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液压系统的故障原因分析

发布时间:2018-3-13
  液压系统在工作中发生故障的原因很多,主要原因在于设计、制造、使用以及液压油污染等方面存在故障根源;其次便是在正常使用条件下的自然磨损、老化,变质而引起的故障。本节主要分析由于设计、制造、使用不当和液压油污染引起的故障。
  1、设计原因
  液压系统产生故障,一般应首先分析液压系统设计上的合理性是否存在问题。设计的合理性是关系到液压系统使用性能的根本问题,这在引进设备的液压系统故障分析过程中表现得相当突出。其原因与国外的生产组织方式有关,国外的制造商,大多数采用互相协作的方式,这就难免出现所设计的液压系统不完全符合设备的使用场合以及要求的情况。根据笔者矮在解决从德国引进的水泥生产线的核心设备——立磨液压机的故障过程中充分体现了这一点。立磨液压机的液压系统在工作过程中由于轧辊位移量很小,主要工作在保压状态,所以系统在保压过程中必须使液压泵处于卸荷状态,才能减少系统的发热量,保证液压机液压油的黏度不至于变化太大,从而保证水泥的生产能力。引进设备的液压系统设计上采用了常用的溢流阀带载卸荷方式,显然属于设计不合理造成的。设计液压系统时,不仅要考虑液压回路能否完成主机的动作要求,还要注意液压元件的布局,特别注意叠加阀设计使用过程中的元件排放位置,例如在由三位换向阀、液控单向阀、单向节流阀组成的回路中,液控单向阀必须与换向阀直接相连,同时换向阀必须采用Y型中位机能。而在采用M型中位机能的电液换向阀的回路中,选用外控方式或者采用带预压单向阀的内控方式,其目的均为确保液控阀的正一常换向。其次要注意油箱设计的合理性、管路布局的合理性等因素。对于使用环境较为恶劣的场合,要注意液压元件外露部分的保护。例如在冶金行业使用的液压缸的活塞杆常裸露在外,被大气中污物所包围。活塞杆在伸出缩回的往复运动中,不仅受到磨粒的磨损与大气中腐蚀性气体的锈蚀,而且污物还有可能从活塞杆与导套的配合间隙中进入,污染油液进一步加速液压缸组件的磨损。如在结构设计中在活塞杆上加装防护套,使其外露部分由套保护起来。
  新元件取代旧元件之后系统出现了故障。因此对元件的制造问题也应认真对待,不容.否则也有可能给液压机液压系来预想不到的故障。例如,某造纸机械液压系统中更换了一双筒滤器滤芯,安装后仅6天就出现了由于小孔堵塞而造成的故障。经过对更换的新购纸璀器的滤芯进行认真检查,发现滤芯在加工制造巾受到了严重槐械损伤,存在呈一定规召的微孔和裂缝,失去了过滤作用,滤纸的质量低,纸内粘有污物。显而易见这样的滤建不仅起不到过滤的作用,其自身反而又构成了一个污染源,给系统造成不应有的故障。甚者,一些家庭作坊式的液压站制造商在液压系统总装时根本不对系统进行冲洗,以岩的元件清洗取代系统攀凝时系统循肆洗气使系统内留下了装配过程巾帮进系统中的污j也是造成系统故障的一个不可轻视的原因。液压系统的清洗,必须借助于液流在一定压定速度下,对整个系统的各个回路分别进行冲洗。装配前零件的清洗不能代替装配后雕冲洗。现在一些正规的液压站专业制造商已把装配后系统冲洗严格用于装配生产中,一技术看成是产品质量保证体系中的一个重要环节,。也是一个行之有效的措施。另外,集成块中的毛刺清理的程度也是制造、清洗过程中一个不可忽视的重要环节。
  2、使用原因
  液压系统使用维护不当,不仅使液压设备的故障频率增加,而且会降低设备的使用和使用性能,这在一些新的液压系统用户中体现得较为突出。例如福建某玻璃门窗生产新购进一台玻璃涂胶液压设备,该企业的操作人员在液压站不加液压油的情况下就开始备调试,结果不到10min液压泵抱死、电动机烧坏,并且差一点造成人身事故。笔者到了这样一个液压设备用户,由于液压油未达到液位计的最低液位,而企业的供应部门能及时购买液压油,为了不影响生产,设备操作者“灵机一动”在油箱中放了2块砖头位上来了,设备也开了起来,结果使用了2个月左右,由于砖在液压油中的粉化作用,砖粉末进入整个液压系统,造成了整机瘫痪的严重后果。另外,液压设备在使用过程中载、超速,维护保养不及时、使用不当等,都可能引起液压系统的故障。
  3、液压油污染的原因
  正如在液压油的污染控制中一节所述:液压系统的故障率75%以上是由于液压油染引起的。在液压系统中,极易造成油液污染的地方是油箱。很多油箱在结构设计和翻存在着缺陷。最常见的是“封闭性”油箱设计得不合理,例如在连接接管处不加密封,污物渗入油箱。污染的油液进入液压系统中,加速液压元件的磨损、锈蚀、堵塞,最后故障的形成。近几年来许多制造商在油箱结构设计方面对如何减少或杜绝污染物进入题上都做了不少有益的探索和实践。例如现在采用的全封闭式油箱结构,除只留一个与相通的通气孔之外,油箱全部采用封闭结构,所有连接处和接管处设有严格密封装置。:口盖设置过滤装置构成通气孔,该口使油箱内液面与大气相通而保证系统正常工作,两可以防止外界污染物进人油箱。由于油箱全密闭,所以泵的吸油口处取消了过滤器,烈有回油经过总回油管路上的过滤器再回到油箱,从而确保了整个液压系统油液的清洁。结构不仅避免了外界污物对油箱内油液的污染,而且由于吸油口去掉了过滤装置,使力大大减小,从而可避免空穴现象的发生。笔者在给一家制鞋企业的液压设备处理“潮统的压力时有时无”这一故障时,发现现场油箱内的油液已经分层,在离液面200mm以下有明显的胶状物存在,油箱底部存在不少颗粒状沉淀物,卸下液压泵的过滤器一看,脚部被堵塞。很显然,系统的故障是由于液压油的污染引起的,通过更换过滤器、更糊油、清洗油箱,问题得到了圆满解决。所以,在使用液压油时要把它看成人的血液一样保持足够的清洁度,才能确保液压系统的故障率降到最低限度。如何防止液压机床液压系统油温过高
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