機械液壓系統故障原因和維護

摘要：本文分析了機械液壓系統幾類故障的原因，提出了具體的維護措施，供大家參考。

關鍵詞：液壓系統 泄漏 噪聲 維護

0 引言

由于在極為惡劣的環境中長時間工作，工程機械尤其是其液壓系統出現這樣那樣的故障在所難免，產生故障的原因也是多種多樣。弄清故障產生的原因，采取相應的措施及時排除故障，保障機械設備的正常運轉，不論對工程質量或工期都有直接的影響。如何準確、及時地判斷故障發生的位置和分析故障產生的原因并給出解決故障的方法，這將關系到設備的停臺問題。因此作為液壓系統的故障分析及處理工作就顯得尤其重要。

1 泄漏原因與治漏

液壓系統泄漏的原因錯綜復雜，主要與振動、溫升、壓差、間隙和設計、制造、安裝及維護不當有關，主要有以下原因：①液壓系統中密封件密封件損壞造成泄漏，如密封件材料低劣、機械強度低、物化性不穩定、彈性低、耐磨性低等都造成密封效果不良而泄漏。安裝密封件的溝槽加工精度低也會引起泄漏。②間隙密封的密封性與間隙大小、壓力差、封油長度、加工質量及油的粘度等密切相關。由于運動副之間潤滑不良、材質選配不當，加工、裝配、安裝精度較差會導致早期磨損、使間隙增大泄漏增加。③接合面粗糙度差、平面度不好、壓后變形、元件泄油、回油管路不暢、油溫過高、油液粘度下降、系統壓力超高、密封件預壓縮量過小、液壓件鑄件殼體存在缺陷等都會引起泄漏。

液壓系統防漏與治漏的主要措施有：①盡量減少油路管接頭及法蘭的數量。②將液壓系統中的液壓閥臺安裝在與執行元件較近的地方。可以大大減少液壓管路的總長度和管接頭的數量。③液壓沖擊和機械振動直接或間接地造成系統管路接頭松動。產生泄漏。因此，液壓系統應遠離外界振源，管路應合理設置管夾，泵源可采用減振器，高壓膠管。補償接管或脈動吸收器來消除壓力脈動，減少振動。

2 振動與噪聲原因

2.1機械碰擊引起管道布置不合理發生相互撞擊；液壓缸的活塞到行程終端位置無緩沖裝置或緩沖裝置失控，活塞與端蓋的碰撞引起噪聲。

2.2液壓泵和液壓馬達引起

2 2.1閉式液壓系統進入空氣，泵和馬達在運行中產生。

2.2.2泵吸油位置太高(超過500mm)，油的粘度太大或吸油管過細，濾油器被油污阻塞造成泵的吸油口真空度過大而使原來溶解在液壓油中的空氣分離出來。這樣，當啟動泵與馬達后帶有大量氣泡的液壓油由低壓區流到高壓區后受到壓縮，體積突然縮小；反之，在高壓區體積較小的氣泡，流到低壓區體積突然增大，油液中氣泡體積急速改變，產生“爆炸”現象而引起振動和噪聲。

2.2.3泵與馬達的軸向、徑間隙由于磨損而增大后，高壓腔周期地向低壓腔泄漏引起壓力脈動，流量不足，噪聲加劇。

2.2.4容積式泵是依靠密封工作容積的變化來實現吸、壓油的，為了不使吸、壓油腔互通，在吸、壓油腔之間存在一個封油區，當密封工作容積經過封油區，既不通壓油腔也不與吸油腔相通，引成閉死的密封容積，容積有微小變化就會產生高壓和負壓，引起振動和噪聲，稱“困油”現象。

2.2.5齒輪的齒形精度不高，齒面粗糙度差，相鄰周節及周節累積誤差大，兩軸間的平行度差，滾針軸承損壞，裝配前未經嚴格的去毛刺和清洗等，柱塞泵的柱塞移動不靈活或卡死；均能引起壓力脈動，流量不足，噪聲增大。

2.2.6換向閥換向，而泵不能卸荷時，由于泵的全部流量要通過溢流閥溢回油箱，就會引起系統壓力升高；當反向起動后，系統壓力又恢復原定壓力。這種使系統壓力升高與降低及恢復原壓的過程是在瞬間發生的，溢流閥的調壓彈簧在這瞬間被壓縮或伸長。若調壓彈簧疲勞或端面與軸心線垂直度不良，閥芯上的小孔堵塞，閥芯外圓拉毛或變形，就會使閥芯在閥體孔內移動不靈活而發生振動和噪聲。當換向閥的開口過小或通道突變，流速高，產生渦流，流速高而背壓低時，會形成局部真空，使原來溶解在油液中的氣體被析出，產生“氣穴”現象而發出噪聲。

