液压气动系统检维修技术与典型故障分析.pdf

齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作 的，根据啮合形式不同分为外啮合齿 轮泵和内啮合齿轮泵。因螺杆的螺旋 面可视为齿轮曲线作螺旋运动所形成 的表面，螺杆的啮合相当于无数个无 限薄的齿轮曲线的啮合，因此将螺杆 泵放在齿轮泵一起介绍。一7外啮合齿轮泵结构组成 一对几何参数完全相 同的齿轮，齿宽为8 齿数为z 泵体 前后盖板 长短轴工作原理（动画）两啮合的轮齿将泵体、前 后盖板和齿轮包围的密闭 容积分成两部分，轮齿进 入啮合的一侧密闭容积减 小，经压油口排油，退出 啮合的一侧密闭容积增 大，经吸油口吸油。外啮合齿轮泵的排量公式V-2jizm2 B z 齿数，m齿轮模数，夕一齿宽 齿轮节圆直径一定时，为增大泵的排量，应增大模数,减小齿数。齿轮泵的齿轮多为修正齿轮。齿轮泵的瞬时理论流量是脉 动的，这是齿轮泵产生噪声的 主要根源。为减少脉动，可同 轴安装两套齿轮，每套齿轮之 间错开半个齿距，组成共压油 口和吸油口的两个分离的齿轮 泵。外啮合齿轮泵的结构特点 泄漏与间隙补偿措施 齿轮泵存在端面泄漏、径向 泄漏和轮齿啮合处泄漏。端面泄漏占8。%85%。端面间隙补偿采用静压平衡 措施：在齿轮和盖板之间增 加一个补偿萋件，如浮动轴 套或浮动侧板，在浮动零件 的背面引入压力油，让作用 在背面的液压力稍大于正面 的液压力，其差值由一层很 薄的油膜承受。液压径向力及平衡措施齿谷内的油液由吸油区的低压 逐步增压到压油区的高压。作 用在齿轮轴上液压径向力和轮 齿啮合力的合力尸=KpBDe K为系数，对主动齿轮 K=O.75,对从动齿轮吸油图2-21径向力平衡措施图2-20径向压力分布及合力液压径向力的平衡措施之一：通过在 盖板上开设平衡槽，使它们分别与低、高 压腔相通，产生一个与液压径向力平衡的作用。平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价。困油现象与卸荷措施图2-22齿轮泵的困油现象困油现象产生的原因 齿轮重迭系数1,在两对 轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔 均不相通的闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大小 爰生交化，先由大安小，后由小麦大。困油现象描述华中科技大学 困油现象的危害 闭死容积由大变小时油液受挤压，导 致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时，会引起汽 蚀和噪声。卸荷措施在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽 开设卸荷槽的原则 两槽间距a为最小闭死容积，而使闭 死容积由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与 吸油腔相通。内啮合齿轮泵工作原理一对相互啮合 的小齿轮和内齿轮与侧板 所围成的密闭容积被齿啮 合线分割成两部分，当传 动轴带动小齿轮旋转时，轮齿脱开啮合的一侧密闭 容积增大，为吸油腔；轮 齿进入啮合的一侧密闭容 积减小，为压油腔。特点无困油现象流量脉动小，噪声低采取间隙补偿措施后，泵 的额定压力可达3。M Pa。华中科技大学螺杆泵工作原理相互啮 合的螺杆与壳体之间 形成多个密闭容积，每个密闭容积为一 级。当传动轴带动主 螺杆顺时针旋转时，左端密闭容积逐渐形 成，容积增大为吸油 腔；右端密闭容积逐 渐消失，容积减小为 压油腔。特点流量均匀，噪声低；自吸性能 好。一选择液压泵的原则 是否要求变量 径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵 是变量泵。工作压力 柱塞泵压力37.5/0/匕；叶片泵压力6.3/匕，高压化以后可达76防为；齿轮泵压力2 5M pa,高压化 以后可达2 7桃匕。工作环境齿轮泵的抗污染能力最好。噪声指标 低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵和螺 杆泵，双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。效率 轴向柱塞泵的总效率最高；同一结构的泵，排量大 的泵总效率高；同一排量的泵在额定工况下总效率最高。