统有3个基本的“致病”因素：污染、过热和进入空气。这3个不利因素有着密切的内在联系，出现其中任何一个问题，就会连带产生另外一个或多个问题。由实践证明，液压系统75%“致病”的原因，均是这三者造成的。 如果液压系统的制造质量没有问题，则造成故障的原因大多是预防保养不当，操作不当的因素一般较少。之所以如此，主要是由于对它的工作条件认识不足。如果懂得一些基本原理，弄明白导致故障的上述3个有害因素，就能长期地保证系统处于良好的工作状况。 1、 工作油液因进入污物而变质 进入油液中的污物（如灰、砂、土等）的来源有： （1） 系统外部不清洁。不清洁物在加油或检查油量时被带入系统，或通过损坏的油封或密封环而进入系统； （2） 内部清洗不彻底。在油箱或部件内仍留有微量的污物残渣； （3） 加油容器或用具不洁； （4） 制造时因热弯油管而在管内产生锈皮； （5） 油液储存不当，在加入系统前就不洁或已变质； （6） 已逐渐变质的油会腐蚀零件。被腐蚀金属可能成为游离分子悬浮在油中。 污物会造成零件的磨损与腐蚀，尤其是对于精加工的零件，它们会擦伤胶皮管的内壁、油封环和填料，而这些东西损伤后又会导致更多的污物进入系统中，这样就形成恶性循环的损坏。2、过热 造成系统过热可能由以下一种或多种原因造成： （1） 油中进入空气或水分，当液压泵把油液转变为压力油时，空气和水分就会助长热的增加而引起过热； （2） 容器内的油平面过高，油液被强烈搅动，从而引起过热； （3） 质量差的油可能变稀，使外来物质悬浮着，或与水有亲合力，这也会引起生热； （4） 工作时超过了额定工作能力，因而产生热； （5） 回油阀调整不当，或未及时更换已损零件，有时也会产生热。 过热将使油液迅速氧化，氧化又会释放出难溶的树脂、污泥与酸类等，而这些物质聚积油中造成零件的加速磨损和腐蚀，且它们粘附在精加工零件表面上还会使零件失去原有功能。油液因过热变稀还会使传动工作变迟缓。上述过热的结果，常反映在操纵时传动动作迟缓和回油阀被卡死。 3、进入空气 油液中进入空气的原因有下列几种： （1） 加油时不适当地向下倾倒，致使有气泡混入油内而带入管路中； （2） 接头松了或油封损坏了，空气被吸入； （3） 吸油管路被磨穿、擦破或腐蚀，因而空气进入。 空气进入油中除引起过热外，也会有相当数量空气在压力下被溶于油内。如果被压缩的体积大约有10%是属于被溶的空气，则压力下降时便会形成泡沫。而工作液压缸在减压回油时，带泡沫的油液就会形成“海绵”的性质。此外，油中含有许多泡沫会增加总体积，将造成油箱或储油器的溢油现象。 含有空气的工作油，在传递动力时会产生急跳的痉挛现象，使动力传递不均匀，由此产生的压力波动和应力，将会使零部件损坏，严重时会导致整个系统损坏。含有空气的工作油，还会造成液压泵发生气穴的危险，由此而产生更大的吸力，会把更多的空气连同其他杂质都吸入系统内。 因油中进入空气而产生过热，空气进入的同时也会带进灰尘，这些情况会使油很快变质。 由上可知，污染、过热和进入空气三者是有内在联系的，所以，要进行全面预防才能确保液压系统正常地工作。为此，要对液压系统建立专门的预防保养制度，其首要任务是严格检查工作油的状况。在换油时，保养服务人员要参加，并帮助对系统进行全面检查，检查项目计有： （1） 检查全部管路系统有无压扁、弯折与破损，软管有无扭结、擦伤或过度弯曲； （2） 为防止内部零件粘上任何微小灰尘与污物，可能时对全系统用蒸气清洗； （3） 检查油箱或储油器，检查其中的油平面是否足够，还要注意加油过程是否引起泡沫、激荡或涡流现象，这些现象是进入空气症兆，在通气口出现泡沫现象证明已进入空气； （4） 查看管路和其他元件是否因过热而脱漆，是否有烧焦味，油液是否变黑和变稠。用温度计测量油温； （5） 用肥皂沫涂在接头处来检查渗漏。有渗漏的地方可能有油污，因油会吸附污物，但是有油污之处不一定就有渗漏。此外，过热也常暗示有渗漏的现象，查出有渗漏的接头要随时拧紧； （6） 倾听有无不正常的响声，液压泵有“卡嗒”声暗示可能是进入空气而产生气穴，或者是已被污物所磨损； （7） 定期检查液压泵的工作能力。 对上述项目的检查，每次都要记录下来，积累成档案，以便帮助以后对易于发生的问题进行预先防止或及时排除。至于已出现的故障，可按下列步骤去排除：（1） 放去旧油； （2） 清洗或重换过滤器芯子及滤油网； （3） 清洗储油器和通气口，擦洗时要用布类，不要用棉纱； （4） 拆开所有的主要组合件，用柴油（不要用汽油，因汽油洗过的精密件表面会发干）清洗各零件。