液压系统的常见问题及其对策.pdf

2 0 1 3 年 1 月 第4 1 卷 第 2期 机床与液压 MACHI NE T OOL ＆ HYDRAULI CS J a n ． 2 0 1 3 Vo 1 ． 41 No ． 2 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 3 ． 0 2 ． 0 4 0 液压系统的常见问题及其对策 沈雄伟 ，曾良才 ，邓江洪 1 ．武汉科技大学机械 自动化学院，湖北武汉 4 3 0 0 8 1 ； 2 ．武汉钢铁股份有限公司烧结厂，湖北武汉 4 3 0 0 8 3 摘要分析了液压系统的常见问题 ，并提出了相应的解决方法和预防措施，对延长液压元件的寿命 ，提高液压系统的 可靠性都有一定的帮助。 关键词液压系统；常见问题 ；对策 中图分类号T H 1 3 7 文献标识码B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 3 21 1 81 液压系统因优点突出已被广泛应用于机械制造 、 工程建筑、矿山冶金 、石油化工、军事器械等各个领 域，故而其对可靠性的要求也随之提高。如何解决液 压系统的常见问题，已成为相关行业的共同课题。因 此，分析问题成因，找出解决方法显得尤其重要。作 者从各方面阐述了液压系统出现常见问题的机制及其 对策，以期对液压系统的维护提供一定的借鉴。 1 液压 系统的冲击与噪声问题 液压冲击会使系统的瞬时压力倍增 ，产生振动和 噪声，同时升高油温 ，威胁到系统中的密封装置、管 道及其他的液压元件，直接影响了系统的稳定性与可 靠性。通过综合分析各种液压系统的冲击情况，得出 其产生的主要机制及其对策如下 1 液压缸在高速运动时，突然制动会因惯性 而产生液压冲击。为此，可以在缸的末端设置缓冲装 置，使其能在行程终点附近逐渐停止或反向；为受到 冲击的油路设置安全阀，使冲击产生的高压油溢流， 起到卸荷的作用；另外还可以为系统安装蓄能器 ，以 便吸收系统脉动，实现油路中的平滑滤波 ，如图 1 所 示。 图1 系统设置蓄能器与安全阀 2 管路的瞬时流量改变，也会产生冲击，所 以应尽量采用软管等弹性模量小的管路材料，同时增 大管径 ，缩短管长 ，减少弯曲并使用减振支架固定管 道。此外 ，选取带阻尼器的换向阀或电液换向阀可以 减缓液流的换向速度，使系统压力在陡升陡降的换向 过程中实现平稳过渡。 3 润滑条件不 良、机械别劲 、系统泄漏 、进 气都有可能引起爬行现象。这些可以通过更换油液、 调整润滑 油 的压力 和流 量 、调 整机 械 安装 、严 加 密 封、使用排气装置或在最大行程下低速运动数次的排 气方法来解决。若出现液流的低压区气穴、高压区气 蚀现象 ，则需要注意节流 口和液 压泵 的吸油情况 。节 流 口务必保证前后压力比小于 3 ． 5 ，而泵在转速合理 的情况下，应尽可能地使吸油 口保持在较低的高度 上 。 4 液压元件产生噪声的能力由强到弱的排序 为液压泵、溢流阀、压力阀、流量阀、方向阀、液 压缸、管道、油箱和过滤器。通过对各元件针对性的 分析并综合上述的应对方案即可解决大部分流体振动 产生 的噪声问题 。而机械系统的振动主要来 源于设计 不合理 ，运动部件的质量不达标 ，磨损 ，安装时出现 不平衡 、不同心、间隙调整不当等原 因，找 出振动 源，按照安装要求处理即可。 2 液压系统的泄漏与污染问题 液压系统泄漏会造成流量减少，能耗增加，效率 降低 ，油温升高 ，污染环境，系统冲击等问题 ，必须 给予防范。然而泄漏问题受到多方面条件的制约，很 难消除，只能尽量采取措施来预防和补救。改善设计 环节，注意加工质量和装配过程 ，选取合理的密封 件，减少液压缸和各阀体的磨损，控制油温，定期检 查以防止污染物进入等方法都不可或缺。 污染物的进入会造成元件磨损、卡紧、堵塞，油 液变质 、升温等一系列问题 ，使其成为液压系统的 下转第 1 2 1页 收稿 日期 2 0 1 11 2 0 7 基金项目 广东省教育部产学研结合项 目 2 0 1 0 A 0 9 0 2 0 0 0 4 作者简介 沈雄伟 1 9 8 6 一 ，男，硕士研究生，主要从事机电液系统及其控制方面的学习与研究。E m a i l h y d r a u l i c 2 0 1 2 x ma i l ． t o m。 第 2期 胜伟 等测井车用两种配置液压系统 M o o r i n g 控制的对比分析 1 2 1 远程调压阀过来的控制油进入伺服缸后 ，将伺服 缸活塞反推，伺服缸活塞通过斜盘反馈杆带动伺服阀 阀芯运动。在 Mo o r i n g 控制系统中，电控手柄一般偏 转角度较小 ，则 电控手柄输 出 电流较 小，伺 服 阀 R E X R O T H 系统 或先导 阀 S A U E R系统 上 的 电 磁阀产生的力较小，从图 1中可看出 R E X R O T H伺服 阀阀芯反向运动需克服电磁阀产生的磁力，该力相对 较小 ，从图2中可看出 S A U E R伺服阀阀芯反向运动 需克 服伺服压 力油产生 的力 ，该 力相对较 大，故 R E X R O T H伺服阀阀芯 比 S A U E R伺服阀阀芯更易被 推动，从 而导致 R E X R O T H系 统 中伺服 控制 油 比 S A U E R系统中伺服控制油易被换向，使油泵斜盘换 向更容易，故 R E X R O T H系统 比 S A U E R系统响应时 间短 。 