液压故障诊断与维修实验总结

1、液压故障诊断与维修实验总结液压系统故障分析内容提要：对液压实验操作及液压故障诊断与维修课程的学习及相关工程机械液压系统的了解，进一步总结常见的故障，并进行适当的分析及排除。关键词： 液压系统 故障分析 故障排除1定义液压系统是以油液作为工作介质，利用油液的压力能并通过控制阀门等附件操纵液 压执行机构工作的整套装置，的作用为通过改变压强增大作用力。一个完整的液压系统由 五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。失效是液压设备、系统或元件的一种状态。液压系统在使用过程中若丧失了规定的 功能即称为失效，对于可修复的产品失效就是故障。2液压系统常见故障分析2.1工作油液污染变质污

2、染是指工作介质中混杂有对系统可靠性和元件寿命有害的各种物质，这种物质统 称为污染物。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。液压系统的污染物主要有：固体颗粒、水、空气、化学污染物、微生物和污染能量等。2.1.1进入油液中的污物的来源（1） 液压系统外部不清洁。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

3、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。2.1.2 带来危害固体颗粒会加速元件的磨损，导致元件性能下降；堵塞阀的间隙和小孔，弓I起阀的故 障等。水能腐蚀金属表面，加速油液氧化变质，并且与油液中某些添加剂作用产生粘性胶 质，引起阀芯堵塞。空气进入油液会降低油液的体积弹性模量，降低油液刚度，使系统动 态性能变坏，并引起气蚀现象。此外，空气促使油液氧化变质，降低润滑性能。化学污染 物中的化合物会与水反应形成酸类，对金属表面产生腐蚀作用。微生物大量繁殖会引起油 液变质劣化，降低油液的润滑性能，以及加速元件腐蚀。液压系统内的热能、静电、磁场和

4、放射线等能量往往对系统产生有害影响。2.1.3预防措施为了有效控制液压系统的污染，针对不同污染物产生的根源，采取不同的措施。对于 制造过程中的残留污染物，主要靠清晰和冲洗的办法加以清除；对于侵入污染物主要是加 强防护；对于运行中生成的污染物主要靠过滤与分离加以去除。2.2液压系统的泄漏泄漏是指在液压系统正常工作的情况下，从液压元件的密封间隙漏出少量油液的现 象。液压系统泄漏是机电产品漏油和产生故障的重要原因之一。液压系统泄漏不仅造成油 液资源浪费和污染环境，同时还造成停机损失、系统效率下降、火灾隐患、污染设备和制 品等问题。液压系统泄漏不仅影响了液压系统与电气传动的竞争力，还影响到在其他领域

5、的应用。2.2.1 泄漏的种类在分析泄漏产生的原因之前，首先要知道什么是泄漏，还要了解液压系统泄漏的种 类。液压系统泄漏主要有外泄漏和内泄漏两种：油液从液压元件的高压腔流向低压腔的现 象称为内泄漏；油液从系统内部流到系统外部的泄漏称为外泄漏。液压系统的泄漏主要有 两种：固定密封处泄漏和运动密封处泄漏。固定密封处泄漏的部位主要发生在缸底、各管 接头的连接处等，称为外泄现象；运动密封处泄漏主要发生在油缸活塞杆部位、多路阀阀 杆等部位，称为内泄现象。2.2.2 泄漏的危害三漏(漏油、漏水、漏气)问题到目前为止仍旧是工程机械的顽疾，尤其是液压系 统泄漏影响着系统工作的安全性、可靠性，造成油液浪费、污染

6、周围环境、增加机器的停 工时间、降低生产率、增加生产成本及对产品造成污损，因此，对液压系统的泄漏我们必 须加以控制。2.2.3 产生泄漏的原因几乎所有的液压系统的泄漏都是在使用一段时间后由于以下几个原因引起的：(1) 液压系统固体颗粒污染，导致密封件及配合件相互磨损；(2) 设计及制造的缺陷；(3) 冲击和振动造成管接头松动；(4) 油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质。2.2.4泄漏的防治控制和治理泄漏主要靠密封装置，考密封装置的正确设计和使用，包括密封材料的选 择、密封结构形式和制造安装质量等。1 、固定密封处外泄漏的治理方法对螺纹连接件，要合理选用，注意类型和使用条件，管接头的加工质量