不能拆开时，可用轻滑油或机油与煤油各半掺合的调合油去清洗。禁止用化学清洗剂去清洗，因它们可能会损坏油封和填料，而且它们粘附在零件表面上的残渣可能会腐蚀金属和弄脏工作油； （5） 将洗好了的零件重新装配，装配时要按规定的扭力矩拧紧每个螺栓和螺钉； （6） 使液压系统空运行，并使之循环3、4次，以便放去空气；（7） 排出第1次加入的油。此油在新装好后的系统内循环工作是为了冲冼系统内部可能存在的污物，故应排出。排油后，再次清洗过滤器和滤网； （8） 以工厂推荐牌号的新油按规定量重新加入系统内；必要时在工作了头48h后，再清洗一次过滤器。 对系统中一些主要精密件的清洗和装配，均应在十分清洁的室内进行，室内应有干净的地板和密闭的门窗，温度最好保持在200C左右。对工作油的储存和转运工作应十分注意。盛油桶应加专门的标志并掩盖好。在冬季，要注意桶内勿因空气冷凝成水分而混入油中，勿将桶皮生锈的锈片落入桶内。冬季对发动机与其他机械系统所采取的多项预防措施，如掩盖防冻、加热保温、换用低黏度工作油等，均适用于液压系统。在冬季和较坏的工况下，要对液压系统勤检查、勤保养，常换工作油液。液压缸反向行走故障的分析与排除 1. 概述 液压缸被广泛地应用于许多机械上，准确断定液压缸故障的原因，及时排除故障，快速恢复生产，才能创造更多的经济效益。液压缸反向行走故障是一种不常见故障，如果发生这一故障，极易造成安全事故，危害很大。导致液压缸反向行走的原因较多，本文根据液压维修工作实践，以双作用单活塞杆液压缸为例，对使用双电磁换向阀，双液控单向阀，双回油节流阀的典型液压回路进行分析，总结了液压缸反向行走这一特殊故障的几种可能原因和排除方法。 2故障现象 液压缸反向行走的故障现象是：(1)当需要液压缸工进时，液压缸却返回，或者需要液压缸返回时，液压缸却工作；(2)需要液压缸行走时，液压缸不动作；(3)需要液压缸定位时，液压缸向一方浮动。 3液压回路及工作原理 该液压回路执行器为双作用单活塞杆液压缸，控制元件由电磁换向阀、双回油节流阀和双液控单向阀组成。通过操作按钮切换电磁阀的电磁铁，使液压缸完成工进或返回；调节单向节流阀，可以通过调整回油流量的大小，得到液压缸工作所需的任意速度；双液控单向阀，能够保证电磁阀中位时，液压缸准确定位。 4故障分析 1)电气故障 电磁换向阀的电磁铁IDT和2DT的接线错位，导致操作误动作，液压缸反向行走，这里，可将电磁阀的接线插头对换，故障即可排除。2)阀油路不通故障 当阀的油路不通，液压缸就会因没有供压力油或者不能回油而不能动作。阀油路不通，主要有以下几种情况：单向节流阀卡死或节流孔堵死；液控单向阀卡死或控制油孔堵塞；电磁换向阀卡死。排除这类故障的方法是，拆修清洗故障阀件，使液压回路导通。 3)液压缸活塞密封件损坏 液压缸活塞密封件损坏，造成液压缸内泄漏。在这种情况下，当电磁铁2DT通电，切换到中位状态，需要液压缸定位时 ，液压缸活塞会向有杆腔浮动，导致液压缸无法定位。原因是，换向阀切换到中位状态的瞬间，双液控单向阀将A、B两端油路截止，而液压缸活塞杆腔的液压油由于惯性作用继续向前流动，通过损坏的活塞密封件进入液压缸无杆腔，活塞两面受力面积不同，结果迫使活塞向有杆腔浮动。排除方法是及时更新活塞密封。 4)液压缸活塞密封件损坏，与阀油路堵塞同时存在 (1) 单向节流阀A路节流孔堵塞 在这种情况下，当电磁铁IDT通电时，液压缸工进。电磁铁2DT通电时，因单向节流阀A路节流孔堵塞，液压缸无杆腔不能通过管路回油，液压缸有杆腔的液压油，会通过损坏的活塞密封件进入到无杆腔，由于活塞两面受力面积不同，导致液压缸工进，与生产需要的方向相反。排除故障的方法是，更新液压缸活塞密封件，同时拆修单向节流阀，使A路节流孔导通。 (2) 液控单向阀A路控制油孔堵塞 在这种情况下，当电磁铁IDT通电时，液压缸工进。电磁铁2DT通电时，因A路液控单向阀打不开，液压缸无杆腔不能通过管路回油，B路液压油通过损坏的活塞密封件进入无杆腔，由于活塞两面受力面积不同，液压缸工进，与生产要求的方向相反。排除故障的方法是，更新液压活塞密封件，同时，拆修液控单向阀，使A路控制油孔导通。 5应急维修小经验 有时候液压备件不全，或遇到生产特殊情况，虽然能够诊断出故障所在，但为了企业的更高经济利益，暂时需要尽量缩短维修时间，特殊故障可采用应急维修方法，以满足生产需要。