液压传动控制设备的维护.doc

硅湖职业技术学院毕业论文（设计）液压传动控制设备的维护【摘要】近年来，由于液压传动控制技术的快速发展，已成为工程机械及国防尖端技产品不可缺少的重要技术。其中液压传动控制设备在液压传动的过程中起着关键作用。所以，如何加强对液压传动设备的维护和保养，确保其安全高效运行，成为日常工作的首要任务。本文从液压控制设备的原理、工作环境和状态着手，总结出液压传动设备的常见故障及处理方法同时总结出维护保养的要点。【关键字】液压控制阀 常见故障及排除 注意事项 维护保养1液压控制设备简介液压系统主要由动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。液压系统中的执行元件（如液压缸、液压油马达）在工作时，需要经常地启动、制动、换向和调节运动速度以适应外负载的变化，因此就要有一套对机构进行控制和调节的液压元件，通常用控制阀来完成。它对外不做功，仅用于控制执行元件，使其满足主机工作性能要求。液压控制阀按用途可以分为三大类：方向控制阀，如单向阀、换向阀；压力控制阀，如溢流阀、顺序阀、减压阀和压力继电器；流量控制阀，如节流阀、调速阀。这三类阀还可以根据需求互相组合成组合阀。2液压控制设备的常见故障和维护2.1方向控制阀方向控制阀主要是用来控制液压系统中各路的通、断或改变油液流动方向。它包括单向阀和换向阀。2.1.1单向阀液压系统中常用的单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。普通单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动。使用的时候应注意，单向阀的工作压力要低于单向阀的额定工作压力；通过单向阀的流量要在其通径允许的额定流量范围之内，并且应不产生较大的压力损失。单向阀的开启压力有多种，应根据系统功能要求选择适用的开启压力，应尽量低，以减小压力损失；而作背压功能的单向阀，其开启压力较高通常由背压值确定。单向阀是有方向的，使用时一定要注意认清进、出油口的方向，保证安装正确，否则会影响液压系统的正常工作。特别是单向阀用在泵的出口如反向安装可能损坏泵或烧坏电机。单向阀安装位置不当，会造成自吸能力弱的液压泵的出现吸空故障。尤以小排量的液压泵为甚。故应避免将单向阀直接安装于液压泵的出口，尤其是液压泵为高压叶片泵、高压柱塞泵以及螺杆泵时，应尽量避免。如迫不得已，单向阀必须直接安装于液压泵出口时，应采取必要措施，防止液压泵产生吸空故障。比如在联接液压泵和单向阀的接头或法兰上开一排气口。当液压泵产生吸空故障时，可以松开排气螺塞,使泵内的空气直接排出，若还不够，可自排气口向泵内灌油解决。或者使液压泵的吸油口低于油箱的最低液面，以便油液靠自重能自动充满泵体；或者选用开启压力较小的单向阀等措施。日常维护时注意检查阀芯和阀座接触面是否有损伤，否则会影响阀芯的运动；对于阀体孔和阀芯之间的间隙配合长时间运行后需要检查两者间的间隙配合是否正常；对于弹簧和密封圈这类易损件必须经常检查维护，如有损坏必须及时更换；同时必须保证工作时的流量应与阀的额定流量相匹配，当通过单向阀的流量远小于额定流量时，单向阀会产生振动，影响其使用寿命。对于单向阀在使用的时候经常也会发生各种故障。单向阀的的常见故障原因为以下几点（1）阀芯和阀座接触不紧密、阀体孔与阀芯不同轴度过大（2）阀体孔与阀芯的加工精度较低，间隙配合不当；弹簧断裂或过分弯曲。 由此造成的故障有（1）单向阀反向截止时，阀芯不能将液流严格封闭而产生泄露。（2）阀体不能正常工作解决其故障的方法：（1）重新研配阀芯与阀座，一定要保持阀芯与阀座接触紧密。