毕业论文-液压系统

PAGE-13-目录引言 11液压系统经常出现的故障 11.1液压系统振动和噪声 11.1.1液压泵及吸油管路的气穴现象产生的振动噪声 11.1.2控制阀引起的噪声 11.1.3液压系统的机械噪声 21.2压系统中的“爬行” 21.2.1驱动刚性差引起的“爬行” 21.2.2液压元件间隙大而引起的“爬行”1.2.3摩擦阻力变化引起的“爬行” 31.3液压系统泄漏 31.3.1系统压力过高，使密封件或密封面处泄漏 31.3.2阀内产生内泄漏 31.3.3密封件泄漏 31.3.4接合面间产生泄漏 31.4液压冲击 31.4.1液流换向时产生冲击 41.4.2节流缓冲装置失灵产生冲击 42工程机械液压系统故障特点 42.1液压系统故障举例 42.2故障的现场检测与诊断 52.2.1现场的初步检查与诊断 2.2.2液压系统的仪器诊断 2.2.3液压系统的清洗 62.2.4其它诊断方法 3液压系统的保养 73.1选择适合的液压油 73.2防止固体杂质混入液压系统 73.2.1加油时混入杂质 3.2.2保养时混入杂质 3.2.3液压系统的清洗 3.3防止空气和水入侵液压系统 83.3.1防止空气入侵液压系统 3.3.2防止水入侵液压系统 3.4作业中注意事项 93.4.1机械作业要柔和平顺 结论 10致谢 10引用文献 11摘要液压系统被广泛应用于工程机械施工中，因此做好对液压系统及液压油的保养能够有效延长设备寿命，降低成本，提高企业利润。液压系统是工程机械普遍使用的一种传动装置，其具有传动力均与平稳、结构紧凑体积小、操作简便、易于实现自动化,、反应灵敏等特点，对于实现企业机械化生产具有积极意义。液压系统于传统工程机械设备相比，其寿命长、标准化程度高，能够为企业带来更多的利润空间。但是为了进一步降低成本，合理优化企业投入产出比，就必须关注于液压系统的保养与维护工作，在重视液压系统的维护管理的基础上,采取有效的措施防止故障的发生。工程机械在长期使用过程中的磨损、腐蚀、老化、疲劳等逐渐使故障增多。液压系统是工程机械中最常见最重要的部分之一。本文对工程机械液压系统常见故障与排除方法进行了分析和总结。

关键词：液压系统；故障；故障分析；排除引言对于现代机械工企业来说，影响其能否正常生产的重要因素就是机械设备的运行情况是否良好，其中液压系统的运转情况可以作为其技术状况的一个重要指标。那么对于液压系统来言维护和保养就显得尤为重要。对于液压系统而言合格液压油的使用是液压系统能够良好运行的前提条件，按时正确的保养维护是液压系统正常运行的根本所在。1.液压系统经常出现的故障在工程机械上，传动是指能量或动力由发动机向工作装置的传递，通过不同的传动方式使发动机的转动变为工作装置各种不同的运动形式。例如：车轮的转动、推土机铲刀的升降、起重机转台的回转、挖掘机动臂、抖杆及铲刀的复杂运动等。液压工程机械的故障最终主要表现在液压系统或其回路中的元件损坏，伴随漏油、发热、振动、噪声等现象，导致系统不能发挥正常功能。1液压系统中振动和噪声1.1.1液压泵及吸油管的气穴现象产生的振动和噪声当吸油管在阻力很大时，油液来不及填充管路及泵腔，产生局部真空，形成低压，当压力低到“空气分离压”时，溶解在工作原液中的空气大量分解出来，形成气穴气泡。气泡到高压区被压缩、击破。又会产生高频冲击，其压力值有时高达系统压力的10倍以上，这时不仅会使系统产生“气蚀”现象。伴随冲击振动、噪音及高温。排除方法：增大吸油管直径，减少或避免吸油管道弯曲，减少管道阻力；经常清洗滤油器；液压泵吸油高度尽可能小。1.1.2控制阀引起的噪声

调压弹簧损坏，更换弹簧。阀座密封不良。更换钢球或修该锥阀修研阀座密封接合面，使钢球与阀座接合面接触良好。滑阀在阀体内移动不灵活。将滑阀用金相砂纸研光，并清除污物。节流阀口开得太小，流速高产生喷流。减少节流阀进出口液压差，或采用小规格节流阀，使得在流量很少的情况下，节流阀开口较大。电磁换向阀快速切换，产生液压冲击。在电磁换向阀油路中设置缓冲装置。

1.1.3液压系统的机械噪声

原动机与泵联轴器同轴度误差或产生松动或轴承损坏，提高联轴器同轴度在0.1mm内，更换已损坏的轴承。管路安装不良，进油管与回油距离太近，适当拉开进油管与回油管距离，主要的管道应用管夹装置定位。1.2液压系统中的“爬行”

