液壓傳動系統常見故障及解決措施分析

劉軻

摘? 要：液壓傳動系統以液壓油為工作介質進行能量轉換和動力傳遞，因為裝置本身結構緊湊、重量輕、慣性小，所以應用領域較為廣泛。但在實際應用中會受到各種因素的影響而出現故障，影響到液壓傳動系統的安全穩定運行。所以應該對常見故障進行分析，為故障的防范和解決提供有力的參考依據。文章首先分析了液壓傳動系統常見故障的形成原因及表現特征，然后進一步闡述了解決液壓傳動系統故障的措施，為提高液壓傳動系統運行的安全性和穩定性奠定了良好基礎。

關鍵詞：液壓傳動系統;故障;原因;表現特征;解決措施

中圖分類號：TH137? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）07-0107-02

Abstract： The hydraulic transmission system uses hydraulic oil as the working medium for energy conversion and power transmission， because the device itself has compact structure， light weight and small inertia， so it has a wide range of applications. However， in practical application， faults will occur due to the influence of various factors， which will affect the safe and stable operation of the hydraulic transmission system. Therefore， the common faults should be analyzed to provide a strong reference basis for fault prevention and solution. This paper first analyzes the causes and performance characteristics of the common faults of the hydraulic transmission system， and then further expounds the measures to solve the faults of the hydraulic transmission system， which lays a good foundation for improving the safety and stability of the hydraulic transmission system.

Keywords： hydraulic transmission system; fault; cause; performance characteristics; measures

液壓傳動系統傳送的能量較大，容易操控，換向比較方便，液壓元件互換性強，所以可批量生產，這些優點都是液壓傳動系統應用范圍廣泛的原因。由于液壓傳動系統使用環境不同，所以產生故障的原因也不相同，且同一故障表象可能是由多種原因引起的，一種故障的出現也可能是另一種故障的原因，這種復雜的故障原因為故障排查和維修帶來了很大的困難。尤其對于船用液壓傳動系統而言，容易受到海水侵蝕、陽光暴曬、工作負荷大等因素的影響而發生故障，如果出現油液泄露將會造成海洋污染，所以加強液壓傳動系統故障排查和維修非常重要。經過長期工作經驗的總結，液壓傳統系統常見故障主要有油溫過熱、噪聲過大、震蕩過大、泄漏過大等幾個方面，通過對這幾種故障類型的原因及表現特征進行分析，能夠有效預防故障的發生，為液壓傳統系統的正常運行創造良好條件。

1 液壓傳動系統常見故障的原因及表現特征

1.1 泄露的原因及表現特征

泄露是液壓傳動系統比較常見的故障類型，從泄露類型可分為內泄漏和外泄露。外泄露是指液壓油泄露到外部環境中，會對海洋生態環境造成污染。內泄漏是指液壓油在液壓傳動裝置內部由高壓處流向低壓處。產生泄露的原因較多，系統設計不規范會導致泄露，制造安裝質量不達標會導致泄露，在運行過程中由于振動和沖擊而導致系統內緊固件的松動、焊接點出現裂紋而導致液壓油泄露，液壓裝置在運行過程中系統內部由于灰塵和污染物介入而加劇密封件和零部件的磨損導致密封件失效出現的泄露，液壓油溫度過高與密封件不相容導致的滲漏等等。液壓傳動系統的泄露會造成液壓系統壓力不足，欠速，系統發熱，油液浪費和環境污染，控制失靈等現象，不利于液壓傳動系統的安全穩定運行。

1.2 振動和噪聲的原因及表現特征

振動和噪聲往往是同時出現的，當液壓傳動裝置中各零部件之間出現間隙過大、松動、斷裂等現象時，就會發生振動，在高頻振動的同時還會伴有響聲。振動和噪聲不僅會增加液壓傳動裝置的安全隱患，同時還會對工作人員的身體健康產生威脅。產生振動和噪聲的原因較多，主要有機械噪聲、液壓噪聲、液壓閥噪聲。機械噪聲主要是軸承磨損、轉動部分不平衡等機械振動產生的噪聲，液壓缸無緩沖裝置或緩沖裝置失效產生的噪聲，會直接影響到液壓傳動裝置運行的安全性。液壓噪聲主要是由于工作介質受到封閉容積（兩齒輪輪齒嚙合過程中所形成）大小變化而產生的壓力沖擊和氣蝕，也稱為“困油”現象，會縮短液壓泵的使用壽命。在液壓傳動系統中如果混進空氣也會產生噪聲，混進的空氣會有部分以氣泡的形式存在液壓油中，氣泡的存在會降低系統壓力的穩定性，產生的氣蝕還會縮短設備的使用壽命。

1.3 油溫過高的原因及表現特征

為了保證液壓傳動系統的穩定運行，需要將液壓油的溫度控制在一定的范圍內。如果油溫過高會降低油的粘度，增加摩擦阻力從而加劇磨損。還會導致液壓元件膨脹而減小元件間的間隙，致使元件卡死失靈。在高溫油作用下還會加快密封件老化的速度，并且加速液壓油氧化的速度。液壓油溫度過熱對液壓傳動系統的危害較大，而導致油溫過高的原因也較多，主要有以下幾個方面。首先，液壓油選用不適，油液的粘度太大會增加液壓損失。其次，泄露導致的油溫過高。在液壓泵壓力較高的情況下，運動零件間磨損加劇會加大密封間隙，油液粘度過低增加泄露，能量損失加大;其次，在液壓系統不需要液壓油時，高壓油還會經過溢流閥流向油箱，此過程會產生一定熱量;再次，由于設計不合理，油箱容積過小導致冷卻面積不足，散熱不良產生的油溫過高。最后，還有其他各種原因也會導致油溫過高，對液壓傳動系統的運行帶來不利影響。

