液压系统培训

1、液压系统原理、元件、基本回路及故障分析方法第一章.液压系统图的分析理解.液压元件图形符号的“形象化”理解液压系统图都是用液压元件的图形符号来绘制的，由于液压元件的种类繁多，同类元件的图形符号又较为相似，很容易混淆，因此，如何正确地理解和掌握液压元件图形符号的含义，对于分析和设计液压系统都有着十分重要的意义。 针对液压元件图形符号繁多、易于混淆的情况，提出一种将元件的图形符号与其工作原理和特点相结合，“形象化”地理解其含义的方法，并“动态”地看待各元件在系统中的状态，从而能较简便地记忆并掌握液压元件的意义和在系统中的作用。直动型溢流阀的图形符号 如图1所示的直动型溢流阀，由于它是利用“作用于阀芯

2、上的液体压力和弹簧力相平衡”的原理来进行工作的，所以“方框”可形象地表示为“阀体”， “箭头线”可形象地表示为“阀芯”并且“阀芯”右方有“弹簧”，左方有“液压力”作用；又由于它是利用“进油腔内部的液压力来控制阀芯的移动”，所以对应的图上就有了从进油口p1引入到“阀体”左方的液压力“斜虚线”；同时由于溢流阀常态时的阀口关闭，所以“箭头线”与p1、p2主油路不共线；再“动态地思考其工作过程可得出元件的作用，即当作用于阀芯上的液压力小于弹簧预紧力时，阀口关闭使进油口压力pl上升，反之其压力p2为零。换向阀的图形符号 对于换向阀，它都是“利用阀芯和阀体的相对运动使阀所控制的一些油口接通或断开”，只是操

3、纵阀芯移动的方式和油液通路等有所不同。如图2所示的三位四通电液换向阀. 二位三通三、流量阀基本图形符号的识别要领 流量控制阀图形符号的识别比较简单。图形符号中的直线线段表示油路，直线线段两侧的峡口形状即表示节流，图ll(o)即为固定节流阀；若峡口形状加上一斜着的箭头则表示是可调式节流阀。以往，上述图形的外围没有方框包住，就表示这不是一只单独的阀，而是在有关通道、油路或连接板上钻孔加工后配以零件而成，被称作为“固定节流器”，现按新规定，统一称为“节流阀”。若上述图形四面被围以方框，如图ll(q)所示，则为“普通型调速阀”；图l一1(r)为“温度补偿型调速阀”。1.1单向阀的功能选择液流方向，使压

4、力油或回油只能按单向阀限定的方向流动，构成特定的回路。 区分高、低压力油，防止高压油进入低压系统。将单向阀安置在泵的出口处，防止系统压 力突然升高反向传给泵，避免泵反转或损坏 单向阀的功能液压泵停止时，保持液压缸的位置。 将单向阀做背压阀用，利用单向阀的背压作用，提高执行元件运动的稳定性。利用单向阀的背压作用，保持低压回路的压力。与其它控制阀并联使用，使之在单方向上起作用。1）液控单向阀一、工作原理及结构一、工作原理及结构 液控单向阀是在单向阀上增加了液控部分而成，也叫液压操纵的单向阀。 但当从控制油口引入压力油PK时，控制油PK使液压控制活塞1抬起，强迫阀芯3打开，此时主油流既可以从P1流向

5、P2，也可以从P2流向P1。双液控单向阀双液控单向阀 双液控单向阀的工作原理是当一个油腔正向进油时，另一个油腔为反向出油，反之亦然。而当A腔或B腔都没有液流时，A1腔与B1腔的反向油液被阀芯锥面与阀座的严密接触而封闭(液压锁作用)。液控单向阀通常应用的场合液控单向阀通常应用的场合 通过控制油路，单向阀使油液能够反向流动，则称使油液能够正、反向流动的单向阀为液控单向阀。液控单向阀的应用场合如下(见图52)： (1)保持压力 滑阀式换向阀都有间隙泄漏现象，只能短时间保压。当有保压要求时，可在油路上加一个液控单向阀，如图52a所示，利用锥阀关闭的严密性，使油路长时间的保压。 (2)用于液压缸的“支承

6、”液控单向阀接于液压缸下腔的油路，如图52b所示，可防止立式液压缸的活塞和滑块等活动部分因滑阀泄漏而下滑。液控单向阀通常应用的场合液控单向阀通常应用的场合(3)实现液压缸的锁紧状态 换向阀处于中位时，两个液控单向阀关闭，严密封闭液压缸两腔的油液(见图52c)，这时活塞就不能因外力作用而产生移动。(4)大流量排油 图52d中液压缸两腔的有效工作面积相差很大。在活塞退回时，液压缸右腔排油量骤然增大，此时若采用小流量的滑阀，会产生节流作用，限制活塞的后退速度；若加设液控单向阀，在液压缸活塞后退时，控制压力油将液控单向阀打开，便可以顺利地将右腔油液排出。液控单向阀通常应用的场合液控单向阀通常应用的场合

7、(5)作为充油阀使用 立式液压缸的活塞在高速下降过程中，因高压油和自重的作用，至使下降迅速，产生吸空和负压，必须增设补油装置。图52e所示的液控单向阀作为充油阀使用，以完成补油功能。(6)组合成换向阀 图52f为组合成换向阀的一个例子，是用两个液控单向阀和一个单向阀组合成的，相当于一个三位三通换向阀的换向回路。试比较图所示的双向锁紧效果试比较图所示的双向锁紧效果 液压缸两腔均与液控单向阀相连，当液压缸停止运动时，液压缸两腔的油液能保持较长时间不泄漏，所以保压时间长，能达到双向锁紧的目的。 对于图521a、c所示回路，其换向阀分别为H形和Y形中位机能，因液控单向阀的阀芯锥端与油箱相通，油液压力为