“爬行”是液压传动中经常出现的不正常运动状态。轻微的“爬行”使运动件产生目光不易觉察的振动，显著的“爬行”使运动件产生大距离地跳动。爬行现象是很有害的，因此消除“爬行”现象对于改善液压系统稳定性和提高机床加工精度是非常重要的。

1.2.1驱动刚性差引起的“爬行”

空气进入油液中后，一部分溶于压力油液中，其余部分就形成气泡浮游在压力油中。因为空气有压缩性，使液压油产生明显的弹性，造成驱动刚性差而引起“爬行”。采取措施如下：在制造和修配零件时，应严格达到公差要求，装配时要保证配合间隙。紧固各管道连接处，防止泄漏。均匀紧固各接合面处的连接螺钉，密封垫应均匀，不允许用多层纸垫。清除附着于滤油器上的脏物，应采用容量足够的滤油器。改进液压系统，设法防止系统中出现局部真空，并设置必要的排气塞或放气阀。

1.2.2液压元件间隙大而引起的“爬行”运动件低速运动引起的“爬行”运动件低速运动时，一旦发生干摩擦，阻力增加。这时要求液压泵提高压力，但由于液压泵间隙大而严重漏油，不能适应执行元件因阻力的变化而形成的压力变化而产生的“爬行”。此时应修复或更换液压泵内零件，保证装配要求的间隙，以减少液压泵的泄漏。控制阀失灵引起的“爬行”各种控制阀的阻尼孔及节流口被污物堵塞，阀芯移动不灵活等，使压力波动大，造成推力或流量时大时小而产生“爬行”。因此要经常保持油液清洁，定期清洗并更换，加强元件的维护，以防液压油污染。

1.2.3摩擦阻力变化引起的“爬行”

这种现象在液压缸出现的较多，主要是因为：液压缸中心线与活塞杆不平行，活塞杆局部或全长弯曲，缸筒内圆被拉毛刮伤，缸筒精度达不到技术要求，活塞杆两端油封调整过紧等因素会引起“爬行”。采取措施是逐项检验液压缸的精度及损伤情况，并进行修复或更新。液压缸安装精度应符合技术要求。

1.3液压系统泄漏

1.3.1系统压力过高，使密封件或密封面处泄漏。适当降低液压系统压力，但仍应根据机器说明书的要求，将液压系统压力调整到规定范围内，不可调得太高。

1.3.2阀内产生内泄漏阀内产生内泄漏。滑阀磨损使间隙增大。研磨阀体孔，重新制作滑阀，根据阀体孔实际尺寸来配间隙，一般应控制在0.005-0.01mm范围内。

1.3.3密封件泄漏密封件泄漏。密封件损坏、老化，使密封不良，应更换这些密封件；有方向性的密封件装配方向装错时，应重新安装。

1.3.4接合面间产生泄漏接合面间产生泄漏。两接合面本身的平面度误差，或表面受到损伤研磨或修磨接合面。接合面上的纸垫被压力油损伤更换纸垫。接合件上的螺钉未拧紧拧紧或更换新的螺钉。拧紧时应按对角方向逐步拧紧，防止接合面发生倾斜。1.4液压冲击液压系统在突然启动、停机、变速或换向时，阀口突然关闭或动作突然停止。由于流动液体和运动部件惯性的作用，使系统内瞬时形成很高的峰值压力，这种现象就称之为液压冲击。液压冲击的出现可能对液压系统造成较大的损伤，在高压、高速及大流量的系统中其后果更严重。因此在操作时要尽力避免液压冲击的形成。1.4.1液流换向时产生冲击

可使转向阀阀芯控制边切制成1.5°-4°的锥角或者向三角缓冲槽。

1.4.2节流缓冲装置失灵产生冲击

有的是液压缸缓冲装置中的钢球与阀座封油不良、端盖处纸垫损坏、活塞的锁紧螺母产生松动、活塞与缸体孔配合间隙过大等原因。

调换钢球、研磨阀座接合处，更换新纸垫，旋紧锁紧螺母或重新制作活塞（与缸体孔配合间隙为0.03mm）。

有的液压缸缓冲活塞端的缓冲柱塞上设有三角槽，油液经三角槽回油时进行缓冲，当缓冲柱塞外缘与端盖内孔磨损而配合间隙过大时，三角节流槽将不起缓冲作用。可根据端盖内孔尺寸重新做活塞及缓冲柱塞，或将此缓冲柱塞磨圆后，表面镀一层硬铬，再根据端盖内孔尺寸配磨间隙。有的液动换向阀两端设有单向节流阀（阻尼器），若此单向节流阀中节流阀调整不当或单向阀密封不良时，均会使工作装置在换向时产生冲击。这时拧紧些节流阀调节螺钉，适当增大缓冲阻尼，若仍有冲击，可判断为单向阀密封存在问题，从而再检查单向阀及其阀座密封问题。