7、和装配质 量应严格符合规范要求。各结合面禁锢螺栓有足够的拧紧力矩且要相等。多个阀块连接时，应避免用过长的螺栓连接。为减少因冲击和振动使管接头等部位松动引起的泄漏，要用减震支架固定管路。装配时应十分注意个密封部位及密封圈的清洁度，并按规定方法正确安装，防止 密封圈在装配时损坏。 强调良好的配管作业，避免管接头和法兰连接件的装配不良。22、运动密封处外泄漏的治理方法 消除活塞杆和驱动轴密封上的侧载荷。用防尘圈和防护罩保护活塞杆，防止磨料性粉尘。使活塞杆和转轴的运动速度尽可能低。相对运动表面的几何精度和表面粗糙度要严格保证。2.3液压系统的噪声与振动由于液压系统的振动和噪声本身不可避免，随着液压技术

8、向高速、高压和大功率方 向的发展，液压系统的噪声也日趋严重，并且成为妨碍液压技术进一步发展的因素，声音 超过70dB便成为噪声，使人听起来极不舒服，甚至使人烦燥不安，噪声作为污染已经日 益受到人们的重视。因此研究和分析液压噪声和振动的机理， 从而减少与降低振动和燥声， 并改善液压系统的性能，有着积极而深远的意义。2.3.1噪声与振动的危害液压系统中的振动和噪声是两种并存的有害现像，从本质上说，它们是同一个物理现象的两个方面，两者互相依存，共同作用。随着液压传动的运动速度不断增加和压力不断提高，振动和噪声也势必加剧，振动容易破坏液压元件，损害机械的工作性能，影响到设备的使用寿命，而噪声则可能影响

9、操作 者的健康和情绪，增加操作者的疲劳度。2.3.2噪声与震动的产生及其排除方法为减少噪声，必须对噪声源进行实际调查，测量分析液压系统的声压级，进行频率 分析，从而掌握噪声源的大小及频率特性，采取相应办法，具体列举如下： 使用低噪声电机；并使用弹性联轴器，以减少该环节引起的振动和噪声； 在电动机，液压泵和液压阀的安装面上应设置防振胶垫； 尽量用液压集成块代替管道，以减少振动； 用蓄能器和橡胶软管减少由压力脉动引起的振动，蓄能器能吸收10 Hz以下的噪声，而高频噪声，用液压软管则十分有效； 用带有吸声材料的隔声罩，将液压泵罩上也能有效地降低噪声； 系统中应设置放气装2.4液压系统的爬行在液压传动

10、系统中，当液压缸或液压马达在低速运转时，可能产生时断时续的速度不 均匀的运动现象，这种现象称为爬行。爬行现象实质上是当一物体在滑动面上作低速相对 运动时，在一定条件下产生的突跳与停止相交替的运动现象，是一种不连续的振动。2.4.1爬行现象的危害执行机构的爬行时一种十分有害的现象，比如在金属切削机床液压系统中，爬行不仅会影响加工精度、表面粗糙度，而且会缩短机构或刀具的使用寿命。2.4.2消除爬行的途径和方法消除爬行的可行途径是：围绕减小或消除静、动摩擦力之差，提高油液的体积弹性模 量以及保持相当的背压等方面采取以下相应措施。1提高液压系统刚性、液压传动系统比机械传动系统刚性低，容易产生爬行。32