8、零因此无油压作用于液控单向阀，使液控单向阀可靠的锁紧液压缸两腔。 对于图521b、d所示回路，其换向阀分别为O形和M形中位机能，液控单向阀两端都有油压，因此锁紧效果不如图525a.c所示回路准确，可靠。二二.压力控制回路压力控制回路第一节调压、减压及增压回路 一、调压回路多级调压回路多级调压回路压力调节泵压力控制回路压力调节泵压力控制回路二、减压回路二、减压回路二级减压回路二级减压回路三、增压回路三、增压回路增压回路增压回路液压马达增压回路液压马达增压回路 如图3.726所示，液压马达l和2的轴刚性连接，液压马达2出口通油箱，液压马达l出口通液压缸的左腔。若液压马达进口的压力为p0，则液压马达

9、l出口压力为p1=(1+k)p0，式中k为两个液压马达的排量之比，即k=V2V1。此增压回路适用于要求长期连续增压的场合。若液压马达2采用变量液压马达，则可以通过改变液压马达2的排量来改变增压力p1实现增压无级调节。第二节保压回路第二节保压回路一、保压与泄压回路顺序阀保压顺序阀保压泄压回路泄压回路二、卸荷回路二、卸荷回路(3)阀控变量泵卸载回路阀控变量泵卸载回路 图3.7一14所示的变量泵卸载回路可实现回路的恒功率控制和卸载控制。当回路的二位三通阀断电时，为恒功率控制；当回路需要卸载时，二位三通阀得电，使泵排量为零而卸载，变量泵卸载回路可以从卸载状态平稳过渡到恒功率控制状态，适用于流量频繁变化

10、的场合。第三节平衡、背压及缓冲回路第三节平衡、背压及缓冲回路一、平衡回路与背压回路一、平衡回路与背压回路 图224为液压缸负载在行程中间从正值负载转变为负值负载，而且负载变动值很大时，背压可自动切换的回路。二、缓冲回路二、缓冲回路缓冲回路缓冲回路 图227是用溢流阀消除液压冲击的回路。在缸的两油路上设置灵敏的小型直动式溢流阀，当活塞在行程中停止或换向时出现的瞬间高压油流通过溢流阀流向油箱，从而缓和了液压对系统的冲击力。三三.方向控制回路方向控制回路第一节换向回路和锁紧回路 一、换向回路二、锁紧回路二、锁紧回路速度控制回路速度控制回路 速度控制回路包括速度调节回路和速度变换回路。其功用在于调定和

11、变换执行元件的工作速度。 第一节调速回路 一、节流调速回路 根据节流元件在 回路中的位置不同， 节流调速回路常分为 进口节流调速、出口 节流调速和旁路节流调 速，分别如图 41(a)、(b)、 (c)所示。变量泵无级调速回路变量泵无级调速回路变量泵变量马达无级调速回路变量泵变量马达无级调速回路三、容积、节流联合调速回路三、容积、节流联合调速回路第二节第二节 速度变换回路速度变换回路一、增速回路 增速回路是在不增加液压泵配置的流量情况下，实现执行元件快速运动的回路。通常采用有差动缸、增速缸、蓄能器增速等多种方案。差动增速回路差动增速回路用辅助缸增速回路用辅助缸增速回路二、基本速度控制回路二、基本

12、速度控制回路四、差动控制回路四、差动控制回路五、同步控制回路五、同步控制回路液压机液压系统图液压机液压系统图第二章.液压系统故障诊断步骤与液压系统故障诊断步骤与方法方法 分析液压故障之前必须弄清楚整个液压系统的传动原理、结构特点，然后根据故障现象进行判断，逐步深入，采取顺藤摸瓜、跟踪追击的分析方法，有目的、有方向地逐步缩小可疑范围，确定区域、部位，以至予某个液压元件。尽力避免分析辨别的盲目性。液压系统故障不象电气系统那样检测方便，因为液压管路内油液流动状态、液压件内部的零件动作，以及密封件的损坏等情况，一般是看不见的、摸不着的，所以给人们观察分析带来更多的麻烦和困难。当然，液压系统中某个局部油

13、腔装有压力表，但远不能满足分析故障的需要。因此，要求人们具有分析故障原因、准确判断故障部位的能力。特别是机械故障、液压故障、电气问题几方面交织在一起时，必须预先有一个清醒的估计，实事求是地进行观察推断。液压系统的工作是由压力、流量、液流方向来实现的，根据这一特征，总是可以找出故障的原因并能及时给予排除的。一一.液压系统故障产生的特征液压系统故障产生的特征(一)不同运行阶段的故障特征 l 新试制液压设备调试阶段的故障 设备调试阶段的故障率较高，存在问题较为复杂，其特征是设计、制造、安装(包括装配)以及管理等质量问题交织在一起。机械、电气问题除外，一般液压系统常见故障有： 1)接头处或端盖处外泄漏

14、严重； 2)速度不稳定； 3)由于脏物或油污使阀芯卡死或运动不灵活，造成执行缸动作失灵； 4)阻尼小孔被堵，造成系统压力不稳定或压力调不上去： 5)某些阀类元件漏装弹簧或密封件，甚至管道接错而使动作混乱； 6)设计不妥，液压件选择不当，使系统发热，或同步动作不协调，位置精度达不到要求等，对待此类故障应耐心、细致、慎重。 2 定型设备调试阶段故障定型设备调试阶段故障 此类设备调试时故障率较低，其特征是由于管理不良或安装时不小心、或在搬运中损坏造成的一般容易排除的小故障。其表现如下： 1)外部有泄漏； 2)压力不稳定或动作不灵活； 3)液压件及管道内部进入脏物； 4)元件内部漏装，或错装弹簧或其他

15、零件； 5)液压件加工质量差或安装质量差，造成阀芯动作不灵活。 若在此过程中加强管理，在装配和安装过程中严格把好质量关，故障率将会下降，调试将较为顺利。3 设备运行初期和中期的液压故障设备运行初期和中期的液压故障 设备经过调试阶段后，便进入正常生产的阶段。此阶段液压故障的主要特征是： 1)管接头振动松脱； 2)由于少数密封件质量差或装配不良，在短期内被损坏，造成漏油； 3)工作油液因多次冲刷管道、液压件油道，使原来附贴在管壁和孔壁上的毛刺，型砂，切屑等杂物脱落。随流而去的杂物将会堵塞阻尼孔和滤油器滤网，造成压力不稳定和工作速度变化； 4)少数设备因负荷率高或环境散热条件差，使油液温度过高，从而

