液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)作原理和常見故障處理及維護(hù)

摘要∶液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)最重要的組成部分，在各行業(yè)得到了大面積的應(yīng)用。它具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，無需投入過多的運(yùn)行費(fèi)用，就能夠達(dá)到良好的控制效果。然而，子啊實(shí)際運(yùn)行期間，在各種因素的影響下，會(huì)頻繁發(fā)生故障，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法保持正常運(yùn)行。本文從運(yùn)作原理方面，對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了重點(diǎn)介紹，并研究了系統(tǒng)常見的故障及其應(yīng)對(duì)策略，最后針對(duì)不同故障提出了相應(yīng)的維修和保養(yǎng)策略，目的是為了促進(jìn)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)作用的良好發(fā)揮，使機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能夠具有更長的使用壽命。

關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng)系統(tǒng);運(yùn)作原理;常見故障處理;維護(hù)

中圖分類號(hào)：TH137???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?? 文章編號(hào)：2096-6903（2021）07-0000-00

1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要包含了油泵、油缸以及不同的閥等元件。

1.1 工作原理

在液壓系統(tǒng)中通過對(duì)液壓泵的利用，能夠采用液體壓力來替代原動(dòng)機(jī)原本的機(jī)械能，通過改變液體壓力能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的傳遞，通過對(duì)不同控制閥和各類管路的應(yīng)用，對(duì)液壓執(zhí)行元件的應(yīng)用，能夠促進(jìn)液體壓力向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而為工作機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)力，促進(jìn)直線往復(fù)和回轉(zhuǎn)這兩種運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)^[1]。

1.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）體積和重量并不大，例如，液壓馬達(dá)功率相同的僅達(dá)到了10%-20%的電機(jī)重量。所以慣性力并不大，在發(fā)生瞬間過載或停車時(shí)，產(chǎn)生的沖擊并不大;（2）可以在特定范圍能實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引速度的自動(dòng)平穩(wěn)調(diào)節(jié)，并且具有無級(jí)調(diào)速功能，且最大能夠達(dá)到1：200的調(diào)速范圍;（3）換向并不難，在保持電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，能夠便捷的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換工作機(jī)構(gòu)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng);（4）通過對(duì)油管的采用，能夠在液壓馬達(dá)中連接液壓泵，在布置空間的過程中，不會(huì)給彼此造成嚴(yán)格限制;（5）由于工作介質(zhì)是油液，因此，元件在運(yùn)動(dòng)期間與表面不會(huì)產(chǎn)生過大的磨損，能夠延長其使用壽命;（6）操縱控制并不復(fù)雜，具有較強(qiáng)的自動(dòng)化特征;（7）過載保護(hù)更易實(shí)現(xiàn);（8）液壓元件具有標(biāo)準(zhǔn)化、系列化以及通用化的特征，設(shè)計(jì)、制造和使用更加便捷。

1.3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)用

液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)就是液體，其具有能量傳遞和控制傳動(dòng)的功能，由于其優(yōu)勢(shì)很多，因此得到了大面積的應(yīng)用，例如塑料接工機(jī)械以及壓力機(jī)械等普通工業(yè)設(shè)備;工程機(jī)械以及農(nóng)業(yè)機(jī)械等能夠行走的機(jī)械設(shè)備;冶金機(jī)械以及提升裝置等鋼鐵工業(yè)設(shè)備等;堤壩裝置以及防洪閘門等土木水利工程機(jī)械;甲板起重機(jī)以及船頭門等船舶機(jī)械設(shè)備;測(cè)量浮標(biāo)以及升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等具有特殊技術(shù)的設(shè)備^[2]。

2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常見故障及處理

2.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障分類

通常來說，按照液壓系統(tǒng)和液壓元件的類型，可以將各類液壓設(shè)備的故障歸為三種類型：首先是共性故障，也就是液壓設(shè)備中經(jīng)常出現(xiàn)的各類液壓系統(tǒng)故障和液壓元件故障;其次是個(gè)性故障，也就是液壓設(shè)備中經(jīng)常出現(xiàn)的特殊液壓系統(tǒng)故障和特殊液壓元件故障;最后是理性故障，也就是沒有合理、完善的設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，沒有合理、適當(dāng)?shù)倪x擇液壓元件架構(gòu)而導(dǎo)致的故障。

