液壓系統(tǒng)常見故障成因淺析

鄭明

摘要 液壓系統(tǒng)的常見故障成因主要有4點(diǎn)：油液污染、油溫過高、混入空氣以及振動(dòng)及噪音。分別介紹油液污染的危害以及控制，油溫過高的危害以及預(yù)防，油液中混入空氣的危害及對(duì)策，振動(dòng)與噪音的危害及對(duì)策。以保障液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。

關(guān)鍵詞 液壓系統(tǒng)；常見故障成因；油液污染；油溫過高；混入空氣

中圖分類號(hào)TM8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）43-0053-02

液壓系統(tǒng)是當(dāng)今自動(dòng)化、機(jī)電一體化設(shè)備的重要組成部分，廣泛用于機(jī)械、家電、汽車、鋼鐵、紡織、塑料、電子、港口、礦山等大量制造工業(yè)領(lǐng)域。企業(yè)生產(chǎn)流程上出現(xiàn)的大量停機(jī)損失都是來自液壓氣動(dòng)系統(tǒng)的故障。統(tǒng)計(jì)資料表明，解決好液壓氣動(dòng)方面的故障診斷和維修，可以減少故障停機(jī)50%。液壓系統(tǒng)的常見故障成因主要有3點(diǎn)：油液污染，油溫過高以及混入空氣。

1油液污染的危害以及控制

1.1油液污染的主要危害

1）油液中的固體顆粒對(duì)元件的表面沖擊引起磨損，造成閥芯和密封件磨損；

2）固體顆粒堵塞液壓閥的間隙，引起閥芯卡阻；

3）油液中的水和氧化物對(duì)元件造成腐蝕，并加速油液性能的劣化，油液中的水和氣泡降低油液的潤(rùn)滑性能。

1.2污染物的來源

1）液壓系統(tǒng)安裝過程中進(jìn)入；

2）外部侵入的污染物，空氣中的沙塵水分等；

3）系統(tǒng)產(chǎn)生的污染物，元件和管道磨損產(chǎn)生的顆粒，油液氧化分解產(chǎn)生的膠狀物，維修時(shí)進(jìn)入的污染物，密封圈破損等。

1.3 油液清潔度的控制

1）系統(tǒng)安裝中的污染控制：管道經(jīng)過酸洗，采用氬弧焊接，安裝過程中及時(shí)封好管口防止雜物侵入，安裝完成后將系統(tǒng)連接成回路，將閥換成沖洗蓋板進(jìn)行系統(tǒng)沖洗直至達(dá)到系統(tǒng)要求的精度；

2）液壓件裝配及維修是不準(zhǔn)帶手套，不準(zhǔn)用纖維織品擦拭表面，禁止使用鐵榔頭敲打，可以用橡膠錘或加銅棒，液壓件用煤油清洗并用潔凈的壓縮空氣吹干后方可裝配；

3）系統(tǒng)使用中經(jīng)常檢查更換過濾器濾芯，油箱空濾器，補(bǔ)充新油需經(jīng)過過濾方可加入油箱。

2油溫過高的危害以及預(yù)防

2.1 油溫過高的危害

1）造成油液黏度下降，引起工作效率下降，泄漏增加；

2）液壓元件因過熱膨脹，影響相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件的配合間隙，磨擦力增大，造成泵，閥等精密件過早磨損失效；

3）加速橡膠密封件老化變質(zhì)，壽命減小，引起液壓系統(tǒng)泄漏；

4）加速油液氧化。

2.2成因及預(yù)防

1）沒有冷卻循環(huán)系統(tǒng)或效果不佳，需經(jīng)常檢查冷卻循環(huán)系統(tǒng)；

2）負(fù)載過大以及零部件磨損嚴(yán)重，應(yīng)盡量避免長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷工作，及時(shí)檢查更換磨損過大的零部件如液壓泵在工作五六年后需進(jìn)行檢修；

3）油箱內(nèi)液位過低以及系統(tǒng)中混入空氣，需補(bǔ)足油液經(jīng)常檢查泵吸油口出密封防止進(jìn)入空氣；

4）油液污染及過濾器堵塞，污染嚴(yán)重導(dǎo)致元件磨損，需定期檢查更換過濾器濾芯及防治油液污染；

5）液壓油牌號(hào)選擇不當(dāng)，黏度過高引起功率損失增大造成油溫上升，黏度過低造成內(nèi)泄漏量增大油溫升高，因此需選擇合適的油液牌號(hào)。