（2）调整阀体孔和阀芯的间隙配合或者更换弹簧。2.1.2换向阀换向阀是利用阀芯和阀体间的相对运动，使油路接通、切断或更换液流的方向，从而改变液压系统的工作状态。对换向阀的主要性能要求是：换向动作灵敏、可靠、平稳、无冲击；能获得准确的终止位置；内部泄漏和压力损失要小。在实际生产过程中常用的换向阀有手动换向阀、机动换向阀、电磁换向阀、液动换向阀、电液换向阀。换向阀的故障可分为三种情况：(1)电磁铁引起的故障；(2)换向阀本身引起的故障及使用不当引起的故障；(3)选择元件不合理等方面引起的故障。下面主要从换向阀本身引起的故障及使用不当引起的故障来分析。由第一种故障引发的故障现象为：操纵时，阀不动作或动作不良。以下为故障原因分析及故障处理方法。原因（1）换向阀阀芯因污染物、毛刺等将阀芯卡住或将配合件表面划伤、拉毛等。故障处理方法：拆开清洗，修整被破坏表面，清除毛刺。如果破坏严重，则需更换新阀。原因(2)阀体变形，引起阀芯卡紧。故障处理方法：阀体变形多是由于安装底面不平或安装螺钉夹紧力不均造成的，应检查安装底面的平面度，不平时应修磨安装表面，并使安装螺钉受力均匀，进行重新安装。原因(3)自动复位弹簧折断。故障处理方法：拆开检查，更换，并正确安装弹簧。原因(4)手动换向阀和行程换向阀中的密封圈过紧。故障处理方法：换用合适的密封圈。原因(5)装配错误。如经过拆装后，有些零件位置装错，漏装或管路安装错误，引起换向的动作不良或系统工作失常。故障处理方法：检查安装、装备状态，正确装配零件，正确安装管路。原因(6)对于电磁换向阀，电磁铁损坏。故障处理方法：更换新的电磁铁。由第二种故障引发的故障现象为：泄漏量过大。原因(1)阀芯或阀体磨损或严重划伤。具体原因如下：(a).因加工制造等不良引起阀芯受液流冲刷产生转动，使用一段时间后，发生配合间隙过大而导至泄漏增大。(b)因油液污染，含有硬质磨粒(砂、铁锈、氧化皮、金属锉屑等)而引起较大磨损。故障处理方法：换用新阀并过滤油液或换用新油。原因(2)使用压力过高或阀体膨胀使间隙变大，泄漏增大。故障处理方法：使用压力应低等于额定压力，或换用高压阀。原因(3)密封圈失效或漏装，引起泄漏。故障处理方法：拆开检查，按正常状态装配。原因(5)油温过高，油的粘度降低，引起泄漏增大。故障处理方法：检查油温，使用冷却器降低油温。第三种故障现象：换向时有噪音、冲击和振动。原因(1)电磁阀阀芯推杆过长造成电磁铁衔铁不到位产生嗡鸣声。故障处理方法：修理推杆使长度符合要求。原因(2)推杆过短，造成电磁阀阀芯未到位或过位，导致节流口开度较小，液流速度增大，流速噪音增加。故障处理方法：换用尺寸符合要求的推杆。原因(3)液动阀或电液动阀的控制压力过高或控制流量过大，由于其换向时间比较短，从而引起冲击。故障处理方法：(a)降低控制压力或控制流量，(b)采用有节流阀调节换向速度的液动换向阀，以便调节换向时间。(c)换用直流电磁铁控制的阀。原因(4)油中混入了空气，换向时产生空穴引起振动和噪音。故障处理方法：排除系统中的空气。对于换向阀使用也应该注意各种事项。1.机动换向阀结构简单、动作可靠、换向位置精度高。但是由于必须安装在液压执行元件附近，所以连接管路必须较长，液压装置不够紧凑。 2.电磁阀使用前先要检查电磁阀是否与选型参数一致，比如电源电压、介质压力、压差等，尤其是电源，如果搞错，就会烧坏线圈。电源电压应满足额定电压电压波动范围：交流+10%-15%，直流+10%-10%，平时线圈组件不宜拆开。3. 接管之前要对管道进行冲洗，把管道中的金属粉末及密封材料残留物，锈垢等清除。 要注意介质的洁净度，如果介质内混有尘垢，杂质等妨碍电磁阀的正常工作，管道中应装过滤器或滤网。4. 