【液压】液压系统常见故障分析及处理

1795年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。

第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。

一．工作原理

液压传动是以液体为工作介质，通过能量转换来实行执行机构所需运动的一种传动方式。首先，液压泵将电动机（或其它原动机）的机械能转换为液体的压力能，然后，通过液压缸（或液压马达）将以液体的压力能再转化为机械能带动负载运动。

二．液压系统的组成

液压传动系统通常由以下五部分组成。

1.动力装置部分。其作用是将电动机（或其它原动机）提供的机械能转换为液体的压力能。简单地说，就是向系统提供压力油的装置。如各类液压泵。

2.控制调节装置部分。包括压力、流量、方向控制阀，是用以控制和调节液压系统中液流的压力、流量和流动方向，以满足工作部件所需力（或力矩）、速度（或转速）和运动方向（或运动循环）的要求。

3.执行机构部分。其作用是将液体的压力能转化为机械能以带动工作部件运动。包括液压缸和液压马达。

4.自动控制部分。主要是指电气控制装置。

5.辅助装置部分。除上述四大部分以外的油箱、油管、集成块、滤油器、蓄能器、压力表、加热器、冷却器等等。它们对于保证液压系统工作的可靠性和稳定性是不可缺少的，具有重要的作用。

三．液压缸

液压缸是把液压能转换为机械能的执行元件。液压缸常见故障有：液压缸爬行、液压外泄漏、液压缸机械别劲、液压缸进气、液压缸冲击等。

1.液压缸爬行故障分析及处理

（1）缸或管道内存有空气，处理方法：设置排气装置；若无排气装置，可开动液压系统以最大行程往复数次，强迫排除空气；对系统及管道进行密封。

（2）缸某处形成负压，处理方法：找出液压缸形成负压处加以密封；并排气。

（3）密封圈压得太紧，处理方法：调整密封圈，使其不松不紧，保证活塞杆能来回用手拉动。

（4）活塞与活塞杆不同轴，处理方法：两者装在一起，放在V形块上校正，使同度误差在0.04mm以内；换新活塞。

（5）活塞杆不直（有弯曲），处理方法：单个或连同活塞放在V形块上，用压力机控直和用千分表校正调直。

（6）导轨或滑块夹得太紧或与液压缸不平行，处理方法：调整导轨或滑块的压紧（条）的松紧度，既保证运动部件的精度，又保证滑动阻力要小；若调整无效，应检查缸与导轨的平行度，并修刮接触面加以校正。

