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工程液压系统常见故障的问题解决

[ 发布日期:2016-05-07 点击:1824 来源:洛阳博通液压机械有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

工程机械最初引用液压技术是为了解决车辆转向阻力问题,以减轻司机的劳动强度,在转向系引用了液力助力器。由于液力助力器在应用过程中显示出突出优点以及人们对液压元件、液压系统研究的深入,发现液压传动还具有功率密度高,易于实现直线运动、速度刚度大、配置柔性大,动力传输和控制方便等优点,于是液压技术很快在工程机械中得到了广泛应用。

然而,目前国内工程机械液压系统仍然存在一些问题,影响了施工作业,主要问题大致如下:

1、泄露严重

液压系统泄漏不仅造成油液资源损失、环境污染、停机损失,而且还使系统功率下降。据日本20.世纪80年代的统计资料,在工程机械所有故障中,漏油(于外漏)故障约占20%30%,其中液压缸漏油故障约占33%,配管占23%,液压装置占20%。与国外工程机械相比,我国工程机械漏油更为严重,“一走一条线,一停一大片”形象地描述了我国工程机械的现状。

产生漏油的主要原因是:工程机械作业过程中,配管各部分经常承受发动机及泵旋转而引起的周期性振动以及外界负载对机器的冲击和振动,由此引起管接头松动或疲劳破裂,产生漏油:此外,工程机械恶劣的工作环境,使得活塞杆经常暴漏于粉尘、泥土、风雨、盐雾等,造成液压缸密封表面过早磨损产生漏油。由于今后工程机械还会向大型、高压化发展,因此防漏治漏仍是今后工程机械液压系统主要解决的问题。

2、噪音大

噪声使人听起来极不舒服,甚至使人烦躁不安。噪声作为一种污染已日益受到人们的重视。液压系统的高压化必然导致噪声,并成为阻碍工程机械液压系统功率密度进一步提高的主要因素。

液压系统噪声分为流体噪声和机械噪声,其中流体噪声占相当大的比例。

流体噪声是由于油液的流速、压力的突然变化以及气穴等原因引起的。如液压泵的工作腔与吸压腔的转换等致使容腔内压力急剧变化引起的噪声;溶解在液压油中的空气在系统压力低于空气分离压力时,迅速大量分离形成气泡,这些气泡遇到高压便被压破产生极强的液压冲击引起的噪声;此外阀口喷射出的高压流体可产生高频声。

机械噪声主要由于零件之间产生接触,撞击和振动引起的。如果当液压泵、液压马达不平衡旋转时就会产生周期性的不平衡力,引起转轴的弯曲振动,产生噪声。这种振动传到油箱和管路还会发出很大的声响。

到现在为止,伴随提高工程机械液压系统工作压力而引起的振动和噪声问题仍未能从根本上得以解决,使得液压系统的功率密度很难进一步提高。

3、液压系统污染严重

据统计,液压机械故障的70%80%是液压系统造成的,而液压系统的故障中有70%85%是由于液压油不洁产生的。因此自20世纪70年代中期以来,人们一直把降低工程机械液压系统污染,提高系统可靠性作为一个主要研究课题。

工程机械液压系统的污染物分为装配污染物、入侵污染物和生成污染物3种。其中装配污染物可在厂家制造、装配与调试过程中得以控制;而入侵污染物和生成污染物主则主要产生于设备使用过程中,它取决于工程机械的作业环境、维护和保养水平,如:液压元件运动副及变速箱摩擦片磨损、密封件老化损坏都会产生形状各异的污染物造成液压系统的污染;此外,由于工程机械长期工作在野外恶劣环境中,并且许多维修也在这种环境中进行,使得环境中的泥沙、水、灰尘等侵入液压系统造成污染。因此生成污染物和侵入污染物是造成工程机械液压系统污染的主要原因。

4、液压冲击频繁

工程机械在工作时负载是经常变化的,有时变化较大,负载的较大变化引起液压系统中的液流迅速转向或滞止,系统内就会产生压力的剧裂变化,形成瞬时压力峰值,产生液压冲击。如振动压路机的起振、水泥混凝土泵车的液压缸突然换向、液压挖掘机回转液压马达的制动等都会产生液压冲击。

液压冲击的压力峰值往往比正常工作压力高好几倍,且常伴有巨大的振动和噪声,并使某些液压元件(如压力继电器、液压控制阀等)产生误动作,导致设备的损坏,更为常见的是击穿液压密封件油路产生泄漏,使得系统无法正常工作。

工程机械液压系统的泄漏、污染和液压冲击等,是影响液压系统可靠性和性能稳定性的重要因素。在防止泄露方面可以通过引入新材料、新工艺,诸如工程朔料、复合材料、精细陶瓷、低阻耐磨材料、高强度轻合金以及记忆合金等新一代材料,提高液压元件及密封器件的质量,减小由于粘附、擦伤、空穴、气浊而引起的元件损伤。工程机械液压系统的污染与使用环境有着很大的关系,因此在不断强化和完善过滤技术的同时,加强工程机械的日常维护管理显得非常重要。而减小液压冲击,首先是在系统设计时合理地进行元器件选择匹配,尽可能避免系统产生液压冲击,如使用节流阀限制管道流速,在管道中增加蓄能器等缓冲装置。对于液压冲击不可避免的系统,应选择反应较快的溢流阀限制压力峰值。只有逐步解决了以上的问题,才能令液压系统更好的在工程机械中发挥作用。

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