液压系统历年来发生的事故情况及分析

1、第四章 历年来发生的事故情况及分析第一节 液压系统中发生故障的原因液压系统在工作中发生故障的原因很多，主要原因在于设计、制造、使用以及液压油污染等方面存在故障根源；其次便是在正常使用条件下的自然磨损、老化、变质而引起的故障。在分析液压系统的故障原因时，可从以下几个方面进行。(1)设计原因 液压系统产生故障，一般应首先分析液压系统设计上的合理性是否存在问题。设计的合理性是关系统到液压系统使用性能的根本问题，这在引进设备的液压系统故障分析过程中表现得相当突出。其原因与国外的生产组织方式有关，国外的制造商，大多数采用互相协作的方式，这就难免出现所设计的液压系统不完全符合设备的使用场合以及要求的情况。

2、如从德国引进的某水泥生产线的核心设备立磨液压机的故障过程中充分体现了这一点。立磨液压机的液压系统在工作过程中由于轧辊位移量很小，主要工作在保压状态，所以系统在保压过程中必须使液压泵处于卸荷状态，才能减少系统的发热量，保证液压油的黏度不至于变化太大，从而保证水泥的生产能力。引进设备的液压系统设计上采用了常用的溢流阀带载卸荷方式，显然属于不合理造成的。 设计液压系统时，不公要考虑液压回路能否完成主机的动作要求，还要注意液压元件的布局，特别注意叠加阀设计使用过程中的元件排放位置，例如在由三位换向阀、液控单向阀、单向节流阀组成的回路中，或者选用外控方式，或者采用带预压单向阀的内控方式，其目的均为确保液

3、控阀的正常换向。其次要注意油箱设计的合理性、管路布局的合量性等因素。对于使用环境较为恶劣的场合，要注意液压元件外露部分的保护。例如在冶金行业使用的液压缸的活塞杆常裸露在外，被大气中污物包围。活塞杆在伸出缩回的往复运动中，不仅受到磨粒的磨损与大气中腐蚀性气体的锈蚀，而且还有可能从活塞杆与导套的配合间隙中进入污物污染油液，进一步加速了液压缸组件的磨损。如在结构设计中在活塞杆上加装防护套，使其外露部分由套保护起来，则可减少或避免上述危害。有的设计人员为了省事，在油箱图纸的技术要求中提出“油箱内外表面喷绿凶垂纹漆”，这样制造商自然就不会对油箱内表面进行酸磷化处理，使用一段时间后，随着油箱内表面油漆的脱

4、落，就会堵塞液压泵的吸油过滤器，造成液压泵吸空式压力升不高的故障。 (2)一般情况下，经过正规生产企业装配、调试出厂后的液压设备，其综合的技术性能是合格的。但在设备维修、需要更换一些新的液压元件时，由于用户采用了劣质液压元件，反而在新元件取代旧元件之后系统出现了故障。因此对元件的制造问题也应认真对待，不容忽视。否则也有可能给液压系统带来预想不到的故障。例如，某造纸机械液压系统中更换了一双筒精过滤器滤芯，安装后仅6天就出现了由于小孔堵塞而造成的故障。经过对更换的新购纸芯过滤器的滤芯进行认真检查，发现滤芯在加工制造中受到了严重机械损伤。呈一定规律分布的微孔和裂缝，失去了过滤作用，滤纸的质量低，纸内

5、粘有污物。显而易见这样的滤芯装后不仅起不到过滤的作用，反而本身又构成了一个污染源，给系统造成不应有的故障。更有甚者，一些家庭作坊式的液压站制造商在液压系统总装时根本不对系统进行冲洗。以装配时的元件清洗取代装配时系统的冲洗，使系统内留下了装配过程中带进的污染物，也是造成系统故障的一个不可轻视的原因。液压系统的清洗，必须借助于液流在一定压力、一定速度的情况下，对整个系统的各个回路分别进行冲洗。现在一些正规的液压站专业制造商已把装配后系统严格用于装配生产中，并把这一技术看成是产品质量保证体系中草药的一个重要环节，也是一个行之有效的措施。另外，液压集成块中的毛刺清理的程度也是制造、清洗过程中一个不可忽