（7）两活塞杆两端螺母扭得太紧，处理方法：调整松紧度，保持活塞杆处于自然状态。

（8）缸内壁或活塞表面拉伤，局部磨损严重或腐蚀等，处理方法：镗缸内孔，重配活塞。

2.液压缸的冲击故障分析及处理

（1）未设缓冲装置，处理方法：调整换向时间（>0.2秒），降低液压缸动力速度；增设缓冲装置。

（2）缓冲装置中的柱塞和孔的间隙过大，处理方法：更换缓中柱塞或在孔中镶套，便间隙达到规定要求；检查节流阀。

（3）端头缓冲的单向阀反向，处理方法：修理、研配单向阀与阀座或更换。

3.液压缸的外泄露故障分析及处理

（1）活塞杆表面损伤，处理方法：修复活塞杆损伤。

（2）密封圈边缘伤或老化，处理方法：更换密封圈。

（3）管接头密封不严，处理方法：检查密封圈及接触面有无伤痕，加以修复或更换。

（4）缸盖处密封不严，处理方法：检查接触面加工精度及密封圈老化情况，及时更换或修复。

（5）由于排气不良，使气体绝热压缩造成局部高温而损坏密封圈，处理方法：检查排气装置，或增设排气装置；及时排气。

（6）缓冲装置处密封不严，处理方法：缸杆接触面加工精度及密封圈老化情况，及时更换或修整。

4.液压缸的内泄露故障分析及处理

（1）缸孔和活塞因磨损致使配合间隙增大超差，处理方法：活塞磨损严重时，应镗缸孔，将活塞车小，并车几道糟装上密封圈密封或新配活塞。

（2）活塞上的密封圈磨伤或老化，处理方法：密封圈磨伤或老化应及时更换。

（3）活塞与缸筒安装不同心或承受用偏心负荷，使活塞倾斜或偏磨，处理方法：检查缸筒与活塞与缸盖活塞杆孔的同心度，并修整对中。

（4）缸孔径加工直线性差或局部磨损造成局部腰鼓形镗缸孔，处理方法：重配活塞。

5.声响和噪声

活塞下部空气绝热压缩，处理方法：将活塞慢速运动，往复数次，每次均走到顶端，以排除缸中气体，即可消除此严重的噪声，还可防止密封圈烧伤。

四．液压控制阀

液压控制阀是液压传动系统中的控制调节元件，它控制油液的流动的方向、压力、流量以满足执行元件所需要的压力、方向和速度的要求，从而使执行机构带动负载实现预定的动作。

1.液压阀的性能要求

在液压系统中，对液压阀的性能要求，主要有以下几点。

（1）动作灵敏、使用可靠，工作时冲击和振动要小，使用寿命长。

（2）油液流过液压时压力损失要小，密封性能要好，内泄漏要小，无外渗漏。

（3）结构紧凑，安装、维护、调整方便，通用性好。

2.液压阀分类

（1）压力控制阀（简称压力阀）。是用来控制液压系统中的压力以满足执行元件所需力(或力矩)的要求。包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。

（2）方向控制阀（简称方向阀）。是用来控制液压系统中油液的方向，以满足执行元件运动方向的要求。包括单向阀、换向阀等。

（3）流量控制阀（简称流量阀）。是用来控制液压系统中的流量，以满足执行元件运动速度的要求。包括节流阀、调速阀等。

（4）复合阀（也称多元阀）。是用来控制液压系统中的方向、压力、流量三个参数的两个或全部。例如，单向减压阀，既能控制油液的方向，同时还控制油液的压力。

3.溢流阀常见故障分析与处理

液压阀以溢流阀为例，简单介绍。

液压泵是液压动力元件，它是将电动机（或其他原动机）输入的机械能转变成液压能的能量转换装置。其作用是向液压系统提供压力油。

1.液压泵的分类： （1）齿轮泵（外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵） （2）叶片泵（单作用叶片泵和双作用叶片泵） （3）柱塞泵（轴向柱塞泵和径向柱塞泵）

2. 齿轮泵常见故障分析与处理

齿轮泵是常见于生产线的液压泵。在此，仅就齿轮泵故障缝隙与处理方法介绍如下：

（1）油泵齿轮与泵壳的配合间隙超过规定极限，处理方法：更换泵壳或采用镶套法修复，保证油泵齿轮齿顶与壳体配合间隙在规定范围之内。

（2）齿轮轴套与齿轮端面过度磨损，使卸压密封圈预压缩量不足而失去密封作用，导致油泵高压油腔与低压油腔串通，内漏严重，处理方法：在后轴套下面加补偿垫片（补偿垫片厚度一般不宜超过2mm），保证密封圈安放的压缩量。

（3）拆装油泵时，在2个轴套（螺旋油沟的轴套）结合面处，将导向钢丝装错方向，处理方法：保证导向钢丝能同时将2个轴套按被动齿轮旋转方向偏转一个角度，使2个轴套平面贴合紧密。

（4）在拆装油泵时，隔压密封圈老化损坏，卸压片密封胶圈被装错，处理方法：若隔压密封圈老化，应更换新件：卸压片密封胶圈应装在吸油腔（口）一侧（低压腔），并保证有一定的预紧压力。如装在压油腔一侧，密封胶圈会很快损坏，造成高压腔与低压腔相通，使油泵丧失工作能力。