液壓傳動系統(tǒng)常見故障及解決措施分析

劉軻

摘? 要：液壓傳動系統(tǒng)以液壓油為工作介質(zhì)進行能量轉(zhuǎn)換和動力傳遞，因為裝置本身結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小，所以應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛。但在實際應(yīng)用中會受到各種因素的影響而出現(xiàn)故障，影響到液壓傳動系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。所以應(yīng)該對常見故障進行分析，為故障的防范和解決提供有力的參考依據(jù)。文章首先分析了液壓傳動系統(tǒng)常見故障的形成原因及表現(xiàn)特征，然后進一步闡述了解決液壓傳動系統(tǒng)故障的措施，為提高液壓傳動系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性奠定了良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：液壓傳動系統(tǒng);故障;原因;表現(xiàn)特征;解決措施

中圖分類號：TH137? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）07-0107-02

Abstract： The hydraulic transmission system uses hydraulic oil as the working medium for energy conversion and power transmission， because the device itself has compact structure， light weight and small inertia， so it has a wide range of applications. However， in practical application， faults will occur due to the influence of various factors， which will affect the safe and stable operation of the hydraulic transmission system. Therefore， the common faults should be analyzed to provide a strong reference basis for fault prevention and solution. This paper first analyzes the causes and performance characteristics of the common faults of the hydraulic transmission system， and then further expounds the measures to solve the faults of the hydraulic transmission system， which lays a good foundation for improving the safety and stability of the hydraulic transmission system.

Keywords： hydraulic transmission system; fault; cause; performance characteristics; measures

液壓傳動系統(tǒng)傳送的能量較大，容易操控，換向比較方便，液壓元件互換性強，所以可批量生產(chǎn)，這些優(yōu)點都是液壓傳動系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣泛的原因。由于液壓傳動系統(tǒng)使用環(huán)境不同，所以產(chǎn)生故障的原因也不相同，且同一故障表象可能是由多種原因引起的，一種故障的出現(xiàn)也可能是另一種故障的原因，這種復(fù)雜的故障原因為故障排查和維修帶來了很大的困難。尤其對于船用液壓傳動系統(tǒng)而言，容易受到海水侵蝕、陽光暴曬、工作負荷大等因素的影響而發(fā)生故障，如果出現(xiàn)油液泄露將會造成海洋污染，所以加強液壓傳動系統(tǒng)故障排查和維修非常重要。經(jīng)過長期工作經(jīng)驗的總結(jié)，液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)常見故障主要有油溫過熱、噪聲過大、震蕩過大、泄漏過大等幾個方面，通過對這幾種故障類型的原因及表現(xiàn)特征進行分析，能夠有效預(yù)防故障的發(fā)生，為液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)的正常運行創(chuàng)造良好條件。

1 液壓傳動系統(tǒng)常見故障的原因及表現(xiàn)特征

1.1 泄露的原因及表現(xiàn)特征

泄露是液壓傳動系統(tǒng)比較常見的故障類型，從泄露類型可分為內(nèi)泄漏和外泄露。外泄露是指液壓油泄露到外部環(huán)境中，會對海洋生態(tài)環(huán)境造成污染。內(nèi)泄漏是指液壓油在液壓傳動裝置內(nèi)部由高壓處流向低壓處。產(chǎn)生泄露的原因較多，系統(tǒng)設(shè)計不規(guī)范會導(dǎo)致泄露，制造安裝質(zhì)量不達標會導(dǎo)致泄露，在運行過程中由于振動和沖擊而導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)緊固件的松動、焊接點出現(xiàn)裂紋而導(dǎo)致液壓油泄露，液壓裝置在運行過程中系統(tǒng)內(nèi)部由于灰塵和污染物介入而加劇密封件和零部件的磨損導(dǎo)致密封件失效出現(xiàn)的泄露，液壓油溫度過高與密封件不相容導(dǎo)致的滲漏等等。液壓傳動系統(tǒng)的泄露會造成液壓系統(tǒng)壓力不足，欠速，系統(tǒng)發(fā)熱，油液浪費和環(huán)境污染，控制失靈等現(xiàn)象，不利于液壓傳動系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