3 工作機構運動速度不夠或完全不動

產生這類故障的主要原因是油泵輸油量不夠或完全不輸油，系統泄漏過多，進入液動機流量不夠，溢流閥調節的壓力過低，克服不了工作機構的負載阻力等。一些可能的原因及消除方法有：

3.1油泵轉向不對或油泵吸油量不夠。吸油管阻力過大，油箱中油面過低。吸油管漏氣。油箱通大氣的孔堵塞(油箱不透氣)使油面受到壓力低于正常壓力(大氣壓)，油液粘度太大或油溫太低。這些都會導致油泵吸油量不夠，從而輸油量也就不夠了。

3.2油泵內泄漏嚴重。油泵零件磨損，密封間隙(特別是端面間隙1變大或油泵殼體的鑄造缺陷。使壓油腔與吸油腔連通起來。

3.3處于壓力油路的管接頭及各種閥的泄漏。特別是液動機內的密封裝置損壞。內泄漏嚴重。判明原因后，便采取相應措施(如修理或更換磨損零件，清洗有關元件，更換損壞的密封裝置等)加以改正。

4 液壓系統的維護

正確的維護是液壓系統可靠運行的根本，根據工作實踐，工程機械液壓系統的維護要做到以下幾點：

4.1液壓油：液壓油起著傳遞壓力、潤滑、冷卻、密封的作用，應按隨機《使用說明書》55中規定的牌號選擇液壓油，特殊情況使用代用油時，應力求其性能與原牌號性能相同，不同牌號的液壓油不能混合使用。液壓油選擇不恰當是液壓系統早期故障和耐久性下降的主要原因。

4.2定期保養：目前有的工程機械液壓系統設置了智能裝置，但其監測范圍和準確程度有一定的局限性，液壓系統的定期檢查與保養還是必不可少的，所以液壓系統的檢查保養應將智能裝置監測結果與定期檢查保養相結合。

4.3防止顆粒雜質入侵：清潔的液壓油是液壓系統的生命。若固體雜質入侵將造成精密偶件拉傷，發卡、油道堵塞等，危及液壓系統的安全運行。防止固體雜質混入要注意以下幾點：①加油時液壓油必須過濾，加油工具應可靠清潔。不能為了提高加油速度而去掉液壓油箱加油口處的過濾器。②保養時拆卸液壓油箱加油蓋、濾清器蓋、檢NFL、液壓油管等部位，液壓系統油道暴露時要避開揚塵，拆卸部位要先徹底清潔后才能打開。要選擇不掉纖維雜質的擦拭材料和擊打面附著橡膠的專用鐵錘。液壓元件、液壓膠管要認真清洗，用高壓風吹干后組裝。選用正品濾芯。換油同時清洗濾清器，安裝濾芯前應用擦試材料認真清除濾清器殼內部污物。③液壓系統的清洗油必須使用與系統所用牌號相同的液壓油，油溫在45℃～80℃之間，用大流量盡可能將系統中雜質帶走。液壓系統要反復清洗三次以上，每次清洗完后趁油熱時將其全部放出系統。清洗完畢再清洗濾清器，更換新濾芯后加注新油。

4.4防止水、氣等流質入侵①防止水入侵液壓系統。液壓油中含有過量水分會使液壓元件銹蝕，油液乳化變質、潤滑油膜強度降低，加速機械磨損。除了維修保養時要防止水分入侵外，還要注意儲油桶不用時要擰緊蓋子，最好倒置放置。②防止空氣入侵液壓系統。大量的空氣進入油液中將使“氣蝕”現象加劇，液壓油壓縮性增大，工作不穩定，降低工作效率的不良后果。還會使液壓油氧化，加速其變質。防止空氣入侵應注意以下幾點：①維修和換油后要按隨機《使用說明書》規定排除系統中的空氣。②液壓油泵的吸油管口不得露出油面，吸油管路必須密封良好。③油泵驅動軸的密封應良好，更換該處油封時應使用正品油封。

5 結束語

任何液壓系統都是在油液壓力波動、沖擊、振動以及油溫變化等情況下工作。因此，故障經常會發生，為了預防故障，必須加強管理。