11、、减小或消除静、动摩擦力差和摩擦力降落特性导致爬行的作用，这可从以下几方 面米取措施。保持导轨面的良好润滑条件和状态。提高润滑油的油膜强度。正确地安装和调整有关部件。3、回油路上设置背压，这可以组织运动部件启动后前冲，并在运动阻力变化引起速 度变化时起补偿作用，使总负载均匀，相当于提高了系统刚性，有助于消除爬行。4、 此外，液压系统压力、流量不稳定或压力、流量不足，也是引起爬行的因素，为此， 应保持系统压力和流量的稳定。2.5油温过高液压油是液压传动系统的工作介质，一般在3560C范围工作比较合适。在液压系统工作时，压力损失、容积损失和机械损失等都会转化为热能而使油温升高超过这个范围， 则是油

12、温过咼。2.5.1油温过高的危害液压油油温过高的危害 (1)液压油黏度、容积效率和液压系统工作效率均下降， 泄漏增加，甚至使机械设备无法正常工作。(2)液压系统的零件因过热而膨胀，破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死，同时，使润 滑油膜变薄、机械磨损增加，结果造成泵、阀、马达等地精密配合面因过早磨损而使其失 效或报废。(3)加速橡胶密圭寸件老化变质，寿命缩短，甚至丧失其密圭寸件性能，使液 压系统严重泄漏。(4)油液汽化，水分蒸发，容易使液压元件产生穴蚀；油液氧化形成胶状沉积物，易堵塞滤油器和液压阀内的小孔，使液压系统不能正常工作。2.5.2油温过高的原因及预防

13、措施(1) 油品选择不当预防措施：选用油液应按厂家推荐的牌号及机器所处的工作 环境、气温因素等来确定。(2) 污染严重预防措施：一般在累计工作1000多h后换油。(3) 油箱内油位过低预防措施：在实际操作和保养过程中，严格遵守操作规程 中对液压油油位的规定。(4) 液压系统中混入空气预防措施：经常检查进油管接口等封处的密封性， 防止空气进入；同时，每次换油后要排尽系统中的空气。(5) 滤油器堵塞预防措施：定期清洗、更换滤油器，对有堵塞指示器的滤油器， 应按指示情况清洗或更换滤芯；滤芯的性能、结构和有效期都必须符合其使用要求。 液压油冷却循环系统工作不良预防措施：定期检查和维护液压油冷却循环 系

14、统，一旦发现故障，必须立即停机排除。(7)零部件磨损严重预防措施：及时检修或更换磨损过大的零部件，据统计,4在正常情况下，进口的液压泵、马达工作五六年后，国产产品工作两三年后，其磨损都已 相当严重，须及时进行检修。（8）环境温度过高预防措施：应避免长时间连续大负荷地工作；若油温太高可使设备空载动转10min左右，待其油温降下来后再工作。2.5.3日常维护中应注意的问题在液压系统的日常使用维护中，特别注意以下几点： 经常保持油箱中油液的液位，使系统中的油液有足够的循环冷却条件。 检查保持冷却器内水量充足，管路畅通。 在系统不工作时，液压泵必须卸载。 正确选择系统中所用油液的粘度。黏度过高，增加油

15、液流动时的能量损失；粘度 过低，泄漏就会增多，两者都会使油温升高。 油温过高会引发热变形，降低设备精度，影响设备工作质量和工作性能。因此， 必须掌握油温升高的原因，采取有效措施排除其故障。3结束语其实在实际工作过程中，液压系统的各类故障并不是如上面所述，而是表现在工作机 构的动作之中。因此，只有了解了各类故障产生的原因及处理措施，才能在突发情况下快 速准确的解决问题，使其正常运行，保证工作效率。5参考文献：【1】荆玉龙，液压阀的常见故障与分析，宁夏机械，2005.6【2】穆海平，液压传动系统常见故障与分析，同煤科技，2012.3【3】张利平，液压传动系统及设计，化学工业出版社，2005.82001.5【4】杨国平，工程机械液压系统的故障诊断排除及实例，湖南科学技术出版社,【5】官忠范，液压传动系统，机械工业出版社，2004.86目录1 定义12 液压系统常见故障分析12. 1 工作油液污染变质12.1. 1 进入油液中的污物的来源1