/I，一 3-1*41Typ 4WS2EM 6-1X/.84 5 6 7pR21 Wegairt-nehnier-Nullpunkt17图4-38轴向柱塞泵手动伺服变量机构、：1 一伺服阀阀芯2伺服阀阀套3一球形销4 一斜盘5一变量活塞6壳体7-单向阀“机液伺服阀轴向柱塞泵的手动伺服变量机构主要 零件有伺服阀阀芯1、伺服阀阀套2、变 量活塞5等。伺服阀芯与控制杆挂在一 起，伺服阀套与变量活塞刚性连成一 体。伺服阀油口a通过油道b与变量活 塞下腔相通；油口e通过油道f与变量 活塞上腔相通。变量活塞下腔通有泵的 压力油，上腔为密闭容腔，上下腔面积 比为2：1o给控制杆输入一个位移信号，因为伺 服阀的控制作用，变量活塞将跟随产生 一个同方向的位移，泵的斜盘摆动为某 一角度，泵输出一定的排量，排量的大 小与控制杆的位移信号成比例。力矩马达部分 1.线圈断线 原因：零件加工粗糙，维护不良 现象：引线位置太紧凑 阀无动作，驱动电流1=0。后果：系统不能正常工作 2.衔铁卡住或受到限位 原因：工作气隙内有杂物 现象：阀无动作、运动受到限 制 后果：系统不能正常工作或执 行机构速度受限制。3.反馈小球磨损或脱落 原因：磨损 现象：伺服阀滞环增大，零区不稳定。后果：系统迟缓增大，系统不稳 定。4磁钢磁性太强或太弱 原因：主要是环境影响 现象：振动、流量太小 后果：系统不稳定，执行机构反应 慢。5.反馈杆弯曲 原因：疲劳或人为所致 现象：阀不能正常工作 后果：系统失效喷嘴挡板部分 1.喷嘴或节流孔局部堵塞或全部堵塞 原因：油液污染 现象：伺服阀零偏改变或伺服阀无流量 输出 后果：系统零偏变化，系统频响大幅度 下降，系统不稳定。2.滤芯堵塞 原因：油液污染 现象：伺服阀流量减少，逐渐堵塞 后果：引起系统频响有所下降，系统不稳定滑阀放大器 1.刃边磨损 原因：磨损 现象：泄漏、流体噪声增大、零偏增 大 后果：系统承卸载比变化，油温升高，其他液压元件磨损加剧 2.径向阀芯磨损 原因：磨损 现象：泄漏逐渐增大、零偏增大、增益下降 后果：系统承卸载比变化油温升 高，其他液压元件磨损加剧。3.滑阀卡滞 原因：污染、变形 现象：滞环增大、卡死 后果：系统频响降低，迟缓增大电液比例阀 电液比例阀是一种性能介于普通控制阀和 电液伺服阀之间的新阀种。它既可以根据 输入电信号的大小连续成比例地对油液的 压力、流量、方向实现远距离控制、计算 机控制，又在制造成本、抗污染等方面优 于电液伺服阀。电液比例阀根据用途分为：电液比例压力 阀，电液比例流量阀，电液比例方向阀。电液比例压力阀图示为电液比例压力先导阀，它与普通溢流阀、减压 阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液比 例减压阀和电液比例顺序阀。改变输入电磁铁电流的大 小，即可改变电磁吸力，从而改变先导阀前腔压力，对 主阀的进口或出口压力实现控制。图4Y0电液比例压力先导阀比例电电帙2-推杆3-传力鼻*4-网芯与普通压力先导阀不同：7、与作用在阀芯上的液 压力进行比较的是电磁 吸力，不是弹簧力。2、此处弹簧为传力弹 簧，无压缩量。电液比例流量阀图示为位移一弹簧力反馈型电液比例二 通节流阀。主阀芯5为插装阀结构。当比 例电磁铁输入一定电流时，产生的电磁吸 力推动先导阀芯2下移，先导阀阀口开 启，主阀进口压力油经和82、先导阀 阀口流至主阀出口。因阻尼作用，使主 阀芯上下腔产生压力差，致使主阀芯克服 弹簧力上移，主阀口开启。主阀芯向上位 移使反馈弹簧3受压缩，但反馈弹簧力与 先导阀芯上端电磁吸力相等时，先导阀芯 和主阀芯受力平衡，主阀阀口大小与输入 电流大小成比例。改变输入电流大小，即 可改变阀口大小，在系统中起节流调速作 用特点输入电流为零时，阀口是关闭的;图4-42电液比例二通节流阀1 一比例电更铁2一先导滑阀3一复位弹簧4一反馈弹簧5一主阀芯主阀的位移量不受比例电磁铁行程的限制，阀口开度可以设计得较大，即阀的通流能力较 大。电液比例换向阀电液比例换向阀由前置级（电液比例双向减压阀）和 放大级（液动比例双向节流 阀）两部分组成。前置级由比例电磁铁控制双 向减压阀阀芯位移。当比例 电磁铁输入电流时，减压阀 芯移动，减压开口一定，经 阀口减压后得到稳定的控制 压力。图4-44电液比例换向阀a结构原理图b）符号1 减压阀阀芯2.3流道4、8-比例电磁铁5一主阀芯6.7-阻尼螺钉放大级由阀体、主阀芯、左右端盖 阻尼螺钉和弹簧等零件组成。控制压 力油经阻尼孔作用在主阀芯的端面 时，液压力将克服弹簧力使阀芯移 动，开启阀口，沟通油道。主阀开口 大小取决于输入电流的大小。