1.2 振動和噪聲的原因及表現(xiàn)特征

振動和噪聲往往是同時出現(xiàn)的，當(dāng)液壓傳動裝置中各零部件之間出現(xiàn)間隙過大、松動、斷裂等現(xiàn)象時，就會發(fā)生振動，在高頻振動的同時還會伴有響聲。振動和噪聲不僅會增加液壓傳動裝置的安全隱患，同時還會對工作人員的身體健康產(chǎn)生威脅。產(chǎn)生振動和噪聲的原因較多，主要有機械噪聲、液壓噪聲、液壓閥噪聲。機械噪聲主要是軸承磨損、轉(zhuǎn)動部分不平衡等機械振動產(chǎn)生的噪聲，液壓缸無緩沖裝置或緩沖裝置失效產(chǎn)生的噪聲，會直接影響到液壓傳動裝置運行的安全性。液壓噪聲主要是由于工作介質(zhì)受到封閉容積（兩齒輪輪齒嚙合過程中所形成）大小變化而產(chǎn)生的壓力沖擊和氣蝕，也稱為“困油”現(xiàn)象，會縮短液壓泵的使用壽命。在液壓傳動系統(tǒng)中如果混進空氣也會產(chǎn)生噪聲，混進的空氣會有部分以氣泡的形式存在液壓油中，氣泡的存在會降低系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性，產(chǎn)生的氣蝕還會縮短設(shè)備的使用壽命。

1.3 油溫過高的原因及表現(xiàn)特征

為了保證液壓傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要將液壓油的溫度控制在一定的范圍內(nèi)。如果油溫過高會降低油的粘度，增加摩擦阻力從而加劇磨損。還會導(dǎo)致液壓元件膨脹而減小元件間的間隙，致使元件卡死失靈。在高溫油作用下還會加快密封件老化的速度，并且加速液壓油氧化的速度。液壓油溫度過熱對液壓傳動系統(tǒng)的危害較大，而導(dǎo)致油溫過高的原因也較多，主要有以下幾個方面。首先，液壓油選用不適，油液的粘度太大會增加液壓損失。其次，泄露導(dǎo)致的油溫過高。在液壓泵壓力較高的情況下，運動零件間磨損加劇會加大密封間隙，油液粘度過低增加泄露，能量損失加大;其次，在液壓系統(tǒng)不需要液壓油時，高壓油還會經(jīng)過溢流閥流向油箱，此過程會產(chǎn)生一定熱量;再次，由于設(shè)計不合理，油箱容積過小導(dǎo)致冷卻面積不足，散熱不良產(chǎn)生的油溫過高。最后，還有其他各種原因也會導(dǎo)致油溫過高，對液壓傳動系統(tǒng)的運行帶來不利影響。

1.4 其他故障

在液壓傳動系統(tǒng)實際運行過程中，由于使用性質(zhì)、工作負荷、工作環(huán)境等要素的不同，所產(chǎn)生的故障類型也比較復(fù)雜。執(zhí)行原件速度過慢或不動作，壓力過低并且壓力調(diào)節(jié)失靈，液壓系統(tǒng)堵塞，液壓油污染等等也是比較常見的故障類型，這些故障都會影響到液壓傳動系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，所以要根據(jù)實際情況進行故障原因分析，然后有針對性的做好防范措施。

2 液壓傳動系統(tǒng)故障的防范措施

2.1 泄漏的防范措施

泄露不僅會降低液壓傳動系統(tǒng)的運行效率，還會造成能源浪費和環(huán)境污染，所以要做好泄露的預(yù)防措施。首先，根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)的功能、運行負荷、運行環(huán)境等要素，優(yōu)化設(shè)計方案，確保密封件的抗腐蝕性、硬度、彈性、敏感性、耐溫性等符合規(guī)范要求;其次，加強制造安裝質(zhì)量控制，嚴格按照工藝流程操作;再次，降低液壓傳動系統(tǒng)的減震和磨損?？墒褂脺p振支架固定裝置中的管子，減少因為振動而造成的緊固件松動或者接頭的裂紋。為了防止灰塵和污染物的進入，可使用防塵圈、防護罩等措施來保護活塞桿，減少因為灰塵顆粒而增加的磨損。最后，加強日常維修養(yǎng)護。外泄露可以通過肉眼觀察到，而內(nèi)泄露則需要通過儀器的檢測。所以應(yīng)該加強日常維修養(yǎng)護，尤其對容易出現(xiàn)泄露的部位要加強檢查，定期更換密封件，確保液壓油油溫正常。

