三一掘進機液壓系統的故障分析及其處理措施

時間:2016-11-22 16:47:19微信公眾號:

 一、液壓油的故障

   

1、液壓油油溫過高的危害

 

  ①液壓油黏度、容積效率和液壓系統工作效率均下降,泄漏增加,甚至使機械設備無法正常工作。

  ②液壓系統的零件因過熱而膨脹,破壞了相對運動零件原來正常的配合間隙,導致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死,同時,使潤滑油膜變薄、機械磨損增加,結果造成泵、閥、馬達等的精密配合面因過早磨損而使其失效或報廢。

③加速橡膠密封件老化變質,壽命縮短,甚至喪失其密封性能,使液壓系統不能正常工作。

 

液壓系統油溫升高的原因、后果及解決措施

  

(1)液壓系統在工作中有能量損失,包括壓力損失、容積損失和機械損失三方面,這些損失轉化為熱能,使液壓系統的油溫升高。一般液壓系統的油溫應控制在(30-60)℃范圍內,*5661不超過(液壓絞車60-70)℃。油溫升高會引起一系列不良后果:(使油液粘度下降,泄漏增加,降低了容積效率,甚至影響工作機構的正常運動;

(2)使油液變質,產生氧化物雜質,堵塞液壓元件中的小孔或縫隙,使之不能正常工作;

(3)引起熱膨脹系數不同的相對運動零件之間的間隙變小,甚至卡死,無法運動;

(4)引起機床或機械的熱變形,破壞原有的精度。

 

保障液壓系統正常工作溫度的措施:

 

1、當壓力控制閥的調定值偏高時,應降低工作壓力,以減少能量損耗;

2、由于液壓泵及其連接處的泄漏造成容積損失而發熱時,應緊固各連接處,加強密封;

3、當油箱容積小、散熱條件差時,應適當加大油箱容積,必要時設置冷卻器;

4、由于油液粘度太高,使內磨擦增大而發熱時,應選用粘度低的液壓油;

5、當油管過于細長并彎曲,使油液的沿程阻力損失增大、油溫升高時,應加大管徑,縮短管路,使油液通暢;

6、由于周圍環境溫度過高使油溫升高時,要利用隔熱材料和反射板等,使系統和外界隔絕;

7、高壓油長時間不必要地從溢流閥回油箱,使油溫升高時,應改進回路設計,采用變量泵或卸荷措施;

  

(一)油箱溫升嚴重

  

油箱起著一個“熱飛輪”的作用,可以在短期內吸收熱量,也可以防止處于寒冷環境中的液壓系統短其空轉被過度冷卻。油箱的主要矛盾還是溫升。溫升到某一范圍平衡不再升高。嚴重的瘟升會導致液壓系統多種故障。

 

引起油箱溫升嚴重的原因有:

 

①油箱設置在高溫熱輻射源附近,環境溫度高;

②液壓系統各種壓力損失(如溢流、減壓等)產生的能量轉換大;

③油箱設計時散熱面積不夠;

④油液的粘度選擇不當,過高或過低。

 

解決漬箱溫升嚴重的辦法是:

 

①盡量避開熱源;

②正確設計液壓系統:如系統應有卸載回路、采用壓力適應、功率適應、蓄能器等高效液壓系統,減少高壓溢流損失,減少系統發熱;

③正確選擇液壓元件,努力提高液壓元件的加工精度和裝配精度,減少泄漏損失,容積損失和機械損失帶來的發熱現象;

④正確配管:減少過細過長、彎曲過多、分支與匯流不當帶來的局部壓力損失;

⑤正確選擇油液粘度;

⑥油箱設計時應考慮有充分的散熱面積和油箱容量。一般油箱容量應按泵流量( l/min )的 2~6 倍選取,流量大的系統取下限,反之取上限;低壓系統取下限,反之取上限。

⑦在占地面積不容許加大油箱體積的情況下或在高溫熱源附近,可設油冷卻器。

  

(2)油箱內油液污染

  

油箱內油液污染原因有:

 

①油箱內有油漆剝勤務員片、焊渣剝離片等;

②油箱防塵措施不好,由外界空氣進入了塵埃及腐蝕性氣體等;

③由于溫差,凝結在油箱頂蓋的水珠進入油冷卻器破損而漏水等。

   解決辦法:

 

①油箱內油漆應與液壓油相容,注意油箱內油漆工藝,如應先嚴格去油去銹去污后,再油漆油箱內表面。

②油箱箱蓋要注意防塵密封,只允許裝在箱蓋上的空氣濾清器(往往兼作注油口)和大氣相通,避免空氣中塵埃帶入箱內,用于同箱上的空氣濾清器,具有在加油過程中防止大顆粒雜質混入油箱及防止系統在工作時由空氣帶入油箱中的塵埃兩個作用,已有標準件出售( EF 型);

③檢查漏水部位,予以排除。

  

(3)油箱內油液空氣難以分離

  

由于回油在油箱內的攪拌作用,易產生懸浮狀氣泡夾在油內,若被帶入液壓系統會產生許多故障(如泵噪聲,氣穴及液壓缸爬行等)。

  

為此,①油箱內應設置消泡隔板,把油箱內系統回油區與泵吸油區隔開,回油流被隔板折流,流速減慢,利于氣泡分離并溢出油面。但這種方式分離細微氣泡較難,分離效率不高。②當箱蓋上的空氣濾清器被污物堵塞后,也難于與空氣分離,此時還會導致液壓系統工作過程中因油箱油面上下波動而在油箱內產生負壓使泵吸入不良。氫此時應拆開清洗空氣濾清器。