改变比例电磁铁的输入电流，不仅可 以改变阀的工作液流方向，而且可以 控制阀口大小实现流量调节，即具有 换向、节流复合功能。PA+Pbb时 阀口关闭；当+片w0人4+0b4时 阀口开启。实际工作时，阀芯的受力状况是通过油口乂的通 油方式控制的。X通回油箱，阀口开启；X与进油口相通，阀口关闭。改变油口通油方式的阀称为先导阀。一先导阀与盖板先导阀与盖板用来控制插装 阀控制腔的通油方式，从而控 制阀口的开启和关闭。方向阀 组件的先导阀可以是电磁滑 阀，也可以是电磁球阀。有时 还设置防止压力冲击的缓冲阀 和选择压力的梭阀。压力阀组 件的先导阀包括远程调压阀、电磁滑阀等。流量阀组件的先 导阀除电磁滑阀外，还需在盖 板上装阀芯行程调节杆，以限 制、调节阀口开度的大小。/J/T 一华中科及人字插装阀的应用单向阀将方向阀组件的控制口通过阀块和盖板上的通道与油 口 4或B直接沟通，可组成单向阀。二通阀由一个二位三通电磁滑阀控制方向阀组件控制腔的通 油方式，可组成二位二通阀。华中科技大学插装阀的应用三通阀由两个方向阀组件并联而成，对外形成一个压力油 口、一个工作油口和一个回油口。三通插装阀的工 作状态数取决于先导换向阀的工作位置数。四通阀由两个三通阀并联而成 先导阀可以是一个三位四通换向阀，见动画。先导阀也可以是两个二位四通换向阀或四个二位三通换向阀，见动画。四通插装阀的工作状态数取决于先导换向阀的工作位置将 华中社技大学插装阀的应用复合控制阀 阀1、2、3、4与三位四通 电磁阀组成三位四通换向回 路，用于液压缸的换向。阀1、2组成单向节流阀，与溢流阀共同作用用于调节 液压缸的工作速度。阀3、4与远程调压阀组成 单向顺序阀，用作单向背压 阀。阀5与二位三通电磁阀和远程调压阀组成电磁溢流阀,用于系统的调压和卸载。华中科及人字叠加阀叠加阀以板式阀为基 础，每个叠加阀不仅 起到单个阀的功能，而且还沟通阀与阀的 流道。换向阀安装在 最上方，对外连接油 口开在最下边的底板 上，其他的阀通过螺 栓连接在换向阀和底 板之间。左图为叠加 阀装置图，右图为其 系统图。由叠加阀组成的系统 结构紧凑，配置灵 活，设计制造周期 短。华中科技大学液压缸与马达一样，也是将液压能转变为机械能的装 置，它将液压能转变为直线运动或摆动的机械能。液压缸的分类按结构形式分：活塞缸又分单杆活塞缸、双杆活塞缸柱塞缸摆动缸又分单叶片摆动缸、双叶片摆动缸按作用方式分：单作用液压缸一个方向的运动依靠液压作用 力实现，另一个方向依靠弹簧力、重力等实现；双作用液压缸两个方向的运动都依靠液压作 用力来实现；复合式缸 活塞缸与活塞缸的组合、活塞缸与 柱塞缸的组合、活塞缸与机械结构的组合等一二r双杆活塞缸双杆活塞缸活塞两侧都有活塞杆伸出，根据安装方 式不同又分为活塞杆固定式和缸筒固定式两种。7当缸筒固定时，运动部件移动范围是活塞有效行程的 三倍；当活塞杆固定时，运动部件移动范围是活塞有效 行程的两倍O _a)b)图3-6双杆活塞缸双杆活塞缸的速度推力特性 v=q I A=4 q nJ 71(D2 t/2)缸在左右两个方向上输出的速度相等，心为缸的容积效率。F=A 3 P2)(P P2)nJ 4缸在左右两个方向上输出的推力相等，为缸的机械效率畀单杆活塞缸单杆活塞缸只有一 端带活塞杆，它也有 缸筒固定和活塞杆固 定两种安装方式，两 种方式的运动部件移 动范围均为活塞有效 行程的两倍。a单杆活塞缸速度推力特性向右运动速度 向右运动推力向左运动速度 向左运动推力匕=gv/4=4 qnj jiD2Fi=(4。-4,2)v2=q I&=4 q nJ 冗 CD2 t/2)F2=A2 Pi-Ar)nm往返速比儿=/匕=7（/。）2一 式中心为缸的容积效率，为缸的机械效率和T文人 字单杆活塞缸差动连接的速度推力特性 单活塞杆缸两腔同时 通压力油，称为差动连 接。差动连接的缸只能 一个Z向运动。图示为 向右运动。运动速度%=（g+/4=（g+41）/4整理得：1=ql（44）=4 qi nd2如果要求差动缸向右运动速度V3=非差动连接向左运动速度v2贝!J D=2 12 d 活塞推力F3=Pl（44）华中科技大学柱塞缸柱塞缸的特点 柱塞与缸筒无 配合关系，缸筒 内孔不需精加 工，只是柱塞与 缸盖上的导向套 有配合关系。为减轻重量，减少弯曲变形，柱塞常做成空心。柱塞缸只能作单作用缸，要求往复运动时，需成对使用。柱塞缸能承受一定的径向力。柱塞缸的速度推力特性柱塞运动速度 v=qnl A=4 qnNl Jicf2柱塞推力 F=pAn=p(Jid21 4)恁中科伸缩液压缸它由两个或多个活塞式 缸套装而成，前一级活塞 缸的活塞杆是后一级活塞 缸的缸筒。