1.4 其他故障

在液壓傳動系統實際運行過程中，由于使用性質、工作負荷、工作環境等要素的不同，所產生的故障類型也比較復雜。執行原件速度過慢或不動作，壓力過低并且壓力調節失靈，液壓系統堵塞，液壓油污染等等也是比較常見的故障類型，這些故障都會影響到液壓傳動系統運行的安全性和穩定性，所以要根據實際情況進行故障原因分析，然后有針對性的做好防范措施。

2 液壓傳動系統故障的防范措施

2.1 泄漏的防范措施

泄露不僅會降低液壓傳動系統的運行效率，還會造成能源浪費和環境污染，所以要做好泄露的預防措施。首先，根據液壓傳動系統的功能、運行負荷、運行環境等要素，優化設計方案，確保密封件的抗腐蝕性、硬度、彈性、敏感性、耐溫性等符合規范要求;其次，加強制造安裝質量控制，嚴格按照工藝流程操作;再次，降低液壓傳動系統的減震和磨損。可使用減振支架固定裝置中的管子，減少因為振動而造成的緊固件松動或者接頭的裂紋。為了防止灰塵和污染物的進入，可使用防塵圈、防護罩等措施來保護活塞桿，減少因為灰塵顆粒而增加的磨損。最后，加強日常維修養護。外泄露可以通過肉眼觀察到，而內泄露則需要通過儀器的檢測。所以應該加強日常維修養護，尤其對容易出現泄露的部位要加強檢查，定期更換密封件，確保液壓油油溫正常。

2.2 振動和噪聲的防范措施

液壓傳動系統的振動和噪聲會影響到裝置運行的安全性和穩定性，不僅影響到工作人員的身體健康，而且會加劇零部件之間連接的緊固性，在劇烈磨損的情況下會導致零部件斷裂的危害，液壓油中氣泡的存在還會影響到系統壓力的穩定性，所以要做好振動和噪聲的防范措施。對于機械振動和噪聲而言，可采取緩振措施，比如在安裝面上鋪設橡膠墊來緩沖減振，使用蓄能器和橡膠軟管來減少壓力脈動引起的振動，在液壓缸中設置緩沖裝置以減少活塞對缸底的撞擊;對于液壓噪聲而言，可通過對齒輪的設計改造來減少噪聲。可降低對外嚙合齒輪泵的齒輪模數值，增加齒數，盡量減小封閉容積。還可在泵的前后蓋板或浮動軸套上設計卸荷槽，或在雙作用葉片泵配油盤的壓油窗口前設計減振槽，都可以減少液壓噪聲;為減少空氣混入工作介質中，在加油時利用導油槽將油沿著油箱壁注入，確保吸油管在油液面下有一定的深度，增加油箱容積利于氣泡上升析出。

2.3 油溫過高的防范措施

液壓傳動系統的液壓油工作溫度宜控制在30℃～80℃之間，溫度過高會帶來不利影響，所以應該通過各種措施控制油液溫度。首先，合理選用液壓油。根據液壓傳動系統的使用性質、運行環境、運行負荷等因素選擇適宜的液壓油品牌和型號，也確保液壓油的粘度負荷液壓傳動裝置的運行需求，避免因為粘度過低而導致油溫升高;其次，加強對液壓油的過濾，保證液壓油的清潔度。可以安裝過濾裝置以減少雜質混入液壓油中，還可以利用檢測儀器對液壓油的物理性能進行檢驗，既能夠保證液壓油的工作性能，又能夠減少對元件的磨損和腐蝕，延長液壓元件使用壽命;再次，合理設計油箱容積，為液壓油冷卻提供足夠的空間，確保液壓油冷卻散熱性能的穩定性。最后，根據液壓傳動系統實際運行中遇到的問題有針對性的制定防范措施，確保油溫在規定范圍內，為液壓傳動系統的安全高效運行創造有利條件。

2.4 其他防范措施

因為引起液壓傳動系統故障的原因比較復雜，所以應該對以往的故障原因和特征進行分析，然后總結出一定的規律，做好防范措施。可加強設計、制造、安裝各環節的質量控制，從源頭上避免故障的發生。做好液壓傳動系統的日常維護和檢修，加強對容易出現故障部位的檢測，定期更換密封件，加強對油液品質的監測。使用先進的故障診斷技術，做好事前、事中、事后控制，降低故障發生率，提高故障維修效率。

3 結束語

因為液壓傳統系統的故障類型復雜，引發故障的原因比較復雜，且故障發生具有隱形特點，所以為故障排查和維修增加了難度。為了減少和避免故障的發生，除了加強設計、制造、安裝質量控制外，還要做好日常保養工作。在發生故障時，應該先從故障現象入手逐項排查引發故障的原因，利用先進的故障診斷設備快速定位故障點，提高維修效率。根據液壓傳動系統的構造原理以及故障特點入手，可使用先進的在線狀態監測技術，比如油液分析狀態監測技術，可時刻監測裝置的運行狀態，既能夠提前預防故障的發生，又能夠為故障排查提供有力依據。

參考文獻：

[1]陳俐，黃建明.液壓傳動系統故障診斷方法的探討[J].世界有色金屬，2019（17）：217，219.

[2]高新輝，李紅軍.工程機械液壓系統常見故障原因及預防措施[J].銅業工程，2019（1）：116-117.

[3]孫雙印.機械液壓傳動系統泄漏分析及有效控制[J].設備管理與維修，2018（15）：125-126.