电磁阀前后应加手动切断阀，同时应设旁路，便于 电磁阀在故障时维护。5. 电磁阀一般是定向的，不可装反，通常在阀体上用指出介质流动方向，安装时要依照指示的方向安装。不过在真空管路或特殊情况下可以反装。6. 电液换向阀与阀连接的表面，粗糙度要求Ra0.8，平面度要求0.01/100mm7. 对电液换向阀，要根据所用的电源、使用寿命、切换频率、安全特性等选用合适的电磁铁。日常维护时需要检查线圈是否脱焊，线圈是否短路。主阀芯或铁动阀芯的密封件是易损需要定期就要检查。弹簧如有变形直接更换。阀头上坚固件要检查是否松动需要及时检查并拧紧。电液动换向阀定期维护时首先要检查安装位置的水平。检查液压系统所用介质的过滤精度至少20m，如不符合及时清洁并更换。检查回油口T的压力不能超过规定的允许值。弹簧可能在运动过程中卡住或者损坏，维护时必须检查电液动换向阀运动速度是否正常。对于易损件阀芯密封圈磨损、阀杆和阀座检查维护时如出现算坏必须直接换掉。2.压力控制阀压力控制阀在液压系统中，主要用于控制液压系统压力的大小或利用压力的大小来控制油路的通断。这类阀的工作原理是利用阀芯上的液压作用力与弹簧力保持平衡进行工作的。常用的压力控制阀有溢流阀、顺序阀、减压阀、压力继电器等。2.1使用注意事项和维护1.应根据液压系统的工作情况和特点按要求选择溢流阀的类型。通常直动式溢流阀响应较快，宜作安全保护阀使用；先导阀溢流阀启闭特性比较好，宜作调压和定压阀使用。2.如需改变溢流阀的调压范围，可以通过变换溢流阀的调压弹簧实现，但是必须注意弹簧的设定压力可能改变阀的启闭特性对正常运行会有影响。3.溢流阀在液压系统中起安全作用，对新的液压设备或更换溢流阀后，启动液压泵前必须检查溢流阀是否处于限压状态，若是必须将溢流阀调压弹簧松开，使溢流阀处于卸荷状态，然后在空载运转时，逐渐调节弹簧的压缩量，使系统压力上高，达到调定压力。否者会引起事故。4. 压力继电器必须放在压力有明显变化的地方才能输出电信号。若将压力继电器放在回油路上，由于回油路直接接回油箱，压力也没有变化，所以压力继电器也不会工作。压力控制阀日常维护时需检查阀芯与阀座处密封的严密性；阀芯和阀座之间是否有异物；阀芯长时间运行后需检查是否过度磨损；阻尼孔是否被堵塞；弹簧易变形需要及时检查和更换；日常检查维护时拆洗过的溢流阀组成零件正确安装，注意不能二次污染。2.2压力阀常见故障及其排除方法压力阀故障现象可分为（1）阀体压力波动（2）产生噪声和振动明显（3）出口压力不稳定。阀体压力波动产生的原因主要是：（1）压力阀内、外泄漏（2）锥阀与阀座磨损（3）主阀阀芯与阀孔磨损（4）弹簧折断或变形。针对原因（1）可分别采用以下处理方法：（1）治理好内、外泄漏（2）更换锥阀及阀座（3）修研阀孔，重新配置阀芯（4）更换合格弹簧。针对原因（2）可分别采用以下处理方法：（1）螺母松（2）弹簧变形不复位（3）滑阀配合间隙过紧（4）锥阀磨损（5）出油管中有空气(6)流量超过允许值(7)和其他阀产生共振(8)系统管道振动，产生共振。通常采用的处理方法有：（1）紧固螺母（2）更换弹簧（3）修研滑阀，使其灵活（4）更换锥阀（5）放出空气（6）更换流量大的阀（7）略微改变阀的压力垫（8）固定系统管道及其他配件振动源。针对原因（3）可分别采用以下处理方法：（1）1、阀芯配合间隙偏大（2）阻尼孔通油不畅（3）弹簧太软或变形，阀芯滑动不灵活（4）阀芯与阀体拉毛变形，滑动不灵活。此时就应该采用以下处理方法：（1）重新配制阀芯（2）更换合格液压油和滤芯，清洗阀孔、阻尼孔（3）更换合格弹簧（4）更换阀芯阀座。3.流量控制阀流量控制阀是在一定压力差下，依靠改变节流口液阻的大小来控制节流口的流量，从而调节执行元件（液压缸或液压马达）运动速度的阀类。 