各级活塞依次 伸出可获得很长的行程，当依次缩回时缸的轴向尺 寸很小。除双作用伸缩液压缸 外，还有单作用伸缩液压 缸，它与双作用不同点是 回程靠外力，而双作用靠 液压作用力。图3-9双作用伸缩液压缸1 一活塞2一套筒3-0形密封圈4一缸筒5一缸盖当通入压力油时，活塞由大到小依次伸出；缩回时，活塞则由小到大 依次收回。各级压力和速度可按活塞缸的有关公式计算。特别适用于工程机械及自动线步进式输送装置匕中科.产齿条活塞缸齿条活塞缸是活塞 缸与齿轮齿条机构组 成的复合式缸。它将 活塞的直线往复运动 转变为齿轮的旋转运 动，用在机床的进刀 机构、回转工作台转 位、液压机械手等。齿条活塞缸的速度推力特性输出转矩 T=Ap(JT/8)02 0/输出角速度 3=8 qnY兀D2 D1式中/p为缸左右两腔压力差，。为活塞直径正。彳为齿轮分度圆直径。r-I 4乂K十增压缸增压缸是活塞 缸与柱塞缸组成 的复合缸，但它 不是能量转换装 置，只是一个增 压器件。增压缸动画 增压比为大活塞与小柱塞的面积比 K=D2 1d2 小柱塞缸输出的压力Pb=PaKm 增压能力是在降低有效流量的基础上得到的。增压缸作为中间环节，用在低压系统要求有局部高压 油路的场合。华中科技大学增速缸增速缸也是活塞缸与柱塞缸组 成的复合缸，活塞缸的活塞内腔 是柱塞缸的缸筒，柱塞固定在活 塞缸的缸筒上。当液压油进入柱 塞缸时，活塞将快速运动（活塞 缸大腔必须补油）；当液压油同 时进入柱塞缸和活塞缸时，活塞 慢速运动。增速缸动画增速缸用于快速运动回路，在不增加泵的流量的前提下，使执行元件获得尽可能大的工作速度。一摆动式液压缸当通入液压油，它的主 轴能输出小于360。的摆动 运动的缸称为摆动式液压 缸。常用于辅助装置，如送 料和转位装置、液压机械手 及间歇进给机构。摆动缸动画双叶片式摆动 角度一般小于图3-19摆动式液压缸a）单叶片式摆动缸b）双叶片式层动缸1500 但在相同条 件下，输出转矩是单 叶片摆动缸的两倍，输出角速度是单叶片 缸的一半。单叶片式 摆动角度较大，可达300。输出转矩 T=（色2 一耳2）Apmbl输出角速度3=2 qnJ b（/722-国2）华中科技大学液压缸的典型结构 缸体组件包括缸 筒、缸盖、缸底等 零件。活塞组件包括活 塞与活塞杆等零 件。密封装置有活塞 与缸筒、活塞杆与 缸盖的密封。缓冲装置进出油口 进出油口图3-13单杆液压缸结构图.1 一缸底2一带放气孔的单向阀3、10法兰4一格来圈密封5 导向环6二级择7一缸简8 一活塞杆9、13、230型密封圈11 一缓冲节流阀12-导向套14一缸盖15一斯恃宙封16一防尘圈 17丫型密封圈18一缸头 19一护环20-Y,密封圈2】一活塞22 导向环24无杆*缓冲套25一连接螺钉,21X晏 ret 1脚架式，耳环式，钱轴式液压马达概述 液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置,输出转 矩和转速，是液压系统的执行元件。马达与泵在原理上有可逆性，但因用途不同结构上有 些差别：马达要求正反转，其结构具有对称性；而泵 为了保证其自吸性能，结构上采取了某些措施。马达的分类：/为高速液压马达：齿轮马达，叶片马达，轴向柱塞马达 加为低速液压马达：径向柱塞马达（单作用连杆型径向柱塞马达，多作用内曲线径向柱塞马达）一液压马达图形符号单向变量液压马达双向定量液压马达液压马达的特性参数工作压力与额定压力工作压力P大小取决于马达负载，马达进出口压力 的差值称为马达的压差/0。额定压力ps能使马达连续正常运转的最高压力。流量与容积效率输入马达的实际流量qM=q Mt+其中Mt为理论流量，马达在没有泄漏时，达到要 求转速所需进口流量。容积效率 Mv=Mt/Om=1-Om_r一排量与转速排量q MV等于1时输出轴旋转一周所需油液 体积。转速”=q Mt/=gMMv/V转矩与机械效率 实际输出转矩T=7-AT 理论输出转矩=/Mm7 2 机械效率Mm=&/功率与总效率 M=4。/P=T2 jinl APQm=MvM式中 斗。为马达输出功率，为马达输入功率。华中科技大学齿轮马达工作原理结构特点 进出油口相等，有单 独的泄油口；为减少摩擦力矩，采 用滚动轴承；为减少转矩脉动，齿 数较泵的齿数多。应用 由于密封性能差，容积效率较低，不能产生较 大的转矩，且瞬时转速和转矩随啮合点而变化，因此仅用 于高速小转矩的场合，如工程机械、农业机械及对转矩均 匀性要求不高的设备。华中科技大学_*的叶片马达 工作原理 结构特点 进出油口相等，有单 独的泄油口；叶片径向放置，叶片 底部设置有燕式弹簧；在高低压油腔通入叶 片底部的通路上装有梭 阀。