液壓傳動及油壓機設備故障

劉嶄卿

神華北電勝利能源有限公司儲運中心 內蒙古 錫林浩特 026000

液壓傳動是以液體(通常是油液)作為工作介質,利用液體壓力來傳遞動力和進行控制的一種傳動方式。它通過液壓泵,將電動機的機械能轉換為液體的壓力能,又通過管路、控制閥等元件,經液壓缸(或液壓馬達)將液體的壓力能轉換為機械能,驅動負載和實現執行機構的運動。

1 液壓傳動的基本概念

為了說明液壓傳動的工作原理,現以日常用的手動千斤頂為 例,這是一種最簡單的液壓傳動裝置。當掀動千斤頂手柄杠桿時,千斤頂的活塞作往復運動。當活塞上升時,由于泵缸容積的增大 而形成真空,油箱中的油液被吸入泵內,活塞下壓時,油液被擠 出泵缸,頂開排油閥輸送到液壓缸中,迫使液壓缸的活塞帶動負 載重物一起上升。當需要將液壓缸的活塞放下時,只需打開泄壓 閥即可。

從以上原理可見,液壓傳動是以液壓油為工作介質來進行能 量轉換、傳遞和控制的傳動形式。它的主要特點是靠密封工作腔 的容積變化來進行工作,主要通過液體介質的壓力(壓強)來進 行能量的轉換和傳遞。作為一個完整的液壓傳動裝置,除了液壓 泵和液壓缸(當輸出不是直線運動而是旋轉運動時,則為液壓馬達)這兩類動力元件外,還需配備對液流的流量、壓力和流動方向進 行控制的液壓控制閥和其它必要的輔助元件。這就構成了一個完 整的液壓傳動設備。

2 工程機械液壓傳動系統故障的特點

第一,隱蔽性。在工程機械中,液壓傳動系統是在密閉的環境中運行,特別是液壓傳動系統的工作介質,無法利用肉眼來觀察其是否存在問題,因此液壓傳動系統的故障存在著較強的隱蔽性;第二,復雜性。引發工程機械液壓傳動系統故障的原因可能是多方面的,比如,液壓系統的壓力過低可能是泄漏導致的,也有可能是電泵或者閥門故障導致的,還有可能是油粘度不符合要求導致的;第三,多樣性。液壓系統故障的產生的原因包括介質泄露、執行元件不正常等,同時液壓故障還可能與工程機械的其他故障相結合,從而形成綜合性的故障。

3 工程機械液壓傳動系統故障的診斷步驟

在對工程機械液壓傳動系統故障進行診斷時,要遵循液壓傳動系統故障的診斷步驟,第一,從流量、壓力及方向三個方面對工程機械液壓傳動系統運轉是否正常進行觀察;第二,對液壓圖進行審校,檢查每一個液壓元件,并對其品質狀況進行評定;第三,列舉跟故障有關的元件并對其進行排查分析,對清單中的重點元件進行初次檢查,然后判斷該元件的使用以及裝配是否符合系統的要求,對元件的測量是否科學,以及元件的外部信號是否合適。在這個過程中,特別要注意溫度、噪聲過高或振動和泄漏的問題;第四,如果在初次檢驗中沒有發現故障所在,要用相關的儀器對其進行復檢,然后對發生的故障進行再次識別,并對其進行修理或者更換;第五,對故障發生的前因后果進行再次考慮,如果采取相應的處理措施后還無法完全消除故障,則要繼續檢查,從而確定合理的處理方法。

4 工程機械液壓傳動系統故障的預防

第一,保證液壓油的清潔。液壓油在液壓傳動系統中既是工作介質又是潤滑劑,因此液壓油的清潔度對系統的性能、元件的可靠性和使用壽命等都有著十分重要的影響。而液壓元件的配合精度很高,對油液中的污物雜質所造成的淤積、擦傷和腐蝕等情況十分敏感。所以,要嚴格防止雜質侵入到液壓油;第二,液壓油的更換。液壓油在達到報廢標準后必須予以更換,并嚴格按設備說明書所提供的液壓油型號、規格進行添加,不能隨便使用替代品;第三,防止液壓油中混入空氣。液壓系統中的液壓油是不可壓縮的,而空氣的可壓縮性比較大,如果空氣混入到液壓系統中,就會對其產生極大的影響。而防止空氣進入液壓系統的方法包括避免油管破裂及密封件損壞;加油時避免向下傾倒;回油管插入油面時,避免液壓泵入口濾油器阻塞使吸油阻力增大,從而不能把溶解在油中的空氣分離出來。

5 工程機械液壓傳動故障處理措施

5.1 液壓馬達故障的處理

液壓馬達故障與液壓泵相比,液壓馬達不需要進行頻繁的檢測操作,但是要加強對其的日常管理維護工作,從而避免馬達故障的發生機率。同時,在使用過程中所加入的液壓油,要具有等級合理、清潔度高的特點,并且在使用時要進行過濾,從而避免因雜質而引起的液壓馬達故障。另外,在油管更換操作中,要避免液壓馬達的內部液體滲漏問題,為液壓馬達的使用壽命提供一定的保障。

5.2 液壓油缸故障的處理措施

液壓油缸是液壓傳動系統中的執行元件,為整個系統提供著壓力,而液壓油缸常見的故障主要表現為液壓油泄漏和運行爬行。在油缸泄漏的狀況下,只需要對油缸受損的密封元器件進行及時的更換就可;在運動爬行故障的狀況下,由于液壓缸運動爬行的原因較多,如油缸內漏、油路空氣侵入、活塞密封件裝得過緊、活塞桿與活塞不同心、液壓油有雜質、平衡閥發生故障等,所以要對其產生的原因進行仔細的分析,從而降低故障的危害度。

結論

隨著工業現代化的發展,大型液壓系統在軍事工業和民事工業中的應用越來越廣泛。如千噸到萬噸的大型油壓機,加工中心等等。液壓系統的發展使其控制系統做得也越來越精密,特別是從國外進口的不少大型液壓系統,在生產實踐中發現不少問題,如工作機構的不穩定、系統設計不合理、泵的早期磨損、伺服閥 和調壓閥的卡死等經常發生,這就要求我們從理論和實踐中總結 分析設備故障的原因并改進設備的工作方式,有效的控制油液的 污染,盡可能地熟悉掌握液壓系統及液壓元件的工作原理,提高 設備生產率。