6、视的环节。(3)使用原因 液压系统使用维护不当，不仅使液压设备的故障频率增加，而且会降低设备的使用寿命和使用性能，这在一些新的液压系统用户中体现得较为突出。例如，福建某玻璃门窗生产企业新购进一台玻璃涂胶液压设备，该企业的操作人员在液压站不加液压油的情况下就开始了设备调试，结果不到10min液压泵抱死、电动机烧坏，并且差一点造成人身事故。又如有一个企业的一台液压设备，液压油未达到液位计的最低液位，由于未能及时购买液压油，为了不影响生产，设备操作者“灵机一动”在油箱中放了两块砖头，液位上来了，设备也开了起来，结果使用了2个月左右，由于砖在液压油中发生粉化，使得砖粉末进入了，整个液压系统，造成了整机

7、瘫痪的严重后果。另外液压设备在使用过程中的超载、超速，维护保养不及时、使用不当等，都可能引起液压系统的故障。 (4)液压油污染的原因 液压系统的故障75%以上是由于液压油的污染引起的，在使用液压油时要把它看作像人的血液一样保持足够的清洁才能确保液压系统的故障率到最低限度。在液压系统中极易造成油液污染的地方是油箱。不少油箱，在结构设计和制造上存在着缺陷。最常见的是“封闭性”油箱设计得不合理，例如在连接处、接管处不加密封，导致污物进入油箱。污染的油液进入液压系统中，加速液压元件的磨损、锈蚀、堵塞。最后导致辞故障的形成。近几年来许多制造商在油箱结构设计上做了不少有益的探索和实践，以减少或杜绝污染物进

8、入油箱。例如采用全封闭的油箱结构，除只留一个与大气相通的通气孔之外，油箱全部采用封闭结构，所有连接处和接管处设有严格密封装置。加油口盖设置过滤装置构成通气孔，该口使油箱内液面与大气相通而保证系统正常工作，同时还可以防止外界污染物进入油箱。由于油箱全密闭，所以泵的油口处取消了过滤器，系所有回油经总回油管路上的（回油）过滤器再回到油箱内，从而确保了整个液压系统油液的清洁。这种结构不仅避免了外界污物对油箱内油液的污染。而且由于吸油口去掉了过滤装置，使汲油阻力大大减少，从而避免了空穴现象的发生。第二节 常见液压系统故障分析实例1、实例1：如图1换向阀3停到中位的瞬间，油缸2不能准确停留，反而后退一点故

9、障分析：换向阀3停到中开始怀疑换向阀3有问题;更换换向阀3现象不变，发现泵电机之间法兰中有油漏出，估计泵固架油封损坏，换新油封，故障排除;故障原因：油泵运转时泵低压油腔成负压致使空气从油封进入系统，当换向阀3换到中位油缸两腔油堵死，而油缸由于惯性继续运动，这样，油缸中的油一个腔压缩，另一个腔则形成负压，所以油缸活塞又可能被反推运动，当空气进入达到一定量时这种可能就成为事实。2、实例2：如图2系统有10MPa压力，换向阀动作，但油缸不动.故障分析：元件配合尺寸不合要求(如图2)。系统有10MPa压力，换向阀动作，油缸不动，取下油缸管接头，无油到，问题出在单向阀3，分解单向阀3，发现阀座易位如图4(原始位为图3)。故障原因：单向阀开度小时A到B油路相当一节流口，有Pa>Pb，式中Pa、Pb m分别是A口和B口压力，当(Pa一Pb)A>f(A为阀座轴向受压面积，f为摩擦力)时，阀座会向左移动，而处于图4位置，把油堵死，这是极危险的，假设溢流阀4在单向阀后，泵打出的油无法溢流，会损坏油泵或烧电机。解决办法：保证阀座与阀体间的过盈配合量。3、实例3：如图6系统压力为5MPa，温度升高时