 

(4)油箱振動和噪聲的對策

  

減少振動和隔離振動:主要是對液壓泵電機裝置采取此類措施。如使用減振墊彈性聯軸節,并進行回轉零件平衡和進行安裝同軸度(泵軸電機軸)的檢查,油箱蓋板(底板)須有足夠的剛度,在液壓泵電機裝置下部墊以吸音材料,振動和噪聲值可明顯降低;若液壓泵電 機裝置與油箱分設,效果更好。

 

實踐證明,回油管端離箱壁的距離不應小于 5cm, 否則噪聲振動可能大。

 

據統計,液壓裝置的故障,70%與液壓油有關,而且這70%中約90%是由于雜質所造成的。液壓油的檢查內容主要有以下幾點:液壓油的清潔度、顏色、粘度和稠度;此外還有氣味。液壓油從高壓側流向低壓側而沒有作機械功時,液壓系統內就會產生熱。液壓油溫度過高,會使很貴的密封件變質和油液氧化至失效,會引起腐蝕和形成沉積物,以至堵塞阻尼孔和加速閥的磨損,過高的溫度將使閥、泵卡死,高溫還會帶來安全問題。借助對油箱內油溫的檢查,有時可以在嚴重的危害未發生前使系統故障得以消除。

 

在大多數系統里,溢流閥是主要的發熱源,減壓閥通過的流量太大也是引起發熱的另一個主要原因。由于效率低與能量損失有關,因此,檢查工作溫度就可知道是否存在效率低的問題,對液壓系統而言,油液中污染物的控制是一個主要工作,污染物的來源主要有以下幾個方面:

 

1、隨新油進入的。

2、在裝配過程中系統內部的。

3、隨周圍空氣進入的。

4、液壓元件內部磨損產生的。

5、通過泄漏或損壞的密封進入的。

6、在檢修時帶入的。

 

污染物的清除與控制需要使用過濾器,液壓系統可能裝有很好的過濾器,安裝位置也很合適,但如果不精心保養和及時維護,過濾器不能起到應有的作用,浪費了所花的費用。所以應做好下例工作:

 

1、制定一個過濾器的維護日程表并嚴格執行。

2、檢查從系統中更換下來的濾芯,找出系統失效及潛在問題的預兆。

3、不要把泄漏出來的任何油液倒回系統中。

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二、泵、閥的故障。

 

泵如果正確的安裝使用,液壓泵可連續使用多年而不需要維修。一但發現問題,應該及早找出原因并盡快排除。借助于液壓圖對系統進行故障診斷,工作就要簡單的多。液壓閥的制造精度高,只要合理裝配并保持良好的工作狀態,一般很少泄漏,并可精確地控制系統內的油液壓力、方向和流量。油中的污染物是閥失效的主要原因,少量的纖維、臟物、氧化物或淤渣都會引起故障或閥的損壞。如果采用信得過的制造廠的產品,設計不當的可能性是很小的。引起泵、閥的故障的主要有以下幾方面原因:

 

1、外界條件

 

1.1緊固螺栓的松動,由于緊固過度造成的變形與破損。

1.2負荷的劇烈變化。

1.3振動、沖擊。

1.4組裝、拆卸、修補做業和順序的錯誤,工具的好壞,零件的破損、變形以及產生傷痕和丟失。

1.5配管扭曲造成的變形與破損,或配管錯誤等。

 

2、液壓油條件

 

2.1混入雜質、水、空氣及劣化。

2.2粘度、溫度是否合適。

2.3潤滑性。

2.4吸入條件是否良好(防止氣穴、過大的正壓或負壓)。

2.5異常的高壓、壓力波動。

 

3、元件本身的好壞

 

3.1結構、強度。

3.2零部件(軸承、油封、螺栓、軸)的品質。

3.3滑動部分的磨損、劃傷、粘滯。

3.4零部件的磨損、劃傷、變形、劣化。

3.5漏油(內泄漏、外泄漏)。

 

為使閥的維修工作安全可靠,應遵循下例原則:

 

1、在拆卸液壓閥之前要切斷電源,以免系統意外啟動或使工具飛出。

2、在拆卸液壓閥之前,要將閥的手柄向各個方向移動,以便將系統內的壓力釋放。

3、在拆卸液壓閥之前,要將液壓傳動的所有工作機構鎖緊或將其置于較低位置。

 

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三、蓄能器的故障

 

蓄能器是貯存高壓油的裝置,當泵處于正常的無負荷狀態或空轉狀態,就可給蓄能器充油。蓄能器貯存的高壓油在需要時可以釋放出來,補充泵的流量,或在停泵時給系統供油。我們現使用的蓄能器大多為隔膜式和氣囊式;蓄能器靠壓縮惰性氣體來貯存能量,通常采用氮氣,實際充氣壓力不能高于臨界值,大多數場合,充氣壓力值應在系統*5661壓力值的1/3到1/2的范圍內,這樣效果較好,回路工作特性很少變化。特別強調的是,不要使用氧氣或含氧氣的混合氣體。

 

總之,當系統出現問題時能找出引起系統故障真正的原因,更多的工作是從平時的日常點檢開始,注重設備檢查和維修工作的細節,在故障早期就將引起故障的各種因素消除,通過對工作循環不斷的改進與提高,從而使預知維修工作能在不斷變化的工作環境中更進一步,確保設備發揮更大的效益,實現設備事故為零的目標。

 
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