3 从远程调压阀过来的控制油进伺服缸的油 路来看 从 图 1中可 看 出 R E X R O T H 系统 中远 程 调 压 阀 过来的控制油 超过 5 M P a时背压阀打开溢流 ，对 伺服缸起保护作用直接全部进伺服缸 ，压力损失 小 ，流量大，对伺服缸活塞作用效果显著。从 图 2 中可看 出 S A U E R系 统 中远 程 调 压 阀过 来 的 控 制 油 超过 2 M P a 补油压力时背压阀打开溢流，对伺服 缸起保护作用与油泵内伺服控制油汇合在一起后 分三路流 向一部分 压力油经过伺服 阀 回油泵壳 体 ，一部分压力油经过油泵内的单向阀 图 2中单 向阀 1 ． 4 流向补油泵 的出油 口，只有部分而非全 部进入油泵伺服缸，因此远程调压阀过来的控制油 压力损失大 、流量相对较小，对伺服缸活塞作用效 果不太显著 ，相 比较而言，R E X R O T H系统 中伺服 缸活塞 比 S A U E R系统 中伺服缸活塞易被推动，使 油泵斜盘换向更容易，故 R E X R O T H系统 比 S A U E R 系统 响应 时 间短 。 4 结束语 由于S A U E R系统的配置及油泵结构方面的原因， 使得 S A U E R系统的 M o o r i n g 控制系统比 R E X R O T H系 统的 M o o r i n g 控制系统响应慢，属正常现象。文中只 是定性分析 了主要 的原 因 ，由于对两种油泵 内的伺服 油路孔径 、长短 、走 向，节流孔的大小以及伺服缸活 塞的直径的大小等缺少相关的数据，故没有进行定量 的分析。 参考文献 【 1 】博世力士乐 中国 有限公司． R E X R O T H轴向柱塞变量 泵 A 4 V G系列 3 R C 9 2 0 0 3 ／ 0 5 ． 0 6 f M] ． 2 0 0 6 ． 【 2 】博世力士乐 中国 有限公司． R E X R O T H轴向柱塞定量 马达 A 2 F M系列6 R C 9 1 0 0 1 ／ 1 0 ． 0 6 [ M] ． 2 0 0 6 ． 【 3 】博世力士乐 中国 有限公司． R E X R O T H轴向柱塞变量 马达 A 6 V M系列 6 R C 9 1 6 0 4 ／ 0 5 ． 0 6 [ M] ． 2 0 0 6 ． 【 4 】萨澳行走液压 上海 有限公司． S A U E R＆D A N F O S S＆ D A I K I N 9 0系列轴向柱塞泵[ M] ． 2 0 0 6 ． 【 5 】萨澳行走液压 上海 有限公司． S A U E RD A N F O S S＆ D A I K I N 9 0系列轴向柱塞马达[ M] ． 2 0 0 6 ． 【 6 】 成大先． 机械设计手册 [ M] ． 北京 化学工业出版社， 2 0 09． 上接第 1 1 8页 最大劲敌。据统计，造成液压系统无法正常工作的因 素中，污染占到的比例高达 3 ／ 4 。因此，为了确保液 压系统工作的可靠性和稳定性 ，必须对污染问题进行 严格的控制 。 污染物的形式多种多样 ，来源也各不相同，需从 液压系统的外部和内部两方面着手分析，以求找出合 理的对策。为了防止污染物侵入液压系统，必需采取 相应的保护措施，如油桶存油时，尽量保证其温度 适宜 ，密封完好 ，以防变质；油箱需通过滤清器才能 与大气相通 ；系统的元件 、管路也应减少振动，保持 密封；消除空气、水、颗粒等各类杂质进入系统的可 能性。然而这些举措并不能消除污染 ，因为污染还可 以在系统的内部生成 ，如 制造和装配有可能残留杂 质；元件磨损 、锈蚀也会产生固体颗粒 ；油液、橡 胶 、钢铁有可能因反应而产生化学物质；溶解于油液 的水也会使油液乳化，元件腐蚀，烧伤液压泵；溶解 于油液中的空气以及吸油产生的气体也会损害系统。 故而液压系统投入使用时需要清洗，使用过程中，油 液需要过滤净化。此外，综合运用加热器和冷却器 ， 可以保证液压系统一直处于适宜的温度环境中工作， 避免了因油液变质而产生的元件损害、系统工作不稳 定等问题 。 以上对策虽不能完全解决液压系统的污染问题， 但借此可以在系统的污染耐受度和污染度之间找出合 理的平衡点 ，从而保障液压系统的工作可靠性和元件 的使用寿命。 3 总结 综合分析了液压系统的冲击、噪声、泄漏和污染 等常见问题，并给出了相应的解决方法，为延长液压 元件的寿命，提高液压系统的可靠性提供了一些参考。 参考文献 【 1 】陈奎生． 液压与气压传动[ M] ． 武汉 武汉理工大学出版 社 ， 2 0 0 1 ． 【 2 】湛从昌， 傅连东， 陈新元． 液压可靠性及故障诊断[ M ] ． 北京 冶金工业出版社， 2 0 0 9 ．