机械设备液压系统常故障分析麻士琦孙华奇2郭文武石家庄铁道学院机械工程分院石家庄,50043中铁第十局集团第工程公司2襄樊44,4机械设备液压系统的故障现形式是多种多样的,而故障的产生是多种因素综合作用的结果液压系统咖不兔机械故娜样直观,也不象气系,便于测,闲此波具体情况具体分析,利用适心液系统常的故障现象及故障产生原氐作分析。
1液压冲击现象分析在机械设备液压系统中,当突然启动或停机变速或换向时,由于流动液体和运动部件的惯性,引起液压系统内压力在某瞬间突然急剧上升,其值可达到正常工作压力的几倍,这种现象称为液压冲击液压冲击对机械设备有定破坏性,它会直接影响液压系统性能的稳定性和工作的可靠性,引起机械设备的振动和噪声,联接件松动。甚至使管路破坏。液压元件和测1仪器损坏另外,还会导致系统调整失效,控制失灵液压程序动作混乱,油缸和运动部件冲击振动,致使液压系统瞬时无法工作,影响生产。产生液压冲击的主要原因如下。
1.1液压系统机构设计不合理是机械设备的液压管路较长,管道通径较小是缺少缓冲装置使冲击波强烈,换向速度加快。因此,应当加大管道通径,尽量缩短管道长度或采用橡胶软管为使液压冲击得到缓冲,在油缸端部应设置缓冲装置,在阀前设置蓄能器等1.2液压系统调整不当或零件磨损严重有些液压系统设置有节流缓冲装置,但因调整不当或零件磨损而失灵引起液压冲击例如,液压缸端部缓冲当缓冲柱塞外圆与液压缸端盖柱塞孔因磨损而配合间隙过大时,角缓冲槽不起缓冲作用,形成较大的冲击这就需要将缓冲柱塞磨圆后镀硬铬,进行修复,磨至所需要的尺寸精度,保证与缸端柱塞孔的正确配合尺寸。
这就需要将节流阀调节手轮顺时针方向旋进,适当增加缓冲阻尼若仍不起作用,可以判断单向阀密封存在问,予以排除。
2002005麻士椅男1969年1月出生工程师角缓冲槽缓冲柱塞端盖2气穴与气蚀现象分析根据液体在管道内流动时能量转换的伯努利定律可知,流动着的液体,流速高的区域压力低,当压力低于空气饱和蒸汽分离压力时,溶解于液体中的空气被分离出来,形成气泡存在于液体中,使油液变得不连续,这种现象称为气穴。当液流从低压区流向高压区,被急剧缩小或破坏,而原来所占据的空间形成了真空,周液体质点以极大的速度冲向真空区域,产生局部的高压和高温,出现振动和噪声,并加剧金属的氧化腐蚀,零件面形成麻点,严重时,出现剥落,这种现象称为气蚀。
气穴与气蚀现象不但使金属面腐蚀,降低元件的使用寿命,而且使液压泵的容积效率显著降低,并使机械设备的液压系统各部分的压力不平衡,使回转运动的液压马达的输出扭矩发生波动。
产生气穴与气蚀的主要原因如下液压泵中的吸油压力过高,吸油口滤油器堵塞;吸油管的流通面积过小;管道通径突然扩大或缩小;空气直接混入油液,例如回油管露出液面液压元件的密封不良等。
气穴和气蚀的检测方法是,在油泵进口处装个真空,检测真空度,或通过故障现象测定。例如,油栗吸油不足或输出油量降低,都会使油缸动作减慢,系统动作变迟,3振动与噪声现象分析液压系统的振动可能来自机械系统油泵阀类元件和管道内液流的振荡等液压系统中振动的形式可分为强迫振动和自激振动两类。强边振动般是由油泵成山马达的流站脉冲所引起的。也可能由于接近液压装置的外界振源通过系统的某元件所引起自激振动是由液压传动系统中的压力流量作用力和质量等参数相互作用产生的。
噪声是没有定频率和声强无规律地组合在起的声音,分流体噪声固体噪声和空气噪声。
油泵产生振动和噪音主要是由于磨损和质量问如加工精度不高,流量和脉动压力较大,困油现象严重,轴承质量不好等引起振动和噪声在实际工作中,由于零件磨损配合间隙过大流量不足或压力波动等原因也会产生噪声。油液中混入空气后,也会产生振动和噪声。
为38+2,於转速为97,1.1以液压系统中的控制阀产生振动和噪声是由于流动液体的涡流成流体剪切引起的压力振动,使阀体壁振动,形成噪声。噪声还包括换向冲击声,溢流阀卸荷动作的冲击声等。
混入空气量4爬行现象分析液压系统中的爬行现象是很有危害的,特别是在机床液压传动中。例如磨床工作台产生爬行时,被磨工件面出现波纹若是在坐标镗床等工作位置要求很高的机床中产生爬行,则很难实现精确定位。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液压系统产生爬行的主要原因如下。
4.1进气故障引起的爬行油栗内连续进入空气导致爬行故障,故障的现象是压力显值较低,压力升不起来,执行元件工作无力,油箱气泡严重。故障原因是油泵吸油侧吸油管及接头处密封不良;油箱油面过低,吸油管在吸油时因液面波浪状致使吸油管间断性地露出液面。故障现象是执行元件到达终点或停止前发生爬行规律性很强,有的还伴有振动和强烈的噪声原因是液压系统压力区,即油泵压油口以后的高压区,运行时由于内压高,外压为大气压,故漏油而不能进气;当停止运行时,系统内油漏掉了,形成真空,吸入了空气。另外,在执行元件的进出油腔存在少量气体总挤不出来,造成端点爬行。根据具体情况,对密封不良处严加密封;对油面过低的及时加油;同时,要采用排气装置排气。
4.2液压元件内零件磨损,间隙大引起的爬行运,牛低速动时,旦发1汗+;咐察,阻力增加,这,行夜以隙尺而严重漏油,小能访应执行化件也求,纟作台速度便减慢土,另外,总招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,对工作台的推力时大时小,工作台就会时快时慢,也会引起爬行。由于阀类零件磨损,使配合间隙增大,部分高压油与低压油互通,引起压力不足,在低速时因摩擦力的变化而产生爬行。在这种情况下,应认真检查各个零件的配合间隙,研磨或蓄磨阀孔和缸筒,更换阀芯和活塞,使配合间隙符合要求,并要保证零件的尺寸和几何精度要求,对于控制阀5结语在机械设备,尤其是工程机槭机床的液压系统中,液压冲击气穴与气蚀振动与噪声以及爬行等现象均是常的故障,其危害性较大及时找出故障的成因是排除故障的首要环节,再针对具体液压系统进行诊断与分析质可确定故障的部1件国农业大学设备工程系。机械维修工程与技术肘。北京中国农业科学技术出版社,1997.210213 2攸志锵。铁道工程机械化施工厘。北京中国铁道出版社,1997.234235 3序玉林。液压元件与系统设计厘。北京北京航空航天大学出版社,1991.122123 4商忠范。液压传动系统北京机械工业出版社,1996.4547 5寅天觉。新编液压工程手册厘。北京北京理工大学出版社,1999.3334