2.2 振動和噪聲的防范措施

液壓傳動系統(tǒng)的振動和噪聲會影響到裝置運行的安全性和穩(wěn)定性，不僅影響到工作人員的身體健康，而且會加劇零部件之間連接的緊固性，在劇烈磨損的情況下會導(dǎo)致零部件斷裂的危害，液壓油中氣泡的存在還會影響到系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性，所以要做好振動和噪聲的防范措施。對于機械振動和噪聲而言，可采取緩振措施，比如在安裝面上鋪設(shè)橡膠墊來緩沖減振，使用蓄能器和橡膠軟管來減少壓力脈動引起的振動，在液壓缸中設(shè)置緩沖裝置以減少活塞對缸底的撞擊;對于液壓噪聲而言，可通過對齒輪的設(shè)計改造來減少噪聲?？山档蛯ν鈬Ш淆X輪泵的齒輪模數(shù)值，增加齒數(shù)，盡量減小封閉容積。還可在泵的前后蓋板或浮動軸套上設(shè)計卸荷槽，或在雙作用葉片泵配油盤的壓油窗口前設(shè)計減振槽，都可以減少液壓噪聲;為減少空氣混入工作介質(zhì)中，在加油時利用導(dǎo)油槽將油沿著油箱壁注入，確保吸油管在油液面下有一定的深度，增加油箱容積利于氣泡上升析出。

2.3 油溫過高的防范措施

液壓傳動系統(tǒng)的液壓油工作溫度宜控制在30℃～80℃之間，溫度過高會帶來不利影響，所以應(yīng)該通過各種措施控制油液溫度。首先，合理選用液壓油。根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)的使用性質(zhì)、運行環(huán)境、運行負荷等因素選擇適宜的液壓油品牌和型號，也確保液壓油的粘度負荷液壓傳動裝置的運行需求，避免因為粘度過低而導(dǎo)致油溫升高;其次，加強對液壓油的過濾，保證液壓油的清潔度。可以安裝過濾裝置以減少雜質(zhì)混入液壓油中，還可以利用檢測儀器對液壓油的物理性能進行檢驗，既能夠保證液壓油的工作性能，又能夠減少對元件的磨損和腐蝕，延長液壓元件使用壽命;再次，合理設(shè)計油箱容積，為液壓油冷卻提供足夠的空間，確保液壓油冷卻散熱性能的穩(wěn)定性。最后，根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)實際運行中遇到的問題有針對性的制定防范措施，確保油溫在規(guī)定范圍內(nèi)，為液壓傳動系統(tǒng)的安全高效運行創(chuàng)造有利條件。

2.4 其他防范措施

因為引起液壓傳動系統(tǒng)故障的原因比較復(fù)雜，所以應(yīng)該對以往的故障原因和特征進行分析，然后總結(jié)出一定的規(guī)律，做好防范措施?？杉訌娫O(shè)計、制造、安裝各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，從源頭上避免故障的發(fā)生。做好液壓傳動系統(tǒng)的日常維護和檢修，加強對容易出現(xiàn)故障部位的檢測，定期更換密封件，加強對油液品質(zhì)的監(jiān)測。使用先進的故障診斷技術(shù)，做好事前、事中、事后控制，降低故障發(fā)生率，提高故障維修效率。

3 結(jié)束語

因為液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)的故障類型復(fù)雜，引發(fā)故障的原因比較復(fù)雜，且故障發(fā)生具有隱形特點，所以為故障排查和維修增加了難度。為了減少和避免故障的發(fā)生，除了加強設(shè)計、制造、安裝質(zhì)量控制外，還要做好日常保養(yǎng)工作。在發(fā)生故障時，應(yīng)該先從故障現(xiàn)象入手逐項排查引發(fā)故障的原因，利用先進的故障診斷設(shè)備快速定位故障點，提高維修效率。根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)的構(gòu)造原理以及故障特點入手，可使用先進的在線狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，比如油液分析狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，可時刻監(jiān)測裝置的運行狀態(tài)，既能夠提前預(yù)防故障的發(fā)生，又能夠為故障排查提供有力依據(jù)。

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