机械工程液压的保养与维护.doc

黑龙江农业经济职业学院
毕业论文

机械工程液压的保养与维护

姓 名： 王佰宫
指导教师： 曹 迟
专 业： 机电一体化
班 级： 081

2010年7月20日

目 录

摘 要 1
前 言 2
1.液压油的污染原因 3
2.液压计算常用公式 3
3.液压油污染后的危害 3
4.工程机械液压设备的维护 4
4.1 选择适合的液压油 4
4.2 注意定期保养等事项 4
4.3 防止固体杂质混入液压系统 4
4.4 防止空气和水入侵液压系统 4
4.5作业中注意事项 4
5.液压装置原理图 5
6.液压油的更换和液压系统的清洗 5
6.1 定期更换液压油和过滤器 5
6.2 定期排放邮箱污物 6
6.3 清洗 6
结 论 7
参考文献 8
致 谢 9

机械工程液压的保养与维护
摘 要：针对液压系统中维护与保养存在的问题，提出一些问题的解决方法。液压系统是常见的工程机械之一,本文首先介绍了液压油的污染原因、污染后的危害,然后详细介绍了液压系统的维护与保养。
关键词：污染原因，污染危害，计算，液压系统维护保养，清洗

前 言

液压传动以运动传递平稳、均匀,体积小、结构紧凑,反应灵敏、操作简单,易于实现自动化,自动润滑,标准化程度高,元件寿命长等特点,被广泛应用于工程机械中。这给液压油系统的保养及维护提出了更高的要求。因此,必须做好对液压设备的使用与维护,延长其使用寿命。在重视液压系统的维护管理的基础上,采取有效的措施防止故障的发生。
下面就是机械工程液压的保养与维护的过程。

1、液压油的污染原因
　　统计资料表明:液压系统的故障约70%是由颗粒污染物引起的,油液的颗粒污染是液压系统失效的最主要根源。液压油的污染有多方面的因素:一是液压油本身的变质 产生的粘度变化和酸值变化;二是由于管理不当,造成外界污物直接混入待用液压油内;三是液压组件杂物颗粒混入,如油箱焊渣铁锈、阀门组件残留的铁锈及钢砂;四是零件自身的磨损、锈蚀及过滤材料失效;五是装配和维修过程落入灰尘、脏物等。
2、液压计算常用公式
项目
公式
符号意义
液压缸面积（cm^2）
A=πD^2/4
D：液压缸有效活动直径(cm)
液压缸速度（m/min）
V=Q/A
Q：流量（l/min）

液压缸需要的流量(l/min)

Q=V×A/10=A×S/10t
V：速度(m/min)
S：液压缸行程(m)
t：时间(min)

液压缸出力(kgf)
F = p × A
F = (p×A) - (p×A)
(有被压存在时)

p：压力(kgf/cm^2)

泵或马达流量(l/min)

Q = q × n / 1000
q：泵或马达的几何排量(cc/rev)
n：转速(rpm)
泵或马达转速(rpm)
n = Q / q ×1000
Q：流量(l/min)
泵或马达扭矩(N.m)
T = q × p / 20

液压所需功率(kw)
P = Q × P / 612

管内流速(m/s)
v = Q ×21.22 / d2
d：管内径（mm）

管内压力降(kgf/cm^2)