2.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障的診斷

首先是“望”，也就是看液壓系統(tǒng)是否存在壓力問題、速度問題以及油液問題等。其次是“聞”，也就是聽液壓系統(tǒng)中的異常聲響，例如沖擊聲以及噪聲等，觀察液壓系統(tǒng)的運(yùn)行是否出現(xiàn)了異常。最后是“問”，也就是向負(fù)責(zé)操作設(shè)備的人員了解設(shè)備運(yùn)行狀況，如液壓系統(tǒng)、液壓泵的工作是否正常，液壓油是否處于正常時(shí)間和結(jié)果，濾芯的更換和清洗是否正常，是否在發(fā)生故障前做好了對(duì)液壓元件的調(diào)節(jié)，是否采用了新的密封元件，故障發(fā)生前后液壓系統(tǒng)出現(xiàn)了怎樣的異常，該系統(tǒng)曾經(jīng)出現(xiàn)過怎樣的故障。采用了怎樣的排除方法等，只有通過逐一了解此類問題，才能夠做出科學(xué)診斷。最后是“切”，也就是摸溫升、振動(dòng)以及聯(lián)接處是否保持松緊等，了解運(yùn)動(dòng)部件是否處于正產(chǎn)工作狀態(tài)^[3]。

2.3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常見具體故障原因和排除方法

2.3.1.系統(tǒng)無壓力或壓力不足

（1）故障原因

①打開了溢流閥，如果卡住了閥芯，就會(huì)由于無法關(guān)閉而堵塞陽泥孔，導(dǎo)致閥芯無法與閥座良好配合，或彈簧作用無法發(fā)揮;②如果故障導(dǎo)致其他控制閥閥芯被卡住，就會(huì)導(dǎo)致卸荷;③如果液壓元件受到了嚴(yán)重的磨損，或損壞密封，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)外出現(xiàn)泄漏;④液位高度不夠、堵塞了吸油孔或存在過高的油溫;⑤泵轉(zhuǎn)向不正確，轉(zhuǎn)速或動(dòng)力無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

（2）排除方法

①需要修研閥芯和殼體，清洗阻尼孔并更換彈簧;②需要對(duì)故障部位進(jìn)行尋找、清洗或修研，以此來促進(jìn)閥體內(nèi)的閥芯的靈活運(yùn)動(dòng);③需要檢查用于連接泵、閥以及管路的部位是否保持良好密封，并且需要對(duì)零件和密封進(jìn)行及時(shí)更換或修理;④需要做好對(duì)吸油管或冷卻系統(tǒng)的加油和清洗;⑤需要對(duì)動(dòng)力源進(jìn)行檢查。

2.3.2.流量不足

（1）故障原因

①油箱液位并不高，油液具有較大的黏度，在堵塞了過濾器后會(huì)加大吸油阻力;②液壓泵無法正確轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)速不達(dá)標(biāo)或存在嚴(yán)重空轉(zhuǎn)磨損，降低了其性能;③回油管超過了液位，進(jìn)入了空氣;④蓄能器存在泄漏問題，無法保持充足的壓力和流量;⑤損壞了其他液壓元件和密封件;⑥控制法無法靈活運(yùn)作^[4]。

（2）排除方法

①需要對(duì)液位進(jìn)行檢查，及時(shí)補(bǔ)油，更換的液壓油需要黏度適宜，吸油管需要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)直徑;②需要對(duì)原動(dòng)機(jī)或液壓泵等進(jìn)行檢查，必要的情況下更換泵;③需要對(duì)管路連接可靠性及其密封性進(jìn)行檢查;④需要從性能和壓力方面入手，對(duì)蓄能器進(jìn)行檢查;⑤需要做好修理或更換工作。

2.3.3 泄漏

（1）故障原因

①存在松動(dòng)的接頭，密封性被破壞;②在板式連接或法蘭連接時(shí)，螺釘無法與結(jié)合面保持緊密連接，或損壞了其密封性能;③系統(tǒng)壓力一直具有比液壓元件或輔件更大的工作壓力;④在油箱內(nèi)對(duì)水冷式冷卻器進(jìn)行安裝時(shí)，油位過高或過低，都會(huì)導(dǎo)致油中進(jìn)入水或水中進(jìn)入油。

（2）排除方法

①接頭要擰緊，密封要及時(shí)更換;②預(yù)緊力需要比液壓力更大，并做好對(duì)密封的更換;③元件殼內(nèi)不得具有超過油封的壓力，并且需要做好對(duì)密封的更換;④拆修^[5]。

2.3.4 過熱

（1）故障原因

①采用了通過能力不達(dá)標(biāo)或存在故障的冷卻器;②液位或黏度不達(dá)標(biāo);③油箱無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)容量或無法保持良好的散熱性;④無法適當(dāng)調(diào)整壓力，長時(shí)間處于高壓工作狀態(tài);⑤油管粗細(xì)長度不得當(dāng)，過多彎曲加大了壓力損失，提升了系統(tǒng)溫度;⑥系統(tǒng)存在著泄漏、機(jī)械摩擦損失了過多的功率;⑦存在過高的環(huán)境溫度。