16、引起泄漏、工作压力和工作速度不稳定，甚至造成工作严重失常，以致于停产。 在一般情况下设备使用到中期，其故障率最低。此时，液压系统工作状态最佳，条件是工作油液的污染程度须在要求范围内。4 设备运行到中期的故障设备运行到中期的故障 设备运行到中期阶段时，各类液压几件因工作频率和负荷条件的差异，各易损件先后开始正常性的超差磨损。在此阶段，故障的特征是故障率逐渐上升，系统中内外泄漏量增加，系统效率有明显降低。此时，应该对液压系统和液压无件进行全面检查，对有严重缺陷的元件和已失效的元件进行修理或更换。这说明设备要进入中修或大修了。此时，不得有凑合、对付思想，维修部门应下决心进行全面修复，否则故障会越来越

17、多，以致影响生产。(二二)偶发事故性故障偶发事故性故障 此类故障特征是偶然突变，故障区域及产生原因较为明显，其中有非人为和人为因素，如事故碰撞，零部件明显损坏：内部弹簧偶然断裂；管路突然爆裂；异物落入管路系统产生堵塞；电磁线圈烧环；密封圈断裂等等。二二 故障诊断步骤与方法故障诊断步骤与方法(一)故障诊断步骤 (1)熟悉性能和资料。在查找故障原因之前要了解设备的性能，熟悉液压系统工作原理和运行要求以及一些主要技术参数。 (2)调查情况。到现场向操作者询问设备出现故障前后的工作状况及异常现象，产生故障的部位和故障现象，同时要了解过去对这类故障排除的经过。 (3)现场观察。到现场了解情况时，如果设备

18、还能启动运行，就应当亲自启动一下设备，操纵有关控制部分，观察故障现象，查找故障部位，并观察系统压力变化和工作情况，听听噪声，查看漏油等现象。 (4)查阅技术档案翻阅设备技术档案，对照本次故障现象，是否与历史记载的故障现象相似。还是新出现的故障。故障诊断步骤故障诊断步骤(5)归纳分析。对现场观察到的情况、操作者提供的情况及历史记载的资料进行综合分析，找出产生故障的可能原因。归纳分析是找出故障原因的基础。(6)组织实施。在摸清情况的基础上，制订出切实可行的排除措施，并组织实施。(7)总结经验。对故障经过分析予以排除，并取得了成功，这些经验都应当进行很好总结。积累维修工作中的实际经验是开展故障诊断技

19、术的一个重要依据。(8)纳入设备档案。将本次产生故障的现象、部位及排除方法作为历史资料纳入没备技术档案，以便于今后查阅。(二二)故障诊断方法故障诊断方法设备故障诊断，一般分为简易诊断和精密诊断。 l 简易诊断技术 简易诊断技术，又称主观诊断法。它是靠维修人员利用简单的诊断仪器和凭个人的实际经验对液压系统出现的故障进行诊断，判别产生故障的原因和部位，这是普通采用的方法。主观诊断法具体方法如下： (1)看看液压系统工作的真实现象。一般有六看： 一.看速度。看执行机构运动速度有无变化和异常现象。 二.看压力。看液压系统中各测压点的压力值大小，压力值有无波动等现象。 三.看油液。观察油液是否清沽，有否

20、变质；油量是否满足要求；油的粘度是否符合要求；油的表面是否有包沫等等 四.看泄漏。看液压管道各接头处、阀板结合处，液压缸端盖处、液压泵轴伸出处是否有渗漏滴漏和出现油垢现象。 五.看振动。看液压缸活塞杆或工作台等运动部件工作时有无跳动等现象。 六.看产品。根据加工出来的产品质量，判断运动机构的工作状态、系统工作压力和流量的稳定性。简易诊断技术简易诊断技术(2)听。用听觉来判别液压系统和泵的工作是否正常等。一般有四听： 一.听噪声听听液压泵和液压系统工作时的噪声是否过大；溢流阀等元件是否有尖叫声。 二.听冲击声。指工作台液压缸换向时冲击声是否过大；液压缸活塞是否有撞击缸底的声音；换向阀换向时是否有

21、撞击端盖的声音。 三.听泄漏声。即听油路板内部是否有微细而连续不断的声音。 四.听敲打声。听液压泵运转时是否有敲打声。简易诊断技术简易诊断技术(3)摸。用手摸正在运动的部件表面。一般有四摸： 一.摸温升。用手摸液压泵泵体外壳、油箱外壁和阀体外壳表面，若接触两秒钟感到烫手，就应检查原因。 二.摸振动。用手摸运动部件和管子，可以感觉到有无振动，若有高频振动，就应检查产生原因。 三.摸“爬行”。当工作台在低速运动时，用手摸工作台，检验有无“爬行”现象 四.摸松紧程度。用手拧一下挡铁、微动开关、紧固螺钉等，检验螺钉松紧程度。简易诊断技术简易诊断技术(6)问。询问设备操作者。了解设备平时运行状况。一般有

22、六问： 一.问液压系统工作是否正常，液压泵有无异常现象。 二.问液压油什么时候更换过，滤网是否清洗或更换过。 三.问发生事故前调压阀或调速阀是否调节过，有哪些不正常现象。 四.问发生事故前对密封件或液压件是否更换过。 五.问发生事故前后液压系统工作出现过哪些不正常现象。 六.问过去常出现哪类故障，是怎样排除的，哪位修理者对故障的原因与排除方法比较清楚。一.液压故障分析法 随着液压技术的普及和应用，各类机械设备配置的液压系统越来越多，而且日趋复杂，因此对故障诊断水平的要求也越来越高。曾有人说：“机械的故障好找不好修，液压的故障好修不好找”。从侧面说明了一个问题，液压系统的故障不好诊断，不好寻找，

23、一旦找准故障后，修复比较容易，一般采取清洗、研磨、更换等方法即可排除，采用分析法可以解决很多液压系统的故障，但对分析人员要求较高，必须充分了解和熟悉液压元件和液压原理。否则，实施起来有一定的困难。 下面洋例说明采用分析法进行液压系统故障诊断和排除的方法。液压系统故障实例1系统故障: 换向阀3停到中位的瞬间，油缸2不能准确停留，反而后退一点故障原因: 系统进入空气(见图1)。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，调节变量叶片泵6调压杆，使压力在0到25MPa间变化，反复多次，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，原因是油泵运转时泵低压油腔成负