对于本例液压回路，当液压缸活塞密封件损坏时，可拆除单向节流阀和液控单向阀，排除因换向阀中位液压缸向工进方向的浮动，排除因单向节流阀和液控单向阀油路堵塞而造成的工进单方向运行故障。这种情况适用于：液压缸水平安装、自重条件下液压缸不浮动、压力要求不高、供油流量较大及系统压力稳定的液压回路。 6注意事项 在维修液压设备时，应本着正确诊断，对症下药的原则，及时搞好设备的维修与检查。对于应急维修的设备，在条件成熟时，应马上采用常规的维修方法，更换液压密封件，修复原来的阀件，使设备恢复原貌。不然，没有及时更换的旧密封件会日益老化，产生碎屑，污染油源，导致更多的液压故障，使设备发挥不出优良的液压功能。YZ 系 列 液 压 站（一） 液压站组成及工作原理液压站又称液压泵站，是独立的液压传动装置。它按主机要求供油，并控制油流方向、压力和流量，它适用于主机与液压装置可分离的各种液压机械上。用户购后只要将液压站与主机上的执行机构（油缸或马达）用油管相连，液压机械即可实现各种规定的动作、工作循环。液压站是由泵装置、集成块或阀组合、油箱、电气盒组合而成。各部件功用如下：泵装置上装有电机和油泵，它是液压站的动力源，将机械能转化为液压油的压力能。集成块是由液压阀及通道体组装而成。他对液压油实行方向、压力、流量调节。阀组合是板式阀装在立板上，板后管连接，与集成块功用同。 油箱是板焊的半封闭容器，上还装有滤油网、空气滤清器，它用来储油、油的冷却及过滤。电气盒分两种形式。一种设置外接引线的端子板；一种是配置了全套控制电器。液压站的工作原理如下：电机带动油泵旋转，泵从油箱中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过集成块（或阀组合）被液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸或油马达中，从而控制了液压机方向的变换、力量的大小及速度的快慢，推动各种液压机械作功。（二）液压站的结构形式及主要技术参数液压站的结构形式，主要以泵装置的结构形式、安装位置的冷却方式来区分，按泵装置的结构形式安装位置可分三种：1、上置立式：泵装置立式安装在油箱盖板上，主要用于定量泵系统。2、上置卧式：泵装置卧式安装在油箱盖板上，主要用于变量泵系统，以便于流量调节。3、旁置式：泵装置卧式安装在油箱旁单独的基础上，旁置式可装备备用泵，主要用于油箱容量大于250升，电机功率7.5千瓦上的系统。按站的冷却方式可分为两种：1、自然冷却：靠油箱本身与空气热交换冷却，一般用于油箱容量小于250升的系统。2、强迫冷却：采取冷却器进行强制冷却，一般用于油箱容量大于250升的系统。液压站以油箱的有效储油量及电动机功率为主要参数。油箱容量共有18种规格，如下表一。表一 油 箱 容 量 规 格 表 单位： 升25 40 63 100 160 250 400 630 8001000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000 6300本表完全符合液压泵站部颁标准，油箱容量系列。型 号 表 达 式 方 法 Y Z 压力级别 不带符号6.3 Mpa 回路连接形式： E 16 MPa 无符号集成块式 F 21 Mpa G板式元件管连接 H 32 MPa 电机功率 单位：千瓦 名 油箱容量（升） 称 泵的类型 系 型号：L上置立式 ;D单级叶片泵 ;S双联叶片泵 列 W上置卧式 ;B变量叶片泵 ; C齿轮泵 代 B旁置式 Z柱塞泵 号标记示例：泵装置上置立式，油箱容量160升，采用单级叶片泵，电机功率2.2千瓦，工作压力6.3Mpa，集成块式的液压站。可标为：YZL160D2.2YZ系列液压站各型联系尺寸、型号、参数 YZ系列各型液压站联系尺寸分别见图一至图三。 YZ系列液压站型号及参数见表二。 外形尺寸：mm油箱容量（升） L B H25 40 63 100 700 500 520160 800 600 600250 900 700 700400 1000 800 850630 1200 900 930800 1300 1000 970图一YZ系列上置立式液压站联系尺寸图 H1尺寸根据集成块多少而定本系列液压站根据用户要求及依据工况使用条件，可以做到：1、 按系统配置集成块，也可不带集成块。2、 可设置冷却器、加热器、蓄能器。3、 可设置电气控制装置，也可不带电气孔控制装置。