p=0.000698×USLQ/d4

U：油的稠度（cst）
S：油的比重
L：管的长度（m）
Q：流量（l/min）
D：管的内径（cm）

　　3、液压油污染后的危害
　　在工程机械液压系统中,看起来是很洁净的油液,其中可能悬浮着大量的微小颗粒,对系统性能会产生较大的影响,液压油污染的危害有如下几点:
　　1)污染物常使节流阀和压力阻尼孔时堵时通,引起系统工作的压力和速度不时变化,影响液压系统工作性能或产生故障。
　　2)加速液压泵及马达、阀组等元件的运动副磨损加剧,引起内泄漏的增加,造成液压系统效率降低,元件寿命缩短。
　　3)混入液压油中的水分腐蚀金属,并能加速液压油老化变质。
　　4)杂质若将吸油过滤器严重阻塞,导致液压泵吸气不足,使运动密封件的磨损加快,从而降低液压系统的工作性能;若将进油或回油滤油器堵塞,将使滤油器失效,使污染物进入液压系统中。
　　5)污物进入滑阀间隙,可能使滑阀卡住,导致执行机构动作失控或其他故障。
　　因此,解决工程机械液压系统污染问题,对于提高工程机械可靠性和寿命具有一定的现实意义。
　 4、工程机械液压设备的维护
　　对机械施工企业来说,工程机械技术状况的良好与否是企业正常生产的直接因素。现在的工程机械大多采用机电液一体化,液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志。合格的液压油是液压系统可靠运行的保障,正确的维护是液压系统可靠运行的根本。
　　4.1选择适合的液压油
　　液压油在液压系统中起着传递压力、润滑、冷却、密封的作用,液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。应按随机《使用说明书》中规定的牌号选择液压油,特殊情况需要使用代用油时,应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用,以防液压油产生化学反应、性能发生变化。深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油,不能使用。
　　4.2 注意定期保养等事项
　　目前有的工程机械液压系统设置了智能装置,该装置对液压系统某些隐患有警示功能,但其监测范围和准确程度有一定的局限性,所以液压系统的检查保养应将智能装置监测结果与定期检查保养相结合。
　　4.3 防止固体杂质混入液压系统
　　清洁的液压油是液压系统的生命。液压系统中有许多精密偶件,有的设阻尼小孔或缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等,危及液压系统的安全运行。一般固体物质入侵途径有:液压油不洁;加油工具不洁;加油和维修、保养不慎;液压元件脱屑等
　　4.4 防止空气和水入侵液压系统
　　一是要防止空气入侵液压系统。在常压常温下液压油中含有容积比为6%～8%的空气,压力降低时空气会从油中游离出来,气泡破裂使液压元件“气蚀”,产生噪声。大量的空气进入油液中将使“气蚀”现象加剧,液压油压缩性增大,工作不稳定,降低工作效率,执行元件出现“爬行”等不良后果。另外,空气还会使液压油氧化,加速其变质。
　　一是要防止水入侵液压系统。液压油中含有过量水分会使液压元件锈蚀,油液乳化变质、润滑油膜强度降低,加速机械磨损。除了维修保养时要防止水分入侵外,还要注意储油桶不用时要拧紧盖子,最好倒置放置。
4.5 作业中注意事项
　　首先,工程机械作业要柔和平顺。工程机械作业应避免粗暴,否则必然产生冲击负荷,使工程机械故障频发,大大缩短其使用寿命。作业时产生的冲击负荷,一方面会使工程机械结构早期磨损、断裂、破碎,另一方面又使液压系统中产生冲击压力,冲击压力又会使液压元件损坏、油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管、溢流阀频繁动作使油温上升。要有效地避免产生冲击负荷:必须严格执行操作规程;液压阀开、闭不能过猛、过快;避免使工作装置构件运动到极限位置产生强烈击;没有冲击功能的液压设备不能用工作装置(如挖掘机的铲斗)猛烈冲击作业对象以达到破碎的目的。要注意气蚀和溢流噪声。在工程机械作业中要时刻注意液压泵和溢流阀的声音,如果液压泵出现“气蚀”噪声,应查明原因排除故障后再使用。如果某执行元件在没有负荷时动作缓慢,并伴有溢流阀溢流声响,应立即停机检修。
　　其次,要保持适宜的液压油温度。液压系统的工作温度一般控制在30～80℃之间为宜。液压系统的油温过高会导致:液压油的粘度降低,容易引起泄漏,效率下降;润滑油膜强度降低,加速机械的磨损;生成碳化物和淤碴;油液氧化加速,油质恶化;油封、高压胶管过早老化等。为了避免温度过高,不要长期过载;注意散热器,散热片不要被油污染,以防尘土附着影响散热效果;保持足够的油量以利于液压油的循环散热;炎热的夏季不要全天作业,要避开中午高温时间。液压油温过低时,其粘度大,流动性差,阻力大工作效率低,当油温低于20℃时,急转弯易损坏液压马达、阀、管道等。此时需要进行暖机运转,启动发动机后,空载怠速运转3～5min,然后以中速油门提高发动机转速,操纵手柄使工作装置的任何一个动作(如挖掘机张斗)至极限位置,保持3～5min使液压油通过溢流升温。如果油温更低则需要适当增加暖机运转时间。
　　再次,液压油箱气压和油量的控制。压力式液压油箱在工作中要随时注意液压油箱气压,其压力必须保持在随机《使用说明书》规定的范围内。压力过低时油泵吸油不足易损坏;压力过高时会使液压系统漏油,容易造成低压油路爆管。对维修和换油后的工程机械,排尽系统中的空气后要检查油位状态。
5液压装置原理图
液压原理在一定的机械、电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化。
（1）液压回路的基本机能在于以液体压力能的形式进行容易控制的能量传递。
（2）从能量传递方面看：液压技术大致处于机械式能量传递和电气式能量传递之中间位置。
（3）从传动特性方面看：机械传动和液力传动装置可以说有固定的特性，与此相反，液压传动装置和电气传动装置相同，具有无级变速装置的特性，除了恒功率外，还容易实现恒速和恒转矩等特性。