24、压至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。液压系统故障实例2系统故障: 系统有10MPa压力，换向阀动作，但油缸不动.故障原因: 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)。原因是单向阀开度小时A到B油路相当一节流口，有PaPb，式中Pa、Pb m分别是A口和B口压力，当(Pa一Pb)Af(A为阀座轴向受压面积，

25、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。液压系统故障实例3系统故障: 系统压力为5MPa，温度升高时系统压力下降，严重时降低到2MPa，怀疑溢流阀，更换溢流阀，现象不消除.故障原因: 用一小锥堵堵住溢流阀遥控口，现象消除，取下锥堵，换新22D一10B阀，现象又出现说明22D一10B内漏大，使溢流阀失控。因中高压阀没有两位两通阀，用24DF3一E6B替换22D一10B，故障排除。元件内泄漏太大。液压系统温升故障诊断与排除液压系统温升故障诊断与排除 使液压系统的工

26、作温度保持在一定范围内对液压系统的正常工作至关重要。液压系统的温升是一种综合故障的表现形式，主要通过测量油温和少数的液压元件温度来衡量。一般情况下，液压系统的正常工作温度为4060，超过这个温度就会给液压系统带来不利影响。1.液压系统过热的危害液压系统过热的危害 液压系统过热即液压油工作温度过高，可直接影响系统及组件的可靠性，降低作业效率等。它给液压系统带来的危害主要表现如下。 液压系统油温过高会使油液黏度降低，油液变稀，泄漏增加。 液压系统过热使机械产生热变形，导致不同材质的液压元件运动部件因热胀系数不同使运动副的配合间隙发卞变化。间隙变小，会出现运动干涉和卡死现象；间隙变大，会使泄漏增加，

27、导致工作性能下降及精度降低。同时也容易破坏运动副间的润滑油膜，加速磨损，导致零件质量变差。 由于大多数液压系统的密封件和高压软管都是橡胶制品，系统油温过高会使橡胶件变形提前老化和变质失效，降低使用寿命，丧失密封性能，造成泄漏。 液压系统油温过高将造成油液的汽化，使汽蚀现象更加严重。 液压系统温度过高会加速油液氧化变质，并析出沥青物质，降低液压油使用寿命。析出物堵塞阻尼小孔、缝隙、进油、回油的滤网等，导致压力阀调压失灵，流量阀流量不稳定和方向阀卡死不换向，金属管路伸长变弯，甚至破裂等故障。 油温过高，泵的容积效率和整个液压系统的效率显著降低。 整个系统的动力性、可靠性及工作性能等降低。2造成液压

28、系统过热的原因造成液压系统过热的原因 液乐系统在使用过程中经常出现过热现象。通过分析，造成过热的原因主要有以下几个方向。 (1)液压系统设计不合理 液压系统油箱容量设计太小，散热面积不够，而又未没计安装冷却装置，或者虽有冷却装置但其容量过小。 选用的阀类元件规格过小，造成通过阀的油液流速过高而压力损失增大导致发热，如溢流阀规格选择过小，差动回路中仅按泵流量选择换向阀的规格，便会出现这种情况。 按快进速度选择液压泵容量的定量泵供油系统，在工作时会有大部分多余的流量在高压(工作压力)下从溢流阀溢流而发热。 系统中未设计卸荷回路，停止工作时液压泵不卸荷，泵的全部流量在高压下溢流，产生溢流损失发热，导

29、致升温。 液压系统背压过高。如在采用电液换向阀的回路中，为保证换向的可靠性，阀不工作时(中位)也要保证系统一定的背压。如果系统流量大，则这些流量会以控制压力从溢流阀溢流，造成升温。 系统管路太细太长、弯曲多、截面变化频繁等局部压力损失和沿程压力损失大，系统效率低。造成液压系统过热的原因造成液压系统过热的原因(2)加工制造质量差 液压元件加工精度及装配质量不良，相对运动件间的机械摩擦损失大；相配件的配合间隙太大，内、外泄漏量大，造成容积损失大，温升快。(3)系统磨损严重 液压系统的很多主要元件都是靠间隙密封的，如齿轮泵的齿轮与泵体、齿轮与侧板，柱塞泵、马达的缸体与配油盘、缸体孔与柱塞，换向阀的阀

30、杆与阀体，其他阀的滑阀与阀套、阀体等处都是靠间隙密封的。一旦这些液压件磨损增加，就会引起内泄漏增加致使温度升高，从而使液压油的黏度下降。黏度下降又会导致内泄漏增加，造成油温的进一步升高。(4)系统用油不当 液压油是维持系统正常工作的重要介质，保持液压油良好的品质是保证系统传动性能和效率的关键。如果误用黏度过高或过低的液压油，都会使液压油过早地氧化变质，造成运动副磨损而引起发热。造成液压系统过热的原因造成液压系统过热的原因(5)系统调试不当 系统压力是用安全阀来限定的，安全阀压力调得过高或过低，都会引起系统发热增加。如安全阀限定压力过低，与外载荷加大时，液压缸便不能克服外负荷而处于滞止状态。这时

31、安全阀开启，大量油液经安全阀流回油箱；反之，当安全阀限定压力过高。将使液压油流经安全阀的流速加快，流量增加，系统产生的热量就会增加。另外，制造和使用过程中，如果系统调节不当，尤其是阀类元件调整不到位，使阀杆的开度达不到设定值，电会导至系统温度升高。(6)操作使用不当 使用不当主要表现在操纵时动作过快过猛，使系统产生液压冲。如操作时经常使液压缸运动到极限位置而换向迟缓；或者使阀杆挡位经常处于半开状态而产生节流；或者系统过载，使过载阀长期处于开启状态，启闭特性与要求的不相符；或者压力损失超标等因素都会引起系统过热。造成液压系统过热的原因造成液压系统过热的原因(7)液压系统散热不足 液压系统散热器和

