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        工程液壓系統常見故障的問題解決

        2021-05-21 11:00:39

        工程機械初引用液壓技術是為了解決車輛轉向阻力問題,以減輕司機的勞動強度,在轉向系引用了液力助力器。由于液力助力器在應用過程中顯示出突出優點以及人們對液壓元件、液壓系統研究的深入,發現液壓傳動還具有功率密度高,易于實現直線運動、速度剛度大、配置柔性大,動力傳輸和控制方便等優點,于是液壓技術很快在工程機械中得到了廣泛應用。

        西安液壓系統

        然而,目前內工程機械液壓系統仍然存在些問題,影響了施工作業,主要問題大致如下:

        1、泄露嚴重

        液壓系統泄漏不僅造成油液資源損失、環境污染、停機損失,而且還使系統功率下降。據日本20.世紀80年代的統計資料,在工程機械所有故障中,漏油(于外漏)故障約占20%~30%,其中液壓缸漏油故障約占33%,配管占23%,液壓裝置占20%。與外工程機械相比,我工程機械漏油更為嚴重,“走條線,停大片”形象地描述了我工程機械的現狀。

        產生漏油的主要原因是:工程機械作業過程中,配管各部分經常承受發動機及泵旋轉而引起的周期性振動以及外界負載對機器的沖擊和振動,由此引起管接頭松動或疲勞破裂,產生漏油:此外,工程機械惡劣的工作環境,使得活塞桿經常暴漏于粉塵、泥土、風雨、鹽霧等,造成液壓缸密封表面過早磨損產生漏油。由于今后工程機械還會向大型、高壓化發展,因此防漏治漏仍是今后工程機械液壓系統主要解決的問題。

        2、噪音大

        噪聲使人聽起來不舒服,甚至使人煩躁不安。噪聲作為種污染已日益受到人們的重視。液壓系統的高壓化必然導致噪聲,并成為阻礙工程機械液壓系統功率密度進步提高的主要因素。

        液壓系統噪聲分為流體噪聲和機械噪聲,其中流體噪聲占相當大的比例。

        流體噪聲是由于油液的流速、壓力的突然變化以及氣穴等原因引起的。如液壓泵的工作腔與吸壓腔的轉換等致使容腔內壓力急劇變化引起的噪聲;溶解在液壓油中的空氣在系統壓力低于空氣分離壓力時,迅速大量分離形成氣泡,這些氣泡遇到高壓便被壓破產生強的液壓沖擊引起的噪聲;此外閥口噴射出的高壓流體可產生高頻聲。

        機械噪聲主要由于零件之間產生接觸,撞擊和振動引起的。如果當液壓泵、液壓馬達不平衡旋轉時就會產生周期性的不平衡力,引起轉軸的彎曲振動,產生噪聲。這種振動傳到油箱和管路還會發出很大的聲響。

        到現在為止,伴隨提高工程機械液壓系統工作壓力而引起的振動和噪聲問題仍未能從根本上得以解決,使得液壓系統的功率密度很難進步提高。

        3、液壓系統污染嚴重

        據統計,液壓機械故障的70%~80%是液壓系統造成的,而液壓系統的故障中有70%~85%是由于液壓油不潔產生的。因此自20世紀70年代中期以來,人們直把降低工程機械液壓系統污染,提高系統可靠性作為個主要研究課題。

        工程機械液壓系統的污染物分為裝配污染物、入侵污染物和生成污染物3種。其中裝配污染物可在廠家制造、裝配與調試過程中得以控制;而入侵污染物和生成污染物主則主要產生于設備使用過程中,它取決于工程機械的作業環境、維護和保養水平,如:液壓元件運動副及變速箱摩擦片磨損、密封件老化損壞都會產生形狀各異的污染物造成液壓系統的污染;此外,由于工程機械長期工作在野外惡劣環境中,并且許多維修也在這種環境中進行,使得環境中的泥沙、水、灰塵等侵入液壓系統造成污染。因此生成污染物和侵入污染物是造成工程機械液壓系統污染的主要原因。

        4、液壓沖擊頻繁

        工程機械在工作時負載是經常變化的,有時變化較大,負載的較大變化引起液壓系統中的液流迅速轉向或滯止,系統內就會產生壓力的劇裂變化,形成瞬時壓力峰值,產生液壓沖擊。如振動壓路機的起振、水泥混凝土泵車的液壓缸突然換向、液壓挖掘機回轉液壓馬達的制動等都會產生液壓沖擊。

        液壓沖擊的壓力峰值往往比正常工作壓力高好幾倍,且常伴有巨大的振動和噪聲,并使某些液壓元件(如壓力繼電器、液壓控制閥等)產生誤動作,導致設備的損壞,更為常見的是擊穿液壓密封件油路產生泄漏,使得系統無法正常工作。

        工程液壓缸的泄漏、污染和液壓沖擊等,是影響液壓系統可靠性和性能穩定性的重要因素。在防止泄露方面可以通過引入新材料、新工藝,諸如工程朔料、復合材料、精細陶瓷、低阻耐磨材料、高強度輕合金以及記憶合金等新代材料,提高液壓元件及密封器件的質量,減小由于粘附、擦傷、空穴、氣濁而引起的元件損傷。工程機械液壓系統的污染與使用環境有著很大的關系,因此在不斷強化和完善過濾技術的同時,加強工程機械的日常維護管理顯得非常重要。而減小液壓沖擊,先是在系統設計時合理地進行元器件選擇匹配,盡可能避免系統產生液壓沖擊,如使用節流閥限制管道流速,在管道中增加蓄能器等緩沖裝置。對于液壓沖擊不可避免的系統,應選擇反應較快的溢流閥限制壓力峰值。只有逐步解決了以上的問題,才能令液壓系統更好的在工程機械中發揮作用。


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