图二 YZ系列上置卧式液压站联系尺寸图 外形尺寸：mm 油箱容量（升） L B H100 700 500 520160 800 600 600250 900 700 700400 1000 800 850 H1根据集成块多少而定 图三 YZ系列旁置式液压站联系尺寸图外形尺寸图： mm油箱容量（升） L B H A 250 900 700 700 依电机泵而定 400 1000 800 850 依电机泵而定 630 1200 900 930 依电机泵而定 800 1300 1000 970 依电机泵而定 1000 1400 1100 1080 依电机泵而定 1250 1400 1100 1180 依电机泵而定 1600 1600 1200 1180 依电机泵而定 2000 1800 1300 1300 依电机泵而定 2500 2000 1400 1300 依电机泵而定 3200 2200 1500 1400 依电机泵而定 4000 2500 1500 1500 依电机泵而定 5000 2500 1800 1500 依电机泵而定 6300 2800 1800 1600 依电机泵而定 H1依集成块多少而定表二 液 压 泵 站 型 号 及 参 数油箱容量（L） 泵 站型 式 电机攻率（KW） 油 泵压 力MPa 型 号 油 箱容 量（L） 泵 站型 式 电机 攻率 （KW） 油 泵 压 力Mpa 型 号 25 上置立式 055 63 YZL25D0。55 630 上 置 立 式 55 63 YZL630D5。540 上置立式 055 YZL40D0。55 75 YZL630D7。5 075 YZL40D0。75 旁置式 30 32 YZB630HZ3063 上置立式 075 YZL63D0。75 20 YZB630FZ30 11 YZL63D1。1 16 YZB630EC30 15 YZL63S1。5 800 上 置 立 式 75 63 YZL800D7。5100 上置立式 11 YZL100D1。1 11 YAL800D11 15 YZL100D1。5 旁置式 40 32 YZB800HZ40 15 YZL100S1。5 20 YZB800FZ40 22 YZL100S2。2 16 YZB800EC40 上置卧式 22 YZW100B2。2 1000 旁置式 75 63 YZB1000D7。5160 上置立式 11 YZL160D1。1 11 YZB1000D11 15 YZL160D1。5 13 YZB1000D13 22 YZL160D2。2 302 32 YZB1000HZ302 22 YZL160S2。2 2O YZB1000FZ302 3 YZL160S3 16 YZB1000EC302 上置卧式 22 YZW160B2。2 1250 旁置式 11 63 YZB1250D11 3 YZW160B3 13 YZB1250D13250 上置立式 1.5 YZL250D1。5 15 YZB1250D15 2.2 YZL250D2。2 30+40 32 YZB1250HZ（30+40） 3 YZL250D3 20 YZB1250FZ（30+40） 3 YZL250S3 16 YZB1250EZ（30+40） 4 YZL250S4 1600 旁置式 13 63 YZB1600D13 上置卧式 3 YZW250B3 15 YZB1600D15 4 YZW250B4 185 YZB1600D18。5 旁置式 13 32 YZB250HZ13 402 32 YZB1600HZ402 20 YZB250FZ13 20 YZB1600FZ402 16 YZB250EC13 16 YZB1600EC402400 上置立式 22 63 YZL400D2。2 2000 旁置式 15 63 YZB2000D15 3 YZL400D3 185 YZB2000D18。5 4 YZL400D4 22 YZB2000D22 4 YZL400S4 403 32 YZB2000HZ403 55 YZL400S5。5 20 YZB2000FZ40 3 上置卧式 4 63 YZW400B4 16 YZB2000EC403 55 YZW400B5。5 2500 旁置式 185 63 YZB2500D18。5 旁置式 185 3 2 YZB400HZ18。5 22 YZB2500D22 2 0 YZB400FZ18。5 132 YZB2500D132 1 6 YZB400EC18。5 404 32 YZ