应用 转动惯量小，反应灵敏，能适应较高频率的换 向。但泄漏大，低速时不够稳定。适用于转矩小、转速 高、机械性能要求不严格的场合。“一一X华中科一人字-1轴向柱塞马达工作原理结构特点轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是互逆的。配流盘为对称结构。应用作变量马达。改变斜盘倾角，不仅影响马达的 转矩，而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大彳产生的 转矩越大，转速越低。中中科技人字低速大扭矩马达 单作用连杆型径向柱塞马达 结构组成（动画）图3-4单作用连杆型径向液压马达的工作原理 结构原理 呈五星状（或七星状）的壳体内均匀分布着柱塞缸。柱塞与连杆较接，连杆的另一端与曲轴偏心轮外圆接 触。高压油进入部分柱塞缸头部，高压油作用在柱塞 上的作用力对曲轴旋转中心形成转矩。另外部分柱塞 缸与回油口相通。曲轴为输出轴。配流轴随曲轴同步旋转，各柱塞缸依次与高压进油和 低压回油相通（配流套不转），保证曲轴连续旋转。排量公式d2ez/2为柱塞直径；e为曲轴偏心距；z为柱塞数。应用结构简单，工作可靠，可以是壳体固定曲轴旋转，也 可以是曲轴固定壳体旋转（可驱动车轮或卷筒），但 体积重量较大，转矩脉动，低速稳定性较差叫采用静 压支承或静压平衡后最低转速可达3 加/人广_版低速大扭矩马达 多作用内曲线径向柱塞马达结构组成（动画）图3-5多作用内曲线径向柱塞马达1 一壳体2一缸体3-输出轴4 一柱塞5一滚轮组6 一配流轴华中科技大学结构原理 壳体内环由X个导轨曲面组 成，每个曲面分为a、b两个 区段；缸体径向均布有z个柱塞 孔，柱塞球面头部顶在滚轮 组横梁上，使之在缸体径向 槽内滑动；柱塞、滚轮组组成柱塞组件，a段导轨对柱塞组件的 法向反力的切向分力对缸体产生转矩；配流轴圆周均布2*个配流窗口，其中x个窗口对应 于a段，通高压油，x个窗口对应于b段，通回油(xNz)；输出轴，缸体与输出轴连成一体。华中科技大学排量公式 v=(2/4)sxyz S为柱塞行程；X为作用次数；V为柱塞排数；z为每排柱塞数。应用 转矩脉动小，径向力平衡，启动转 矩大，能在低速下稳定运转，普遍用于工 程、建筑、起重运输、煤矿、船舶、农业 等机械中。2液压设备常见故障与原因分析2.1压力失控问题及原因液压设备的压力失控，是最 常见的故障，主要表现在：系统 无压力，压力不可调，压力波动 与不稳，以及卸荷失控等。(1)系统无压力设备在运行过程中，突然系统压力下跌至 零并无法调节，多数情况下是调压系统身的,应从下列方面去找原因：溢流阀阻尼孔被堵住；溢流阀的密封维面上有异物；溢流阀主阀芯在开启位置上卡死；卸荷换向阀的电磁铁烧坏，电线断或电位 号未发出；对于比例溢流阀还有可能是电控制信号中 bkr断；设备在停开一段时间后，重新启动,压力为零，可能原因有：溢流阀在开启位置锈结；液压泵电机反转;液压泵因过滤器阻塞或吸油管漏气未 吸上油；设备在检修，元件装拆更换后出现 压力为零现象，可能原因如下：液压泵未装紧，不能形成工作容积；液压泵内未装油，不能形成密封油 膜；换向阀芯装反。(2)系统压力过低这类问题一般由内泄漏引起，主要原因有：液压泵磨损，形成间隙，调不起压力，同时也使输出流量下 降。溢流阀主阀芯与配合面磨损，使溢流阀的控制压力(二级压 力)下降，引起系统压力下降。执行件（液压缸或液压马达）磨损或 密封损坏，使系统压力下降或保持不 住原来的压力，如果系统中存在多个 执行件，某一执行动作压力不正常，其它执行件压力正常，则表明此执行 件有问题。系统内有关的阀，阀板存在缝隙，形 成泄漏，使压力下降.(3)系统压力居高不下，且调节 无效这类问题的原因一般都在溢流阀上，即溢流 阀失灵。当主阀芯在关闭位置上被卡死，绣结住，必 然会出现系统压力上升且无法调节的症状。当溢流阀的先导控制油路被堵死时，控制压 力剧增，使系统压力也突然升高。(4)系统压力漂移与波动压力漂移上指系统压力不能在调定值上稳定，随 运行时间发生变化。压力波动是指系统的压力出现 明显的振动。引起系统压力漂移的主要原因是油温的变化，使 油粘度下降，引起系统压力变化。系统设计不合理，如液压泵过大，而实际负载流 量较小，大部分油经溢流阀溢流，引起系统节流发 热，油粘度下降，导致压力下降。系统中存在泄漏口，也会因节流发热而使 系统压力漂移。系统冷却能力不足或失效也会引起这一问 题。此外，溢流阀的调节螺松，没有用螺母固 定，也会使其调节状态变化，引起系统压 力下降。