（2）排除方法

①需要做好對(duì)故障的排除或?qū)鋮s器的更換;②需要做好加油或采用黏度適宜的油液;③采用大容量的油箱，做好對(duì)冷卻裝置的增設(shè);④按照規(guī)定值來對(duì)溢流閥壓力進(jìn)行調(diào)整，必須的話需要對(duì)回路進(jìn)行改進(jìn);⑤需要做好對(duì)油管規(guī)格和油管路的改變;⑥需要做好對(duì)泄漏問題的檢查，對(duì)密封性能的改善，以此來為運(yùn)動(dòng)部件提供更高精度的加工和裝配，并做好潤滑工作;⑦盡量避免系統(tǒng)受到環(huán)境溫度的影響^[6]。

3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)研究

為了使液壓系統(tǒng)能夠不再出現(xiàn)故障隱患，就需要從可靠性方面，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行加強(qiáng)，首先管理操作人員在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行使用期間，必須要結(jié)合相應(yīng)的施工規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)制度，對(duì)液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)的應(yīng)用需要做到科學(xué)、合理，避免操作不當(dāng)而導(dǎo)致故障的發(fā)生。此外，還需要做好日常維護(hù)和日常保障工作。管理人員需要從運(yùn)行原理方面，做到對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的根本把握，從性能和運(yùn)行要求方面，對(duì)各系統(tǒng)部件進(jìn)行深入地了解，在使用系統(tǒng)或系統(tǒng)運(yùn)行停止時(shí)進(jìn)行仔細(xì)地檢測(cè)。主要檢測(cè)內(nèi)容有：系統(tǒng)在停止運(yùn)行時(shí)，需要采用卸荷處理液壓泵，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)需要具有合適的油溫。油溫不得超過30-80℃這一范圍。以此來保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行;在第一次開啟液壓傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，需要采用開停交替的方式;在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)徹底清理干凈氣體，避免影響油液介質(zhì)的質(zhì)量，避免系統(tǒng)出現(xiàn)爬行問題^[7]。

此外，還需要為系統(tǒng)應(yīng)用選取準(zhǔn)確的液壓油，避免混入固體雜質(zhì)，使用的液壓油需要達(dá)標(biāo)，以此來保證系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定工作，保證系統(tǒng)能夠高效運(yùn)行。例如，在維護(hù)機(jī)場(chǎng)期間，首先需要做好250小時(shí)的維護(hù)工作，同時(shí)需要第一時(shí)間查看是否有雜質(zhì)殘留在濾清器濾網(wǎng)中，結(jié)合殘留雜質(zhì)來查找故障誘因，例如，如果油缸存在拉缸以及磨損現(xiàn)象，濾網(wǎng)中主要存在金屬粉末殘留物。其次，維保工作需要達(dá)到500小時(shí)，由于難以辨別濾芯是否存在磨損，所以需要做好對(duì)濾芯的定期更換，以此來提升其在高溫環(huán)境下的運(yùn)行時(shí)間。最后需要實(shí)施1000小時(shí)的檢查保養(yǎng)，以此來促進(jìn)系統(tǒng)的高效運(yùn)作^[8]。

4 結(jié)語

隨著各國工業(yè)化的不斷發(fā)展，也逐漸加快了現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，廣泛地應(yīng)用了液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。它能夠促進(jìn)各個(gè)行業(yè)的良好發(fā)展，并且其發(fā)展逐漸呈現(xiàn)出了復(fù)雜化、電子化的特征。從根本運(yùn)作原理方面，通過對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的研究，能夠了解如何應(yīng)對(duì)常見的故障，如此，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)故障的有效減少，并有效地發(fā)揮出液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際作用，為相關(guān)研究奠定了良好的基礎(chǔ)。

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收稿日期：2021-06-12

作者簡介：胡偉（1969-），男，陜西西安人，技校，高級(jí)技師，研究方向：機(jī)械傳動(dòng)及液壓維修。

The Operation Principle of Hydraulic Transmission System and Common Fault Treatment and Maintenance

HU Wei

（Xi'an Aerospace Chemical Power Co.， Ltd.， Xi'an， Shaanxi 710000）

Abstract： The hydraulic drive system is the most important part of the mechanical system and has been widely used in various industries. It has strong adaptability and can achieve a good control effect without investing too much operating cost. However， during the actual operation of the sub-ah， under the influence of various factors， frequent failures will occur， resulting in the failure of the entire system to maintain normal operation. This article focuses on the hydraulic transmission system from the aspect of operation principle， and studies the common failures of the system and its countermeasures. Finally， the corresponding repair and maintenance strategies are put forward for different failures. The purpose is to promote the good function of the hydraulic transmission system. Play， so that the mechanical hydraulic transmission system can have a longer service life.

Keywords： hydraulic transmission system; principle of operation; common fault handling; maintenance