32、油箱被灰尘、油泥或其他污物覆盖而未清除则会形成保温层，使传热系数降低或散热面积减小而影响整个系统的散热。 排风扇转速太低风量不足。 液压油路堵塞(如回油路及冷却器由于脏物、杂质堵塞，引起背压增高，旁路阀被打开，液压油不经冷却器而直接流向油箱)，引起系统散热不足。 连续在温度过高的环境工作时间太长液压系统温度会升高；或者工作环境与原来设计的使用环境温度相差太大，也会引起系统的散热不足。3液压系统过热故障的排除液压系统过热故障的排除 为保证液压系统的正常工作，必须将系统温度控制在正常范围内。当液压系统出现过热现象时，必须先查明原因，再有针对性地采取正确的措施。 按液压系统使用说明书的要求选用液压油

33、保证液压油的清洁度，避免滤网堵塞。同时应定期检查油位，保证液压油油量充足。 定期检修易损元件，避免因零部件磨损严重而造成泄漏。液压泵、马达、各配合间隙处等都会因磨损而泄漏，容积效率降低会加速系统温升。应定期进行检修及时更换，减少容积损耗，防止泄漏。 严格按照使用说明书要求调整系统压力，避免压力过高，确保安全阀、过载阀等在正常状态下工作。 定期清洗散热器和油箱表面，保持其清洁以利于散热。 合理操作使用没备，操作中避免动作过快过猛，尽量不使阀杆处于半开状态，避免大量高压液压油长时间溢流，减少节流发热。 定期检查动力源的转速及风扇皮带的松紧程度，使风扇保持足够的转速，充足的散热能力。 注意使液压系统

34、的实际使用环境温度与其设计允许使用环境温度相符合。 对因设计不合理引起的系统过热问题，应通过技术革新改造或修改设计等手段对系统进行完善。密封材料抗张强度与温度的关系密封材料抗张强度与温度的关系 表19给出丁腈与聚胺脂的抗张强度与温度的关系。聚胺脂在100时的抗张强度为22时的17；丁腈在100时的抗张强度为22时的l2。说明密封性能在高温下大幅度的下降。 图23为ZL50装载机在高温下连续工作4小时，液压缸活塞Y形密封损坏情况。液压系统泄漏而产生的故障液压系统泄漏而产生的故障 液压系统中的工作液体，是在液压元件(包括管道)的容腔内流动或暂存的，循环的工作液体理应限于在规定的容腔内流动，然而由于

35、压力、间隙等种种原因，有部分液体越过容腔边界流出，液体的“越界流出”现象称为泄漏。在单位时间内漏出的液体容积为泄漏流量，简称泄漏量。泄漏分为内泄漏和外泄漏两种。1 液压系统产生泄漏的原因液压系统产生泄漏的原因11 液压系统的泄漏 内泄漏是指液压元件内部有少量液体从高压腔泄漏到低压腔，称这种泄漏为内泄漏。例如，油液从液压泵高压腔向低压腔的泄漏，从换向阀内压力通道向回油通道的泄漏等。由于液压系统中元件的磨损，随着时间的推移，在元件内部产生的泄漏会越来越明显。轻微的内部泄漏可能察觉不到，但是，随着内漏的增加，系统过热将成为问题。当这种情况发生时，系统的其他元件将开始失效。鉴别内部泄漏的简单办法是测试

36、系统满载和空载时的工作周期，假如花了比空载时长很多的时间才完成有载时的动作，那么可以怀疑泵可能失效了。 外泄漏是指少量液体从元件内部向外泄漏，称这种泄漏为外泄漏。但外部泄漏发生在泵的吸油口时则很难检测到。如果出现以下五条之一的现象，可以怀疑发生了系统吸油管泄漏：液压油中有空气气泡；液压系统动作不稳定，有爬行现象；液压系统过热；油箱压力增高；泵噪声增大。 假如以上任何一现象存在，就应当首先检查所有的吸油管接头和连接处以寻找泄漏点。对于软管接头不要过度地旋紧，因为过度的旋紧会使管接头变形，反而会增加泄漏。应当使用设备制造商推荐的旋紧转矩值，这将保证可靠的密封并且不会使管接头和密封圈产生扭曲变形，造

37、成密封圈表面的损坏。1.2 泄漏可能对液压系统造成的影响泄漏可能对液压系统造成的影响 在液压传动中，液体的泄漏是一个不可忽视的问题。如果泄漏得不到解决，将会影响液压设备的正常应用和液压技术的发展。具体地说，泄漏引起的问题有以下几个方面：系统压力调不高；执行机构速度不稳定；系统发热；元件容积效率低；能量、油液浪费；污染环境；可能引起控制失灵；可能引起火灾。 一般地说产生泄漏的原因有设计、制造方面的问题，也有设备维护、保养等管理方面的问题。为了减少液压系统的故障、提高液压系统的效率、防止环境污染和减少液压介质的损耗，必须注意泄漏问题，并分析造成泄漏的原因，采取相应的措施，达到减少泄漏以至避免泄漏的

38、目的。1.3 液压系统泄漏的主要形式液压系统泄漏的主要形式 液压系统的泄漏主要有缝隙泄漏、多孔隙泄漏、黏附泄漏和动力泄漏几种形式。缝隙泄漏缝隙泄漏 缝隙泄漏是指缝隙中的液体在两端压力差的作用下流动，便产生泄漏。液压元件中，不宜采用密封件而利用缝隙进行密封的结合面较多，而且缝隙的形式是多种多样的。通常把液体在缝隙中流动简化为平板缝隙流动(两平板平行或倾斜，相对运动或静止)、环形缝隙流动(组成缝隙的两个内外圆表面同心或偏心，相对运动或静止)和平板缝隙辐射状流动等类型。例如，齿轮泵齿轮端面与侧板之间，齿顶圆与壳体内圆表面之间；叶片泵叶片端面与配流盘之间，叶片顶端与定子内圆表面之间；径向柱塞泵的转子衬