比例压力阀因控制电路的参数漂移，引起 信号的漂移，最终引起控制压力的漂移。系统压力波动的原因比较复杂，主要是：金流磨损，内泄漏严重，使调节压力不o心溢矗阀内混入异物，其内部状态不确定,引起压力不稳定。油内混入空气，系统压力较高时气泡破 裂，引起振动。导轨安装及润滑不良，引起负载不均，进而引起系统工作压力的波动。液压泵磨损，如叶片泵定子内曲线 磨损，泵轴承磨损等均会引起明显 的压力波动与噪声，且症状随着工 作压力的升高而增大。柱塞式液压马达因结构原因，会产 生脱落与撞击现象，引起压力波 动。2.2速度失控液压系统的速度（转速）失控，主要表现 在速度慢、速度不可调、速度不稳、爬行等。(1)速度慢系统运动速度慢，有多方面的原因，主要是液压泵磨损，容积效率下降。换向阀磨损，产生内泄漏。溢流阀调节压力过低，使大量的油经溢流阀 回油箱。执行元件磨损，产生内泄漏。系统中存在未被发现的泄漏口。串联在回路中的节流阀或调速阀未充分打开,或其他原因使油路不通畅。系统的负载过大，难以推动。(1)速度不可调这类问题一般是由于流量控制阀 卡死，锈死等原因引起的。电液比 例调速阀如果电气信号不能调节则 无法调整系统的速度。(2)速度不稳定 引起这类问题的主要原因是:温度的变化，引起泄漏量的变化，致使可供给负 载的流量变化，这与温度变化引起系统压力变化 的情形相似。节流阀的节流口有一个低速稳定性问题，这与节 流口结构形式，液压油污染等因素相关。液压系统混入空气后，在高压下气体受到压缩,当负载解除之后系统压力下降，压缩气体急速膨 胀，使液压执行元件速度剧增。(4)爬行执行元件的爬行是液压系统常见的问题。爬行”指液压执行运动缓慢与断断续续的情形。引起爬行 的主要原因是：油内混入空气，引起执行件动作迟慢，反应滞后 压力调得过低，或调不高，或漂移下降.当负载 加上各种阻力的总和与液压力大致相当时，执行元 件表现为似动非动。系统内压力与流量过大的波动引起执行元件运动 不均。液压系统磨严重，工作压力增高则引内泄 漏显著增大。执行件在未带负载时运动速 度正常，一旦带上负载，速度立即下降。例如，平面磨床的主工作台在工件未碰到 磨头时运动速度正常，一旦碰到磨头，速 度变得非常慢就属于这类问题。导轨与液压缸运动方向不平行，或导轨拉 毛，润滑条件差，阻力大，使液压缸运动 困难且不稳定。电路失常也会引执行元件运动状态不良。例如，当行程开关接触不良时，供给电磁 铁的电信号也可能是断断续续的，由此引 起换向阀不能可靠地开启，并使执行元件 的运动不稳定。2.3动作失控液压系统执行件动作失控是常见的症状。主要表现在：不能按设定的秩序起始动作与结束动作;出现意外的动作；动作不平稳。引起这类问题的直接原因主要是换向阀没有正常 开启，可能的影响因素有：换向阀阀芯卡死。换向阀顶杆弯曲。换向阀电磁铁烧坏。电线松脱。控菊继电熊失灵，使电信号不能正常传递。以及 电路方面的其他原因使电信号中断。操作不当。有的开关与按钮没有处在正确的位置 便会切断控制信号。例如，注塑机的安全门打开 以后，不能实现闭模运动，因为这时安全门将闭 模运动的控制电路与控制油路切断了。串联在回 路中的节流阀，调速阀卡死，无法实现正常动 作，油液通道中任何一处出现意外堵塞（执行 件），便不能正常启动。由于各种原因，液压动力源不能由泄卸状态转入 工作状态，也不能正常地推动执行元件运动。当负载部分出现了故障，无法将它推动的情况也 是偶有出现的。(2)动作不能按设定的秩序结束这类问题一般是由于换向阀不能及时关 闭所引起，可能原因有：换向阀卡死，阀芯不能复位。换向阀弹簧折断，阀芯不能复位。换向阀的电信号未能及时消失(如执行开 关故障，时间继电器故障，中间继电器故障 等)。(3)出现意外的动作这类问题主要有换向阀故障与电信号故障 引起。换向阀的阀芯装反。如两位的换向阀开 闭位置颠到了，便会出现未通电便有动作的 现象。由于电路的故障，电磁铁得到了错误的 电信号，引起误动作。2.4振动与噪声液压设备在运行时产生的振动与噪声超 过了正常状态，表明系统存在问题，现简要 介绍各液压元件的振动与噪声。(1)液压泵的振动与噪声液压泵有多种振动与噪声，其原因与机理差 异很大。液压泵的运动件磨损，引起压力与流量的脉 动，同时使噪声增大。轴承磨损之后，泵的振动与机械噪声增大。油的粘度太高，吸油过滤器阻塞或油面过 低，引起泵吸油困难，产生气穴，引起重 的噪声。轴向柱塞泵由于油污染，吸油不畅，引起 滑靴与斜盘干磨擦，发出尖励的声响。叶片泵转子断裂，引起压力波动及噪声。电机与泵轴的联接不同轴或松动，引起机 械噪声。一般情况下，齿轮泵与轴向柱塞泵的噪声 比叶片泵大得多。