液壓系統常見故障成因淺析

鄭明

摘要 液壓系統的常見故障成因主要有4點：油液污染、油溫過高、混入空氣以及振動及噪音。分別介紹油液污染的危害以及控制，油溫過高的危害以及預防，油液中混入空氣的危害及對策，振動與噪音的危害及對策。以保障液壓系統的穩定工作。

關鍵詞 液壓系統；常見故障成因；油液污染；油溫過高；混入空氣

中圖分類號TM8 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0053-02

液壓系統是當今自動化、機電一體化設備的重要組成部分，廣泛用于機械、家電、汽車、鋼鐵、紡織、塑料、電子、港口、礦山等大量制造工業領域。企業生產流程上出現的大量停機損失都是來自液壓氣動系統的故障。統計資料表明，解決好液壓氣動方面的故障診斷和維修，可以減少故障停機50%。液壓系統的常見故障成因主要有3點：油液污染，油溫過高以及混入空氣。

1油液污染的危害以及控制

1.1油液污染的主要危害

1）油液中的固體顆粒對元件的表面沖擊引起磨損，造成閥芯和密封件磨損；

2）固體顆粒堵塞液壓閥的間隙，引起閥芯卡阻；

3）油液中的水和氧化物對元件造成腐蝕，并加速油液性能的劣化，油液中的水和氣泡降低油液的潤滑性能。

1.2污染物的來源

1）液壓系統安裝過程中進入；

2）外部侵入的污染物，空氣中的沙塵水分等；

3）系統產生的污染物，元件和管道磨損產生的顆粒，油液氧化分解產生的膠狀物，維修時進入的污染物，密封圈破損等。

1.3 油液清潔度的控制

1）系統安裝中的污染控制：管道經過酸洗，采用氬弧焊接，安裝過程中及時封好管口防止雜物侵入，安裝完成后將系統連接成回路，將閥換成沖洗蓋板進行系統沖洗直至達到系統要求的精度；

2）液壓件裝配及維修是不準帶手套，不準用纖維織品擦拭表面，禁止使用鐵榔頭敲打，可以用橡膠錘或加銅棒，液壓件用煤油清洗并用潔凈的壓縮空氣吹干后方可裝配；

3）系統使用中經常檢查更換過濾器濾芯，油箱空濾器，補充新油需經過過濾方可加入油箱。

2油溫過高的危害以及預防

2.1 油溫過高的危害

1）造成油液黏度下降，引起工作效率下降，泄漏增加；

2）液壓元件因過熱膨脹，影響相對運動零件的配合間隙，磨擦力增大，造成泵，閥等精密件過早磨損失效；

3）加速橡膠密封件老化變質，壽命減小，引起液壓系統泄漏；

4）加速油液氧化。

2.2成因及預防

1）沒有冷卻循環系統或效果不佳，需經常檢查冷卻循環系統；

2）負載過大以及零部件磨損嚴重，應盡量避免長時間高負荷工作，及時檢查更換磨損過大的零部件如液壓泵在工作五六年后需進行檢修；

3）油箱內液位過低以及系統中混入空氣，需補足油液經常檢查泵吸油口出密封防止進入空氣；

4）油液污染及過濾器堵塞，污染嚴重導致元件磨損，需定期檢查更換過濾器濾芯及防治油液污染；

5）液壓油牌號選擇不當，黏度過高引起功率損失增大造成油溫上升，黏度過低造成內泄漏量增大油溫升高，因此需選擇合適的油液牌號。

3油液中混入空氣的危害及對策

3.1 空氣的來源

1）通過油箱和泵的吸入管路進入油內，液位過低，泵的吸油管口離液面太近或者泵的進油管路漏氣，會有大量空氣吸入，系統回油管口高于油箱液面，回油會帶入空氣；

2）溶解在油液中的空氣，在壓力突然下降時析出，造成氣泡。

3.2混入空氣的危害

1）造成系統工作不良。油液是液壓傳動系統的介質，油液的壓縮率很小約為5×10~10m3/N，一般然為是不可壓縮的，但在混入空氣后壓縮率大幅度增加，影響系統工作的可靠性，造成控制失靈或誤動作等；

2）造成油溫升高，有也中混入空氣后在泵的壓縮時溫度會急劇升高，加速油液氧化，油液潤滑性能下降，家督密封件老化等；

3）造成氣蝕現象，引起液壓元件的磨損，嚴重危害系統；

4）引起系統的振動及噪音。

3.3消除氣泡的方法

加大油箱體積，至少大于泵流量的3倍以上，油箱內設置隔板延長油液在油箱內的停留時間，回油口和吸油口位置相隔遠些，使用去除氣泡的專業設備等。

4 振動與噪音的危害及對策

1）液壓系統的振動和噪聲本身不可避免，隨著液壓技術向高速、高壓和大功率方向的發展，液壓系統的噪聲也日趨嚴重。液壓系統的噪聲有機械噪聲和流體噪聲兩種：

（1）機械噪聲是由于零件之間發生接觸、撞擊和振動而引起的?；剞D體的不平衡，電動機噪聲，聯軸器引起噪聲。流體噪聲是由于油液的流速、壓力的突然變化以及氣穴等原因引起的；

（2）液壓泵的流體噪聲主要是由泵的壓力、流量的周期性變化以及氣穴現象引起的。在液壓泵的吸油和壓油循環中，產生周期性的壓力和流量變化，形成壓力脈動，從而引起液壓振動，并經出口向整個系統傳播。同時液壓回路的管道和閥類將液壓泵的壓力反射，在回路中產生波動，使泵產生共振，發出噪聲；另一方面，液壓系統中溶解的空氣。當系統中的壓力因某種原因而低于空氣分離壓時，其中溶解于油中的氣體就迅速地大量分離出來，形成氣泡，這些氣泡遇到高壓便被壓破，產生較強的液壓沖擊。

2） 降低液壓系統噪聲的措施

（1）使用低噪聲電機；并使用彈性聯軸器，以減少該環節引起的振動和噪聲；

（2）在電動機，液壓泵和液壓閥的安裝面上應設置防振膠墊；

（3）盡量用液壓集成塊代替管道，以減少振動；

（4）用蓄能器和橡膠軟管減少由壓力脈動引起的振動

（5）系統中應設置放氣裝置。

5結論

污染、過熱，進入空氣及振動噪音四者是相互聯系的，要進行全面預防才能確保液壓系統正常地工作。為此，要對液壓系統建立專門的預防保養制度，要嚴格檢查工作油的狀況，經常對系統進行全面地檢查。對液位，油溫，泵的聲音，管路泄漏，振動等均要定期檢查并且詳細記錄，以便預先防止故障的發生或及時排除故障。

參考文獻

[1]李芝主編.液壓傳動.

[2]張利平編著.液壓傳動系統設計與使用.