39、套与配流轴之间等，都形成近似为两平行板间的缝隙。 液压元件工作时，液体从高压腔流经这些相对运动的平板缝隙向低压腔泄漏。阀芯与阀孔表面之间，柱塞与缸孔之间，液压缸活塞与缸孔内壁之间，液压泵转轴与轴承盖孔之间等，油液在缝隙中轴向流动遵循环形缝隙泄漏规律。在轴向柱塞泵中，压力腔液体经过缸体端面与配流盘之间缝隙泄漏，类似于两平行板间的放射状流动。缝隙泄漏是液压元件泄漏的主要形式，泄漏量大小与缝隙两端压力差、液体黏度、缝隙长度、宽度和高度有关。由于泄漏量与缝隙高度的三次方成正比，因此，在结构及工艺允许的条件下，应尽量减小缝隙高度。液压系统泄漏的主要形式液压系统泄漏的主要形式多孔隙泄漏多孔隙泄漏: 液压元

40、件的各种盖板、法兰接头、板式连接等，通常都采取紧固措施，当结合表面无不平度误差，在相互理想平行的状态下紧固，其结合面之间不会在总体上形成缝隙。但是，由于表面粗糙度的影响，两表面不会各点都接触。例如，精车表面的实际接触面积仅为理论接触面积的1 5左右，精磨表面为3050，精研的表面才能达到90。因此，在两表面上不接触的微观凹陷处，形成许多截面形状多样、大小不等的孔隙，孔隙的截面尺寸与表面粗糙度的实际参数有关，并远大于液体分子的尺寸。因此，液体在压力差的作用下，通过这些孔隙而泄漏。如果表面残留下的加工痕迹与泄漏方向一致，泄漏液流阻力减小，则泄漏严重。另外，铸件的组织疏松、焊缝缺陷夹杂、密封材料的毛

41、细孔等产生的泄漏均属于多孔隙泄漏。液体经过多孔隙泄漏时，由于液道弯弯曲曲、时而通时而又不通、路程长、所受阻力大及经历时间长，因此，做密封性能试验时，需经一定的时间过程才能表现出来。液压系统泄漏的主要形式液压系统泄漏的主要形式黏附泄漏黏附泄漏: 黏性液体与固体表面之间有一定的黏附作用，两者接触后，在固体表面上黏附一薄层液体。比如，在液压缸的活塞杆上就黏附一层液体，由于有此层液体，可以对密封圈起润滑作用。但是，当黏附的液层过厚时，就会形成液滴或当活塞杆缩进缸筒时被密封圈刮落，产生黏附泄漏。防止黏附泄漏的基本办法是控制液体黏附层的厚度。动力泄漏动力泄漏: 在转动轴的密封表面上，若留有螺旋形加工痕迹时

42、，此类痕迹具有“泵油”作用。当轴转动时，液体在转轴回转力作用下沿螺旋形痕迹的凹槽流动。若密封圈的唇边上存在此类痕迹时(模具上的螺旋痕迹复印给密封圈)，其结果与上述现象相同，仍有“泵油”作用而产生动力泄漏。动力泄漏的特点是：轴的转速越高，泄漏量越大。 为了防止动力泄漏，应避免在转轴密封表面和密封圈的唇边上存在“泵油”作用的加工痕迹，或者限制痕迹的方向。 实际液压设备泄漏情况是复杂的，往往是各种原因和种种情况的综合。1.4 造成液压系统泄漏的相关因素造成液压系统泄漏的相关因素造成液压系统泄漏的相关因素有以下几方面。 工作压力 在相同的条件下，液压系统的压力越高，发生泄漏的可能性就越大，因此应该使系

43、统压力的大小符合液压系统所需要的最佳值，这样既能满足工作要求，又能避免不必要的过高的系统压力。 工作温度 液压系统所损失的能量大部分转变为热能，这些热能一部分通过液压元件本身、管道和油箱等的表面散发到大气中，其余部分就贮存在液压油中，使油温升高。油温升高不仅会使油液的黏度降低，使油液泄漏量增加，还会造成密封元件加快老化、提前失效，引起严重泄漏。 油液的清洁程序 液压系统的液压油常常会含有各种杂质，例如液压元件安装时没有清洗干净，附在上面的铁屑和涂料等杂质进入液压油中；侵入液压设备内的灰尘和脏物污染液压油；液压油氧化变质所产生的胶质、沥青质和碳渣等。液压油中的杂质能使液压元件滑动表面的磨损加剧，

44、液压阀的阀芯卡阻、小孔堵塞，密封件损坏等，从而造成液压阀损坏，引起液压油泄漏。 密封装置的选择 正确地选择密封装置，对防治液压系统的泄漏非常重要。密封装置选择的合理，能提高设备的性能和效率，延长密封装置的使用寿命，从而有效地防止泄漏。否则，密封装置不适应工作条件，造成密封元件地过早地磨损或老化，就会引起介质泄漏。 此外，液压元件的加工精度、液压系统管道连接的牢固程度及其抗振能力、设备维护的状况等，也都会影响液压设备的泄漏。41.采用液压锁的回路分析 设计液压回路时，往往采用液压锁。一般设计者考虑到了实现保压性能，却忽视了控制阀滑阀机能。若采用“0”型滑阀机能，中位时“A”、“B”腔封闭、液控单

45、向控制油不能回油，只能等控制阀油液泄漏后关闭。会产生失压或回弹等故障，正确的设计方案是控制阀采用“Y”型或“H”型滑阀机能，使中位时控制油卸载，液控单向阀可靠关闭。液压锁的回路分析在锁紧回路内不允许有泄漏在锁紧回路内不允许有泄漏 由于液压油的弹性模量很大，因此很小的容积变化就会带来很大的压力变化。锁紧回路是靠将液压缸两腔的液压油密封住来保持液压缸不动的。但是如果锁紧回路中的液控单向阀和液压缸之间还有其他可能发生泄漏的液压元件，那么就可能因为这些元件的轻微泄漏，导致锁紧失效。正确的做法应该是双向液控单向阀和液压缸之间不设置任何其他液压元件，以保证锁紧 回路的正常工作。重力负载向下运动时可能导致液