(2)液压马达的振动与噪声液压马达的振动与噪声主要有下列几种情形:轴承及零件部件磨损。液压马达传动轴与负载传动轴联接不同心。轴向柱塞式液压马达因结构原因产生脱缸与撞击O(3)溢流阀的振动与噪声溢流阀也是振动与噪声源，在大型溢流阀 上，症状比较明显，主要的振动与噪声原 因是阀座损坏。阀芯与阀孔配合间隙过 大，以及阀芯因内部磨损，卡滞等引起动 作不灵活。溢流阀也可能由于谐振而产生 严重的噪声及压力波动。(3)电磁铁的振动与噪声电磁铁因阀芯卡滞，电信号断续，电磁阀两对电磁铁 同时得电而产生明显的振动与噪声。(4)管道的振动与噪声各类刚性管道，因安装不牢靠，或过长的管道没有合适 的支承座，会产生明显的振动与噪声，且系统压力越高，问题越严重。2.5泄漏泄漏是液压系统的老大难问题。现场液 压故障分析与处理工作的很大一部分就是分 析与排除各类密封失效故障。在此，简要介 绍各类常见的泄漏问题及引起原因。(1)现场各种密封失效问题各种因密封失效而引起外泄漏的情形主要是：液压缸活塞杆与端盖之间的密封失效，形成外泄漏。换向阀两端的密封失效，换向时油液外溅。阀与阀板及阀与阀之间联接处密封失效，引起外泄漏。液压泵或液压马达旋转轴密封失效，引起外泄漏。油管及管接头联接松动引起外泄漏。活动油管因密封件损坏或安装误差产生外泄漏。各种内泄漏主要是液压元件内部液流通道之间的密封损坏引 起的，这类损坏可能是有关零件或密封件磨损，也可能是阀或 阀板因铸造砂眼，裂缝或加工失误引起的流道串通.液压系统 内泄漏的存在，使系统出力下降，效率下降，发热增大及油温 升高，致使系统动作秩序错乱，无法正常工作。(2)密封失效的原因密封故障的原因很广泛，可归纳为四大类：A产品结构不合理。属这类问题的有，密封方 式选择错误，密封件形状及材料选择错误，参数设 计错误，密封支持面或接触面设计错误等，B加工装配质量差。这类问题主要表现在密封件尺 寸精度超差，粗糙度超差，引起密封部位偏心，拉伤，压不紧，或压得过紧。安装孔口没有倒角 与去毛刺引起密封件在安装时被剪切与划伤。零 件机械加工质量差，引起砂眼与裂缝，表面不平,油路串通等。在装配方面，引起密封失效的原 因是：装配环境不清洁，将质杂带进密封部位，野蛮装配破坏密封件，没有安装在正确位置上，使密封件压坏，安装的精度不足引起偏心，一边 紧一边松.管接头没有上密封胶，阀类件少上螺 钉，将密封件密封方向装反等。C密封件质量不好或选用不当。有的密封件外观质量 差，表面粗糙，尺寸与形状误差大.旋转轴唇形密封圈弹 簧尺寸误差大，可能造成松动。密封材料的耐油性能差，老化速度快，保存期短，压缩后产生永久变型。D使用不当。工作条件恶劣（高温、高速、高压），引起密封件老化过速，失去弹性，产生泄漏。维护保养不 及时，不彻底，该换的密封件未换，压力调得过高，液压 冲击太大，将管接头振松，错用了密封，如截面，直径及 密封方式错误等。(3)密封件的损坏密封件损坏是密封失效的主要与直接原因A磨损。密封件与金属表面滑动产生磨擦使密封件磨损。油内污染物(尤其是金属 类颗粒)。金属表面过高的粗糙度，装得太 紧等因素加速这种磨损。B缝隙挤压变形，密封件在高压下 产生液化现象，进入密封面的缝隙 o密封件与密封沟槽之间的相对运 动会促进这一过程，缝隙挤压导致 密封件完全损坏，表面撕裂或破碎,还可能出现塑性变形。加密封挡 圈可以避免挤出现象。C翻转。这类故障在使用唇形密封件（如 液压缸里的密封件），它是以密封件从沟槽 中部分地被挤出为特征的。液压设备运行 时，密封沟槽里的压力很大，这个压力作用 于密封件的根部，根部被磨损掉了，然后在 摩擦力的作用下，密封件被翻过来并以密封 沟槽里脱出，密封唇被切一开或压断，密封 件完全损坏。D各部开裂。唇形密封件的各部是应力 集中处，受到压力冲击时，容易裂开。E扭转。当唇形密封件在运动中产生较大 的磨擦力时，可能产生整圈或局部的扭 转。尸偏磨。这是密封件损坏的主要原因之-O密封件本身偏心，密封支持面偏心，往复运动件与密封件配合面有部分拉毛，受到径向载荷等，均引起偏磨。G材料老化。密封件因使用期太长，保存 太久或其他原因氧化而变硬，变脆，失去 弹性，便不再起密封作用。2.6温度升高异常（1）设计不当如油泵排量过大使溢流量过大，油箱过小使散 热困难，液压管路管径小，弯头多，管道长，无卸 荷回路，引起系统发热量增大。(2)使用不良环境温度高，冷却条件差，油的粘度太高或太低，调节的功率太高，液压系统混入异物引起堵塞等，也会引起油温升高。液压泵内因油污染等原因吸不上油引起干磨擦，会使泵内产生高温,并传递到液压泵的表面。