1.4.3液压系统中有空气液压系统内存在大量空气，换向阀内空气时而被压缩，时而被释放，造成液压冲击检查空气进入处，采取防止措施，排除系统内存在的空气。2.工程机械液压系统故障特点2.1液压系统故障举例液压机械传动系统主要由液压泵、控制阀、变矩器、变速器和动力换挡变速阀等组成，其故障通常表现为行走无力或液压离合器接合不良。工作装置液压系统主要由液压泵、控制阀、液压马达和液压缸组成，其故障主要表现为马达的行走或回转无力、液压缸活塞的伸出和缩回迟缓。这两种系统故障的共同特点为：系统压力不足。例如挖掘机液压系统出现故障时，整机全部动作失灵或迟缓，其特征为：①整机不能正常运转。②各工作部分能正常工作，但表现为各部分动作滞缓、工作无力。③挖掘机开始工作时，各种动作较正常，当机械工作一段时间后，出现各执行机构无力及动作滞缓，特别是挖掘力不够，行走转向困难等。2.2故障的现场检测与诊断2.2.1现场的初步检查与诊断根据故障现象查清有关情况，对照液压系统图分析产生故障的部位和初步原因，不可忽视看起来十分简单的原因，更不可盲目乱拆，以免造成不必要的损失。在具体的检查过程中应扫以下步骤进行。①向驾驶员了解情况，对故障产生时机器的状态，声音等都要做详尽了解，避免了小题大做，化易为难。如一台966D装载机，在给变速器换完油后发现机器行走无力。变矩器油温过高。经检查发现，所加传动油号错误，在弄清了引发故障的原因后，故障得以迅速排除。②进行必要的具体操作。有时，驾驶员对机器故障的因果关系陈述不清，致使故障诊断困难，这时进行必要的现场操作将获益匪浅。③油质、油量的检查。此内容看似简单，社施起来却常被忽视。如一台966D装载机（其行走机构为液压力传动系统），驾驶员放假时已将变速器油放完。待工地搬迁后助手来开车时，发现机器不能行走，原以为是出了大故障，但维修人员在现场只作凭听声音、检查油尺就解决了问题，避免了大事故的发生。又如，一台日立EX220-2挖掘机，在修理完液压缸后发现液压油不足，而现场采购的液压油为土法提炼的再生油，续加到油箱后造成了油质的污染。变质起泡，致使机器动作无力，更换液压油后故障得以排除。因此，对油质，油量的检查必须引起足够的重视；否则将烧坏液压泵，损坏传动系统。④检查各种滤芯。滤油器是液压系统的清洁工具，在故障诊断时，检查滤油器（台滤油器的脏污程度、滤芯上各种杂质的性状等）可为进一步分析故障提供依据。如一台加腾HD820型挖掘机，在运转了4000h左右后发现整机无力；拆检其液压系统滤油器时，发现滤芯损坏，堵住了回油口，更换滤芯后故障得以排除。如果通过以上的初步检查后仍不能排除故障，则应借助仪器做更为详细的检测。2.2.2液压系统的仪器诊断在一般的现场检测中，由于流量的检测比较困难，加之液压系统的故障往往又都表现为压力不足，因此在现场检测中，更多地是采用检测系统压力的方法。如一台966D装载机，在运转6000h后发现其行走无力，检测变矩器进、出口的压力值，结果都很正常；操作动力换挡变速阀，测量方向离合器压力时，该压力仅为0.5MPa，即建立不起正常压力。解全变速器后发现，方向离合器油道中油封损坏，造成液压油渗漏，更换油封后故障被排除。又如，一台EX220-5挖掘机，运转3000h后发现行走跑偏，检测行走系统压力发现，左边为32MPa，右边只有26MPa，后调整右行走安全阀压力，故障得以排除。2.2.3电脑诊断随着机电液一体化在工程机械上的广泛应用，单一的压力测试已不能满足现场检测的需要，现在越来越多的进口工程机械，其故障诊断要借助专门的检测电脑来完成，检测电脑所测数据丰富、体积小且携带方便。如一台日立EX220-2挖掘机，工作装置液压系统无力，当操作挖掘机手柄时，伴随发动朵变声并冒浓烟。利用检测电脑检测时发现，液压泵流量无显著变化，压力升高时发动机变声，经分析认为，液压泵流量太大，斜盘无法调整流量。解体液压泵伺服阀，发现伺服阀与液压泵流量调整斜盘的连接销轴断裂，更换销轴后故障被排除。2.2.4其它诊断方法现场维修中常采用不用仪器的对换诊断方法，这种方法常在不同型号机器进行整体测试时使用，即若现场无检测仪器或被查元件比较精必而不宜拆开时，可换上其它同型号机器上元件在进行检查，即能快速地诊断出有否故障。如一台CAT320L挖掘机在工作不到500h时，工作装置液压系统无力，当时现场无检测仪器，根据经验初步判断主安全阀有故障；可是现场解体主安全阀，发现先导针阀锥面并无明显的磨损和伤痕，遂将同场另一台同型号的320L挖掘机上的主安全阀与该安全阀进行了对换，试机后故障被排除。这种对换诊断讨法简单易行，但须判断准确。3.液压系统的保养