46、重力负载向下运动时可能导致液压缸导致系统振荡压缸导致系统振荡 如图316a所示的液压系统的重力负载较大，在下降过程中导致负载出现快降、停止交替的不连续跳跃、振动等非正常现象。这主要是由于负载较大，向下运行时由于速度过快，液压泵的供油量一时来不及补充液压缸上腔形成的容积，因此在整个进油回路产生短时负压，这时右侧单向阀的控制压力随之降低，单向阀关闭，突然封闭系统的回油路使液压缸突然停止。当进油路的压力升高后，右侧的单向阀打开，负载再次快速下降。上述过程反复进行，导致系统振荡下行。液压系统振动和噪声产生的故障液压系统振动和噪声产生的故障(1)振动和噪声的危害 振动和噪声是液压设备常见故障之一，两者往

47、往是一对孪生兄弟，一般同时出现。振动和噪声有下述危害： 影响加工件表面质量，使机器工作性能变坏； 影响液压设备工作效率，因为为避免振动不得不降低切削速度及走刀量； 振动加剧磨损，造成管路接头松脱，产生漏油，甚至振坏设备，造成设备及人身事故； 噪声是环境污染的重要因素之一，噪声使大脑疲劳，影响听力，加快心脏跳动，对人身心健康造成危害； 噪声淹没危险信号和指挥信号，造成工伤事故。(2)共振、振动和噪声产生的原因共振、振动和噪声产生的原因 振动包括受迫振动和自激振动两种形式。对液压系统而言，受迫振动来源于电机、液压泵和液压马达等的高速运动件的转动不平衡力，液压缸、压力阀、换向阀及流量阀等的换向冲击力

48、及流量压力的脉动。受迫振动中，维持振动的交变力与振动(包括共振)可无并存关系，即当设法使振动停止时，运动的交变力仍然存在。 自激振动也称颤振，产生于设备运动过程中。它并不是由强迫振动能源所引起的，而是由液压传动装置内部的油压、流量、作用力及质量等参数相互作用产生的。不论这个振动多么剧烈，只要运动(如加工切削运动)停止，便立即消失。例如伺服滑阀常产生的自激振动，其振源为滑阀的轴向液动力与管路的相互作用。 另外，液压系统中众多的弹性体的振动，可能产生单个元件的振动，也可能产生两件或两件以上元件的共振。产生共振的原因是他们的振动频率相同或相近，产生共振时，振幅增大。产生振动和噪声的具体原因如下产生振

49、动和噪声的具体原因如下液压系统中的振动与噪声常以液压泵、液压马达、液压缸、压力阀为甚，方向阀次之，流量阀更次之。有时表现在泵、阀及管路之间的共振上。其他原因产生的振动和噪声 A电机振动，轴承磨损引起振动； B泵与电机联轴器安装不同心(要求刚性连接时同轴度0.05mm，挠性连接时同轴度0.15mm)； C液压设备外界振源的影响，包括负载(例如切削力的周期性变化)产生的振动； D油箱强度刚度不好，例如油箱顶盖板也常是安装“电机液压泵”装置的底板其厚度太薄，刚性不好，运转时产生振动。产生振动和噪声的具体原因如下产生振动和噪声的具体原因如下液压设备上安设的元件之间的共振。 A两个或两个以上的阀(如溢流

50、阀与溢流阀、溢流阀与顺序阀等)的弹簧产生共振； B阀弹簧与配管管路的共振，如溢流阀弹簧与先导遥控管(过长)路的共振，压力表内的波登管与其他油管的共振等； C阀的弹簧与空气的共振：如溢流阀弹簧与该阀遥控口(主阀弹簧腔)内滞留空气的共振，单向阀与阀内空气的共振等。产生振动和噪声的具体原因如下产生振动和噪声的具体原因如下液压缸内存在的空气产生活塞的振动。油的流动噪声，回油管的振动。油箱的共鸣音。双泵供油回路，在两泵出油口汇流区产生的振动和噪声。阀换向引起压力急剧变化和产生的液压冲击等产生管路的冲击噪声和振动。在使用蓄能器保压压力继电器发信的卸荷回路中，系统中的压力继电器、溢流阀、单向阀等会因压力频繁

51、变化而引起振动和噪声。液控单向阀的出口有背压时，往往产生锤击声。溢流阀回路分析溢流阀回路分析配管不当引起溢流阀产生噪声(5)避免配管不当引起溢流阀产生噪声如图275a所示，两个液压泵各自给不同的执行机构供油，当只有一个液压泵工作时，溢流阀没有噪声，而当两个液压泵相距很近并同时工作时，溢流阀噪声很大，并且两个压力表的指针摆动严重，这是配管不当引起的。当将两个溢流阀的回油管分别接回油箱，如图2-75b所示，噪声得以消除。溢流阀回路分析溢流阀回路分析溢流阀噪声控制溢流阀噪声控制(1)改进节流口的流态及压力变化 图53是一种低噪声溢流阀节流口部分的结构。为防止节流口部位产生紊流，使噪声有所降低，将节流

52、口下游已恢复压力的液体引入高速液流部分，使环形节流孔口部位的流态接近于层流。噪声可降低4分贝左右。 溢流阀前后压差较大时，易产生气蚀和噪声。试验证明，根据油液的气蚀系数(一般为O3左右)把节流孔口前后压力比限制在1613以上，即可控制因气蚀所产生的噪声。溢流阀噪声控制溢流阀噪声控制(2)改进主阀芯节流口 主阀芯节流孔口打开或关闭过程中，流速过高及流速不均都将引起噪声。解决的办法是，将主阀芯节流部位改为圆锥面(锥度和长度应选择合适，见图54)，从而以相同的开口量，使通流截面有所增大，节流孔日处的流速有所下降，同时流速的均匀性有显著提高。经过试验，其尖叫声基本上可以消除。 为防止气穴、降低噪声，新