3油液中混入空氣的危害及對(duì)策

3.1 空氣的來源

1）通過油箱和泵的吸入管路進(jìn)入油內(nèi)，液位過低，泵的吸油管口離液面太近或者泵的進(jìn)油管路漏氣，會(huì)有大量空氣吸入，系統(tǒng)回油管口高于油箱液面，回油會(huì)帶入空氣；

2）溶解在油液中的空氣，在壓力突然下降時(shí)析出，造成氣泡。

3.2混入空氣的危害

1）造成系統(tǒng)工作不良。油液是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的介質(zhì)，油液的壓縮率很小約為5×10~10m3/N，一般然為是不可壓縮的，但在混入空氣后壓縮率大幅度增加，影響系統(tǒng)工作的可靠性，造成控制失靈或誤動(dòng)作等；

2）造成油溫升高，有也中混入空氣后在泵的壓縮時(shí)溫度會(huì)急劇升高，加速油液氧化，油液潤(rùn)滑性能下降，家督密封件老化等；

3）造成氣蝕現(xiàn)象，引起液壓元件的磨損，嚴(yán)重危害系統(tǒng)；

4）引起系統(tǒng)的振動(dòng)及噪音。

3.3消除氣泡的方法

加大油箱體積，至少大于泵流量的3倍以上，油箱內(nèi)設(shè)置隔板延長(zhǎng)油液在油箱內(nèi)的停留時(shí)間，回油口和吸油口位置相隔遠(yuǎn)些，使用去除氣泡的專業(yè)設(shè)備等。

4 振動(dòng)與噪音的危害及對(duì)策

1）液壓系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲本身不可避免，隨著液壓技術(shù)向高速、高壓和大功率方向的發(fā)展，液壓系統(tǒng)的噪聲也日趨嚴(yán)重。液壓系統(tǒng)的噪聲有機(jī)械噪聲和流體噪聲兩種：

（1）機(jī)械噪聲是由于零件之間發(fā)生接觸、撞擊和振動(dòng)而引起的。回轉(zhuǎn)體的不平衡，電動(dòng)機(jī)噪聲，聯(lián)軸器引起噪聲。流體噪聲是由于油液的流速、壓力的突然變化以及氣穴等原因引起的；

（2）液壓泵的流體噪聲主要是由泵的壓力、流量的周期性變化以及氣穴現(xiàn)象引起的。在液壓泵的吸油和壓油循環(huán)中，產(chǎn)生周期性的壓力和流量變化，形成壓力脈動(dòng)，從而引起液壓振動(dòng)，并經(jīng)出口向整個(gè)系統(tǒng)傳播。同時(shí)液壓回路的管道和閥類將液壓泵的壓力反射，在回路中產(chǎn)生波動(dòng)，使泵產(chǎn)生共振，發(fā)出噪聲；另一方面，液壓系統(tǒng)中溶解的空氣。當(dāng)系統(tǒng)中的壓力因某種原因而低于空氣分離壓時(shí)，其中溶解于油中的氣體就迅速地大量分離出來，形成氣泡，這些氣泡遇到高壓便被壓破，產(chǎn)生較強(qiáng)的液壓沖擊。

2） 降低液壓系統(tǒng)噪聲的措施

（1）使用低噪聲電機(jī)；并使用彈性聯(lián)軸器，以減少該環(huán)節(jié)引起的振動(dòng)和噪聲；

（2）在電動(dòng)機(jī)，液壓泵和液壓閥的安裝面上應(yīng)設(shè)置防振膠墊；

（3）盡量用液壓集成塊代替管道，以減少振動(dòng)；

（4）用蓄能器和橡膠軟管減少由壓力脈動(dòng)引起的振動(dòng)

（5）系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置放氣裝置。

5結(jié)論

污染、過熱，進(jìn)入空氣及振動(dòng)噪音四者是相互聯(lián)系的，要進(jìn)行全面預(yù)防才能確保液壓系統(tǒng)正常地工作。為此，要對(duì)液壓系統(tǒng)建立專門的預(yù)防保養(yǎng)制度，要嚴(yán)格檢查工作油的狀況，經(jīng)常對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面地檢查。對(duì)液位，油溫，泵的聲音，管路泄漏，振動(dòng)等均要定期檢查并且詳細(xì)記錄，以便預(yù)先防止故障的發(fā)生或及時(shí)排除故障。

參考文獻(xiàn)

[1]李芝主編.液壓傳動(dòng).

[2]張利平編著.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與使用.