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        液壓系統故障主要原因及維護注意事項

        2021-01-23 10:20:23

        油液的污染是導致液壓系統出現故障的主要原因。油液的污染,造成元件故障占系統總故障率的70%~80%。它給設備造成的危害是嚴重的。因此,液壓系統的污染控制愈來愈受到人們的關注和重視。實踐證明:提高系統油液清潔度是提高系統工作可靠性的重要途徑,必須認真做好。

        一、污染物的來源與危害

        液壓系統中的污染物,指在油液中對系統可靠性和元件壽命有害的各種物質。主要有以下幾類:固體顆粒、水、空氣、化學物質、微生物和能量污染物等。不同的污染物會給系統造成不同程度的危害(見表1)

        液壓系統

        二、控制污染物的措施

        針對各類污染物的來源采取相應的措施是很有必要的,對系統殘留的污染物主要以預防為主。生成的污染物主要靠濾油過程加以清除。詳細控制污染的措施見表2。

        液壓系統廠家

        1、油液的過濾

        在防止污染物侵入油液的基礎上,對系統殘留和生成的污染物進行強制性清除非常重要。而對油液進行過濾是清除油液中污雜物最有效的方法。過濾器可根據系統和元件的要求,可分別安裝在系統不同位置上,如泵吸油管、壓力油管、回油管、伺服閥的進油口及系統循環冷卻支路上??刂朴鸵褐蓄w粒污染物的數量,是確保系統性能可靠、工作穩定,延長使用壽命最有效的措施,選擇過濾器時,需考慮以下幾個方面的問題。

        1) 過濾精度應保證系統油液能達到所需的污染度等級。

        2) 油液通過過濾器所引起的壓力損失應盡可能小。

        3) 過濾器應具有一定納污容量,防止頻繁更換濾芯。

        2、液壓系統泄漏的控制

        液壓系統泄漏的原因是錯綜復雜的,主要與振動、溫升、壓差、間隙和設計、制造、安裝及維護不當有關。泄漏可分為外泄漏和內泄漏兩種。外泄漏是指油液從元器件或管件接口內部向外部泄漏;內泄漏是指元器件內部由于間隙、磨損等原因有少量油液從高壓腔流到低壓腔。外泄漏會造成能源浪費,污染環境,危及人身安全或造成火災。內泄漏能引起系統性能不穩定,如:使壓力、流量不正常,嚴重時會造成停產事故。為控制內泄漏量,國家對制造元件廠家生產的各類元件頒布了元件出廠試驗標準,標準中對元件的內泄漏量做出了詳細評等規定??刂仆庑孤?,常以提高幾何精度、表面粗糙度和合理的設計,正確的使用密封件來防止和解決漏油問題。液壓系統外泄漏的主要部位及原因可歸納以下幾種:

        1)管接頭和油塞在液壓系統中使用較多,在漏油事故中所占的比例也很高,可達30%~40%以上。管接頭漏油大多數發生在與其它零件聯接處,如集成塊、閥底板、管式元件等與管接頭聯接部位上,當管接頭采用公制螺紋連接,螺孔中心線不垂直密封平面,即螺孔的幾何精度和加工尺寸精度不符合要求時,會造成組合墊圈密封不嚴而泄漏。當管接頭采用錐管螺紋連接時,由于錐管螺紋與螺堵之間不能完全吻合密封,如螺紋孔加工尺寸、加工精度超差,極易產生漏油。以上兩種情況一旦發生很難根治,只能借助液態密封膠或聚四氟乙烯生料帶進行填充密封。管接頭組件螺母處漏油,一般都與加工質量有關,如密封槽加工超差,加工精度不夠,密封部位的磕碰、劃傷都可造成泄漏。必須經過認真處理,消除存在的問題,才能達到密封效果。

        2)元件等接合面的泄漏也是常見的,如:板式閥、疊加閥、閥蓋板、方法蘭等均屬此類密封形式。接合面間的漏油主要是由幾方面問題所造成:與O形圈接觸的安裝平面加工粗糙、有磕碰、劃傷現象、O型圈溝槽直徑、深度超差,造成密封圈壓縮量不足;溝槽底平面粗糙度低、同一底平面上各溝槽深淺不一致、安裝螺釘長、強度不夠或孔位超差,都會造成密封面不嚴,產生漏油。解決辦法:針對以上問題分別進行處理,對O形圈溝槽進行補充加工,嚴格控制深度尺寸,提高溝槽底平面及安裝平面的粗糙度、清潔度,消除密封面不嚴的現象。

        3)軸向滑動表面的漏油,是較難解決的。造成液壓缸漏油的原因較多,如活塞桿表面粘附粉塵泥水、鹽霧、密封溝槽尺寸超差、表面的磕碰、劃傷、加工粗糙、密封件的低溫硬化、偏載等原因都會造成密封損傷、失效引起漏油。解決的辦法可從設計、制造、使用幾方面進行,如選耐粉塵、耐磨、耐低溫性能好的密封件并保證密封溝槽的尺寸及精度,正確選擇滑動表面的粗糙度,設置防塵伸縮套,盡量不要使液壓缸承受偏載,經常擦除活塞桿上的粉塵,注意避免磕碰、劃傷,搞好液壓油的清潔度管理。

        4)泵、馬達旋轉軸處的漏油主要與油封內徑過盈量太小,油封座尺寸超差,轉速過高,油溫高,背壓大,軸表面粗糙度差,軸的偏心量大,密封件與介質的相容性差及不合理的安裝等因素造成。解決方法可從設計、制造、使用幾方面進行預防,控制泄漏的產生。如設計中考慮合適的油封內徑過盈量,保證油封座尺寸精度,裝配時油封座可注入密封膠。設計時可根據泵的轉速、油溫及介質,選用適合的密封材料加工的油封,提高與油封接觸表面的粗糙度及裝配質量等。