53、型低噪声溢流阀的节流孔口作了二点改进：第一、为防止高速流动引起压力下降，把节流孔口部分作成长通道形，以消除急剧的缩流，第二、为防止产生负压(气蚀现象)，在阀座上钻出许多小孔，使油液从压力已恢复的阀口下游流回缩流部分。经试验，频率在3000Hz附近，气穴噪声降低10分贝以上，最好的效果可降低14分贝。节流孔口结构如图55所示。溢流阀噪声控制溢流阀噪声控制适当减小先导锥阀的半锥角，例如由40改为30，甚至改为20，对提高导阀的稳定性有利。主阀阀座与主阀芯的角度大小，对稳定性和噪声的降低也有影响，如图314所示，增大时，头部负压较小，噪声可得到降低，但静特性不够稳定。为兼顾各方面性能，一=6为宜。主

54、阀芯下端的平衡盘直径D适当加大，并缩小其外径与阀体孔之间的距离，可使溢流的高速喷流与圆盘接触后直接冲向侧面孔壁，速度迅速降低，从而将大部分高速流动及气穴区间限制在该区域内不致扩展出去。此外，改善排油部的壳体形状，可减小涡流区，对降低噪声有益。溢流阀噪声控制溢流阀噪声控制(3)控制溢流阀的冲击声 通常采用的措施是：第一，采用两级卸荷方式(即避免自高压直接卸荷，而采用高压中压的两级卸荷方法；第二、在溢流阀的控制管路中设置节流阀，以增加卸荷时间，减低压力降的变化率(见图56)，第三、在溢流阀的远程控制管路中设置单向阀，道理基本与第二种方法相同(见图57).减少振动和降低噪声的措施减少振动和降低噪声的

55、措施对电机的振动可采取平衡电机转子、电机底座下安防振橡皮垫、更换电机轴承等方法解决。确保“电机一液压泵”装置的安装同心度。与外界振源隔离(如开挖防振地沟)或消除外界振源，增强与外负载的连接件的刚性。油箱装置采用防振措施。采用各种防共振措施。 A改变两个共振阀中的一个阀的弹簧刚度或者使其调节压力适当改变； B对于管路振动如果用手按压，音色变化时说明是管路振动，可采用管夹和适当改变管路长度与粗细等方法排除，或者在管路中加人一段阻尼； C彻底排除回路中的空气。减少振动和降低噪声的措施减少振动和降低噪声的措施改变回油管的尺寸。两泵出油汇流处，多半为紊流，可使汇流处稍微拉开一段距离，汇流时不要两泵出油流

56、向成对向汇流，而成一小于90的夹角汇流。油箱共鸣声的排除可采用加厚油箱顶板，补焊加强筋；“电机液压泵”装置底座下填补一层硬橡胶板，或者“电机一液压泵”装置与油箱相分离。选用带阻尼的电液换向阀，并调节换向阀的换向速度。（11）在储能器压力继电器回路中，采用压力继电器与继电器互锁联动电路。（12）对于液控单向阀出现的振动可采取增高液控压力、减少出油口背压以及采用外泄式液控单向阀等措施。 （13）使用消振器。液压系统工作介质的选择液压系统工作介质的选择 液压油是液压系统重要的组成部分，它的功能是：有效地传递能量，润滑部件和作为一种散热介质。液压系统能否可靠、灵敏、准确、有效而且经济地工作，与所选用的

57、液压油的品种及性能密切相关。因此正确选用液压油是确保液压系统正常和长期工作的前提。 正确选用液压油品种，确保液压系统长期平稳、安全运行，是保证连续生产、节省材料消耗和提高经济效益的有效措施。液压油根据应用场合不同分为流体静压系统液压油、液压导轨油、难燃液压油和流体液力传动液四类。根据不同的应用场合应选用不同类型的液压油品种，加上液压泵的类型、工作温度和压力、操作条件和周围环境的不同，选用液压油是一项细致并要求具备一定专业知识的工作。据统计，液压系统运行的故障绝大部分是由于液压油选用和使用不当引起的。因此，正确选用和合理使用液压油，对液压设备运行的可靠性，延长系统和元件的使用寿命，保证设备安全，

58、防止事故的发生有着重要的意义。高低温环境对液压油的影响高低温环境对液压油的影响 液压油是液压系统实现动力传递的重要工作介质之一，同时还对液压系统起到润滑、防锈、缓冲、冷却等作用。随着液压技术的不断发展，对液压油的使用要求越来越高，特别是环境温度的影响。我同地域广阔，南北环境温度差异较大，一月份气温在一l 8以下的地区占全国面积的5 6，部分地区冬季最低气温达一50。而南方的最高室外气温高达50，同时，野外作业的机械设备的环境温度可达7080 ，油温则高达130。这些地区的一些机械设备需要露天作业。对于一般的工程机械，在不同的环境条件下使用相应的液压油就较容易解决这个问题。但对于一些特殊场合，如

59、航空航天、全天候工作的军事装备等，在较短的时间内，其工作环境发生较大的变化就要求液压油具有较强的适应能力，在不同的环境条件下满足不同的使用要求。3.高低温环境对液压油的影响高低温环境对液压油的影响(1)低温对油品的影响 低温使油品黏度变大。黏度过高，液压泵的自吸能力下降，液压系统压力损失增大，功率损失增大。一般认为，当黏度l000mm2/s时，液压系统不能正常工作，黏度2000mm2s时，液压系统不能正常启动。 低温使油品中水分凝固，凝固水附着在液压阀的零件、滤油器等的表面上，可能导致液压阀卡死，滤油器堵塞，使液压系统不能正常工作。 低温使液压系统中的橡胶密封材料收缩、硬等降低密封性能甚至导致

60、密封失效。 低温使油品自身收缩，特别是封闭容腔里的液压油收缩，使压力下降甚至产生负压。(2)高温对油品的影响高温对油品的影响高温使油品黏度变小，黏度过低，液压系统泄漏增大，效率下降甚至导致液压系统不能止常工作。高温使油品的氧化作用加剧，油品中逐渐生成一些酮类、酸类和胶质、沥青质等物质，污染油品，缩短油品使用寿命，当油品氧化到一定程度，油品失效，不能使用。高温使摩擦部位金属表面上形成的润滑膜发生化学作用分解，润滑膜遭到破坏。高温常常会造成钢和其他有色金属在油品中的腐蚀加剧，造成零件表面损坏，同时产生腐蚀物。高温对油品的影响高温对油品的影响高温更容易产生气泡，油品中的水分高温汽化，变成水蒸气，溶解