电磁阀没有吸到位，使 电流增大，引起电磁铁发热严重并烧坏电磁铁。(3)液压元件磨损或系统存在泄漏口当液压泵损，有大量的泄漏油从排油腔流 回吸油腔，引起节流发热.其他元件的情形 与此相似。如果液压系统中存在意外泄漏口,由于节流发热会使油温急剧升高。液里元件失效分析液压系统维护保养按照D31051标准,液压系统保养包含三项内容:1.维护2.检测3,修理液压系统维护保养液压系统和元件磨损和失效的定义:1.孔和杆之间的配合间隙增大2.动态密封磨损3.控制台肩腐蚀4.轴承材料疲劳5.滑动轴承与轴的配合间隙超差6.泵和阀的气蚀7.介质化学物理特性变化不清洁的油压液压系统的两大天敌系统吸空运行12,000小时后减压阀的台肩气蚀.压差为50-60 bar高频小振幅的振动造成阀芯和阀套卡死充液阀导阀,大压差高流速油液中的固体颗粒造成损坏长时间 使用磨损节流阀气蚀损坏直动型溢流阀气蚀损坏流速高油压中的杂质将控制窗口气蚀损坏吸空造成气蚀使配油盘损坏流速过高使蓄能器座撕裂油压杂质造成溢流阀台肩磨损液压系统的检查:3液压系统日常检查日常检查的要点和程序即用目视、听觉和手摸等简单的 方法进行外观检查，检查时既要检查局部也要注意设备整 体。在检查中发现的异常情况，对妨碍液压设备继续工作的 应作应急处理；对其他的则应仔细观察并记录，到定期维护 时予以解决。液压设备的异常现象和故障，应在泵的起动前后和停车 前的时刻检查，这时检查最容易发现问题。在泵起动时液压设备的操作必须十分注意，特别在冬天 的寒冷地区等低温状态起动和长期停车后起动更要密切注意3.1泵起动前的检查(1)根据油位指示计检查油箱油量。经常从加油口 检查油位指示计是否指示有误差。液面要保持在上限记号 附近。(2)从油温计检查油箱的油温。如采用N1 50汽轮机 油或相当的油，其油温在10吃以下时，须注意液压泵的起 动，起动后要空载运转20min以上。在0。(3以下运转操作 则是危险的。3）从温度计了解室温。即油箱油温较高管路 温度仍要接近室温。所以在冬季温度转低时，要 注意泵的起动。4）停车时，压力表的指针是否在OMPa处，观 察其是否失常。5）溢流阀的调定压力在OMPa时，起动后的 泵的负载很小，处于卸荷状态；小型设备除温度 外，还要注意溢流阀的调定压力，然后进行起动O3.2泵的起动和起动后的检查（1）泵的起动应进行点动对于冬季液压油粘度高的情况（300mm2/s以上）和溢 流阀处于调定压力状态时的起动要特别慎重。从点动到连续运转应按下述方式进行：点动起动（运转3s）.停车（重复34次）。点动起动（运转5s）.停车（重复34次）。点动起动（运转10s）停车（重复23次）。连续无负载运转（各部分预热）1020min。连续运转。2）在点动中，从泵的声音变化和压力表压力的稍 稍上升来判断泵的流量。泵在无流量状态下运转1 min 以上就有咬死的危险。3）操作溢流阀，使压力升降几次，证明动作可靠、压力可调，然后调至所需的压力。4）操作上述3）项时，检查泵的噪声是否随压力变 化而变化，有不正常的声音。如有“格利、格利”的连续声音，则说明在吸入管 侧或在传动轴处吸入空气。如高压时噪声特别大，则 应检查吸入滤网、截止阀等的阻力。5）检查吸油滤网，在泵起动后是否有堵塞情况，可根据泵的噪声来判断。6）根据在线滤油器的指示表了解其阻力或堵塞情 况，在泵起动通油时最有效果，同时弄清指示表的 动作情况。7）根据溢流阀手柄操作、卸荷回路的通断和换向 阀的操作，弄清压力的升降情况；根据压力表的动 作和液压缸的伸缩，弄清响应性能。使各液压缸、液压马达动作2次以上、证明其动作状况和各阀的动 作（振动、冲击的大小）都是良好的。表1所示为起动前后的检查顺序。序号15项的检查在泵起动之前，612项的 检查则在泵的起动之后。表1起动前后的检查顺序1（2）运切中,停牛盯的他食用较简单的检查，了解清楚泵和控制阀的磨损情况、外漏、内部泄漏的变化、油温上升等情况。检查的要点如 下：1）目测检查油箱内油中气泡、变色（白浊、变黑）等情 况。如发现油面上有较多气泡或白浊的情况，须研究其原 因。2）用温度计测定油温及用手摸油箱侧面，确定油温是 否正常（通常在60 0c以下）。3）打开压力表开关，检查高压下的针摆。振动大的情 况和缓慢的情况届异常。正常状态的针摆应在0.3MPa以 内。4）根据听觉判断泵的情况，噪声大、针摆大、油温又过 高，可能是泵发生磨损。5）根据上述4）点，对比一下泵壳温度和油箱温度，如 前后二者温差高于5。则可认为泵的效率非常低，这一 点可用手摸判断。6）检查油箱侧面、油位指示针、侧盖等是否漏油。7）检查泵轴、连接等处的漏油情况