主要包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。3.1节流阀常见故障分析与处理节流阀常见故障可分为：（1）当调节手柄时，节流阀出口流量并不随手柄的松开或拧紧而变化，使执行元件的速度总是维持在某一值（随节流阀阀芯卡死在何种开度位置而定），完全关死时，执行元件不动作（2）节流阀调节在某一节流开度，并缩紧好调节螺钉后，出口流量却仍然不断变化，使得执行元件的运动速度出现时快时慢，或逐渐减慢，或者逐渐增加及突跳等速度不稳定的现象。故障现象（1）产生原因：（1）因油中污物卡死阀芯或堵塞节流口。(2 )因阀芯和阀体孔的形位公差不好，例如失圆有锥度，造成液压卡紧，导致节流调节失灵。(3)因阀芯和阀体配合间隙过小或过大，造成阀芯卡死或泄漏量大，导致节流调节作用失灵。针对故障可以采取以下处理方法：(1.)更换油液（2）调整好阀芯和阀体的间隙配合（3）调整好阀芯和阀体的间隙配合。3.2调速阀常见故障分析与处理调速阀是在节流阀前面串联一个定差减压阀的组合阀。利用定差减压阀“定差”的工作特性，使节流阀前后的压力差基本保持不变，从而使流量不受压力变化的影响而基本保持稳定。这种调速阀称为压力补偿式调速阀。为补偿油温变化对流量稳定性的影响，出现一种温度补偿式调速阀，尤其是在压力补偿调速阀的其础上改进的。在其调节手柄上连动着一个温度补偿杆，当温度变化时，本来流量会有增减，但由于温度膨胀系数较大的聚氯乙烯塑料制造的温度补偿杆长度发生变化，节流口大小自动增减，使流量保持不变。对于调速阀经常出现的故障就是当负载变化时，压力补偿式调速阀的出口流量不稳定。导致其产生的原因主要有以下几个方面。（1）进出、口压差过小，则定差减压阀阀芯上下的压力差也很小，阀芯被弹簧压在最下端；定差减压阀处于全开状态，不起减压作用；这时调速阀的性能就和节流阀相同。如果能使节流阀的开度变小，或者增加进油口的压力，从而使压差超过最小压差值的话就可以避免这些故障。对于一般的中压调速阀而言，最小压差值通常为0.40.5MPa，而高压调速阀为的压差值要达到1MPa以上。（2）定差减压阀阀芯卡住，或其弹簧拆断；进出油口接反或者定差减压阀的阻尼小孔被堵塞等原因也可能到时调速阀出口流量不稳定。这个时候就需要拆开检查、清洗，并且正确安装甚至更换合格弹簧。3.3流量控制阀使用注意事项和维护1.节流阀阀经常需要操作，因此应安装在易于方便操作的位置上。2.节流阀安装时要注意介质方向与阀体所标箭头方向保持一致。3.节流阀不适宜在较小开度下工作，否则极易阻塞并改变执行器爬行。4.节流阀开度应该根据执行器额定速度要求进行调整，调闭后必须锁紧，以防松动而改变调好的节流口开度。5.调速阀通常不能反向使用，否则，定差减压阀将不起压力补偿器作用。流量阀调整好后，应锁定位置，以免改变调好的流量。6.在接近最小稳定流量下工作时，建议在系统中调速阀的进口侧设置管路过滤器以免阀阻塞而影响流量的稳定性。7.在使用溢流节流阀时，要检查溢流口回油背压要低。流量控制阀阀日常维护时需检查油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质、沥青、碳渣等污物堆积在节流缝隙处。检查阀口压差和阀口的温度，这些都会导致油液堵塞。4液压油污染对控制设备的危害及维护措施在液压传动控制中，液压油是传递能量的介质，它的质量直接影响到液压传动的正常工作，所以液压油的正确选用与有效维护十分关键。在日常的工作中，要定期对液压油进行检测，保持液压油的洁净，以有效防止由于油液变质或污染而造成液压系统中控制设备以及其他元件的故障发生。油箱、各类控制设备的周围经常保持清洁，油箱必须有加盖密