对机械化施工企业来说，工程机械技术状况的良好与否是企业能否正常生产的直接因素。就液压传动的工程机械而言，液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志。合格的液压油是液压系统可靠运行的保障，正确的维护是液压系统可靠运行的根本。为此，本人根据工作实践，就一般作业环境中工程机械液压系统的维护作一粗略的探讨。

3.1选择适合的液压油

液压油在液压系统中起着传递压力、润滑、冷却、密封的作用，液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。应按随机《使用说明书》中规定的牌号选择液压油，特殊情况需要使用代用油时，应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用，以防液压油产生化学反应、性能发生变化。深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油，不能使用。

3.2防止固体杂质混入液压系统

清洁的液压油是液压系统的生命。液压系统中有许多精密偶件，有的有阻尼小孔、有的有缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等，危及液压系统的安全运行。一般固体杂质入侵液压系统的途径有：液压油不洁；加油工具不洁；加油和维修、保养不慎；液压元件脱屑等。可以从以下几个方面防止固体杂质入侵系统：

3.2.1加油时混入杂质

液压油必须过滤加注，加油工具应可靠清洁。不能为了提高加油速度而去掉油箱加油口处的过滤器。加油人员应使用干净的手套和工作服，以防固体杂质和纤维杂质掉入油中。

3.2.2保养时混入杂质

拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位，造成系统油道暴露时要避开扬尘，拆卸部位要先彻底清洁后才能打开。如拆卸液压油箱加油盖时，先除去油箱盖四周的泥土，拧松油箱盖后，清除残留在接合部位的杂物（不能用水冲洗以免水渗入油箱），确认清洁后才能打开油箱盖。如需使用擦拭材料和铁锤时，应选择不掉纤维杂质的擦拭材料和击打面附着橡胶的专用铁锤。液压元件、液压胶管要认真清洗，用高压风吹干后组装。选用包装完好的正品滤芯（内包装损坏，虽然滤芯完好，也可能不洁）。换油时同时清洗滤清器，安装滤芯前应用擦拭材料认真清洁滤清器壳内底部污物。

3.2.3液压系统的清洗

清洗油必须使用与系统所用牌号相同的液压油，油温在45～80℃之间，用大流量尽可能将系统中杂质带走。液压系统要反复清洗三次以上，每次清洗完后，趁油热时将其全部放出系统。清洗完毕再清洗滤清器、更换新滤芯后加注新油。

3.3工程机械液压系统在工作过程中，当压力降低时，空气会进入液压系统；液压油中含有水分，故而水也会进入液压系统。

3.3.1防止空气入侵液压系统

在常压常温下液压油中含有容积比为6～8%的空气，当压力降低时空气会从油中游离出来，气泡破裂使液压元件“气蚀”，产生噪声。大量的空气进入油中将使“气蚀”现象加剧，液压油压缩性增大，工作不稳定，降低工作效率，执行元件出现工作“爬行”等不良后果。另外，空气还会使液压油氧化，加速油的变质。防止空气入侵应注意以下几点：

1、维修和换油后要按随机《使用说明书》规定排除系统中的空气，才能正常作业。

2、液压油泵的吸油管口不得露出油面，吸油管路必须密封良好。

3、油泵驱动轴的密封应良好，要注意更换该处油封时应使用“双唇”正品油封，不能用“单唇”油封代替，因为“单唇”油封只能单向封油，不具备封气的功能。本单位曾有一台柳工ZL50装载机大修后，液压油泵出现连续“气蚀”噪声、油箱油位自动升高等故障，经查询液压油泵修理过程，发现即为液压油泵驱动轴的油封误用“单唇”油封所致。

3.3.2防止水入侵液压系统

油中含有过量水分，会使液压元件锈蚀、油液乳化变质、润滑油膜强度降低，加速机械磨损。

除了维修保养时要防止水分入侵外，还要注意储油桶不用时，要拧紧盖子，最好倒置放置；含水量大的油要经多次过滤，每过滤一次要更换一次烘干的滤纸，在没有专用仪器检测时，可将油滴到烧热的铁板上，没有蒸气冒出并立即燃烧方能加注。

3.4作业中注意事项

3.4.1机械作业要柔和平顺