　　6、液压油的更换和液压系统的清洗
　 6.1 定期更换液压油和过滤器
好的液压油含有多种添加剂，这些添加剂可防止油变质。但是，这些添加剂在一段时间以后会丧失效果。因此油应该定期更换，确保添加剂发挥作用。过滤器只能从油中吸收有限数量的污垢粒子和其它杂质。对于各种系列（中型）机器，请每隔1000工作小时更换液压油箱回过滤器，在更换液压油时清洗液压油箱吸油过滤器，以便保持系统清洁。
6.2 定期排放邮箱污物
定期放出油箱中的水和沉淀物，对于清除油中杂志十分重要，但是定期更换整个液压系统中的液压油也十分重要。这是完全清除系统杂质、被氧化的液压油和其它有害杂质的唯一可靠的方法。然后，应该将清洁液压油重新加入液压系统中。请每隔250工作小时排放液压油箱贮油槽污物。
6.3 清洗
如果液压油受到污染，特别当泵或油缸、马达受到损坏时，必须更换全部液压油并清洗油箱。保持工作区域清洁向油箱中补充加入液压油或重新加入液压油时，应确保过滤器箱盖周围区域清洁。只能使用清洁的漏斗或容器。切勿将赃物带入系统中，维护液压系统时，只能将清洁的塑料塞头用于密封管路的端部。维护液压系统时，工作台必须绝对清洁。检查使用工具的状况，它们也应非常清洁。

结 论

液压系统只是整机的一个有机组成，它和动力系统、传动系统、电气系统等有着联系。所以，应从整机角度审视液压系统的检测与保修工作，如只有动力系统及变矩器正常工作才能使工作油泵等顺利工作，不至于过分损害油泵齿轮之间以及轴承。
一个液压系统的好坏取决于系统设计的合理性、系统元件性能的的优劣，系统的污染防护和处理，而最后一点尤为重要，系统的污染直接影响液压系统工作的可靠性和元件的使用寿命。近年来我国国内液压技术有很大的提高，不再单纯地使用国外的液压技术进行加工。

参考文献

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　　[2] 陆望龙 . 实用液压机械故障排除与修理大全 [M] . 湖南: 湖南科技出版社，2004.
[3] 赵再军 . 机电一体化概论 [M] . 浙江: 浙江大学出版社, 2001.
[4] 梁景凯 . 机电一体化技术与系统 [M] . 北京：机械工业出版社, 2001.
[5] 张君安 . 机电一体化系统设计 [M] . 上海：兵器工业出版社，2000.

致 谢

在论文完成之际，我要特别感谢我的指导老师曹迟老师的热情关怀和悉心指导。在我撰写论文的过程中，曹迟老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了曹迟老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是他广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。
在论文的写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议，同时还到许多在工作过程中许多同事的支持和帮助，在此一并致以诚挚的谢意。
感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。
最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位老师表示衷心感谢！