        5)溫升發熱往往會造成液壓系統較嚴重的泄漏現象,它可使油液粘度下降或變質,使內泄漏增大;溫度繼續增高,會造成密封材料受熱后膨脹增大了摩擦力,使磨損加快,使軸向轉動或滑動部位很快產生泄漏。密封部位中的O形圈也由于溫度高、加大了膨脹和變形造成熱老化,冷卻后已不能恢復原狀,使密封圈失去彈性,因壓縮量不足而失效,逐漸產生滲漏。因此控制溫升,對液壓系統非常重要。造成溫升的原因較多,如機械摩擦引起的溫升,壓力及容積損失引起的溫升,散熱條件差引起的溫升等。為了減少溫升發熱所引起的泄漏,首先應從液壓系統優化設計的角度出發,設計出傳動效率高的節能回路,提高液壓件的加工和裝配質量,減少內泄漏造成的能量損失。采用粘-溫特性好的工作介質,減少內泄漏。隔構外界熱源對系統的影響,加大油箱散熱面積,必要時設置冷卻器,使系統油溫嚴格控制在25~50℃之間。

        液壓系統防漏與治漏的主要措施如下:

        1)盡量減少油路管接頭及法蘭的數量,在設計中廣泛選用疊加閥、插裝閥、板式閥,采用集成塊組合的形式,減少管路泄漏點,是防漏的有效措施之一。

        2)將液壓系統中的液壓閥臺安裝在與執行元件較近的地方,可以大大縮短液壓管路的總長度,從而減少管接頭的數量。

        3)液壓沖擊和機械振動直接或間接地影響系統,造成管路接頭松動,產生泄漏。液壓沖擊往往是由于快速換向所造成的。因此在工況允許的情況下,盡量延長換向時間,即閥芯上設有緩沖槽、緩沖錐體結構或在閥內裝有延長換向時間的控制閥。液壓系統應遠離外界振源,管路應合理設置管夾,泵源可采用減振器,高壓膠管、補償接管或裝上脈動吸收器來消除壓力脈動,減少振動。

        4)定期檢查、定期維護、及時處理是防止泄漏、減少故障最基本保障。

        3、液壓系統噪聲的控制

        噪聲是公害,它不僅使人感到煩躁,也使大腦產生疲勞,降低工作效率,還會因未及時聽清報警信號而造成工傷事故。液壓系統產生的噪聲對系統本身的工作性能影響較大,它往往與振動同時發生,會造成較嚴重的壓力振擺,致使系統無法正常工作,降低零件的使用壽命。液壓系統產生噪聲的因素較多,如沖擊噪聲、壓力脈動噪聲、氣穴噪聲、元件噪聲等。在液壓系統噪聲中,70%左右是由液壓泵引起的。液壓泵輸出功率越大,轉速越高或泵內的空氣量吸入越多,噪聲就越大;液壓換向沖擊產生的噪聲也往往會引起管路振動及油箱的共鳴。采取如下措施可降低液壓系統的噪聲:

        1) 設計中選用低噪聲泵及元件,降低泵的轉速。

        2) 采用上置式油箱、改善泵吸油阻力,排除系統空氣,設置泄壓回路,延長閥的換向時間,使換向閥芯帶緩沖錐度或切槽,采用濾波器,加大管徑,設置蓄能器等。

        3) 采用立式電動機將液壓泵侵入油液中,泵進出口采用橡膠軟管,泵組下設置減振器,管路中使用管夾,采用隔聲、吸聲等措施控制噪聲的傳播。

        4、液壓系統的檢查和維護

        在液壓設備中,很多設備會受到不同程度的外界傷害,如風吹、雨淋、煙塵、高熱等。為了充分保障和發揮這些設備的工作效能,減少故障,延長使用壽命,必須加強設備的定期檢查和維護,使設備始終保持在良好的工作狀態下。液壓系統檢查和維護要求見表3。

        西安液壓系統廠家

        5、檢修液壓系統時的注意事項

        系統工作時及停機未泄壓時或未切斷控制電源時,禁止對系統進行檢修,防止發生人身傷亡事故。

        檢修現場一定要保持清潔,拆除元件或松開管件前應清除其外表面污物,檢修過程中要及時用清潔的護蓋把所有暴露的通道口封好,防止污染物浸入系統,不允許在檢修現場進行打磨,施工及焊接作業。

        檢修或更換元器件時必須保持清潔,不得有砂粒、污垢、焊渣等,可以先漂洗一下,再進行安裝。

        更換密封件時,不允許用銳利的工具,注意不得碰傷密封件或工作表面。

        拆卸、分解液壓元件時要注意零部件拆卸時的方向和順序并妥善保存,不得丟失,不要將其精加工表面碰傷。元件裝配時,各零部件必須清洗干凈。

        安裝元件時,擰緊力要均勻適當,防止造成閥體變形,閥芯卡死或接合部位漏油。

        油箱內工作液的更換或補充,必須將新油通過高精度濾油車過濾后注入油箱。工作液牌號必須符合要求。

        不允許在蓄能器殼體上進行焊接和加工,維修不當可以造成嚴重事故。如發現問題應及時送回制造廠修理。

        檢修完成后,需對檢修部位進行確認。無誤后,按液壓系統調試一節內容進行調整,并觀察檢修部位,確認正常后,可投入運行。

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