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液压系统的知识简介

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液压系统的知识简介

发布日期:2015-08-08 00:00 来源:http://www.jugongyeya.com 点击:

液压系统的知识简介    

一、液压系统的组成及其作用  一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。      

动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵叶片泵柱塞泵等;  执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱动负载作直线往复运动或回转运动;      控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同,液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同,液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。      

辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。     液压油是液压系统中传递能量的工作介质,有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。   

二、液压系统的形式  液压元件逐步实现了标准化、系列化、其规格、品种、质量、性能都有了很大提高,尤其是采用电子技术、伺服技术等新技术新工艺后,液压系统的质量得到了显著的提高,其在国民经济及军事工业中发挥了重大作用。       从不同的角度出发,可以把液压系统分成不同的形式。      (1)按油液的循环方式,液压系统可分为开式系统和闭式系统。a、开式系统是指液压泵从油箱吸油,油经各种控制阀后,驱动液压执行元件,回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单,可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用,但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大,油泵自吸性能好。b、闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑,与空气接触机会少,空气不易渗入系统,故传动较平稳。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现,避免了开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂,因无油箱,油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏,通常需要一个小流量的补油泵和油箱。由于单杆双作用油缸大小腔流量不等,在工作过程中会使功率利用下降,所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达。     (2)按系统中液压泵的数目,可分为单泵系统,双泵系统和多泵系统。      (3)按所用液压泵形式的不同,可分为定量泵系统和变量泵系统。变量泵的优点是在调节范围之内,可以充分利用发动机的功率,但其结构和制造工艺复杂,成本高,可分为手动变量、尽可能控变量、伺服变量、压力补偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。     (4)按向执行元件供油方式的不同,可分为串联系统和并联系统。串联系统中,上一个执行元件的回油即为下一个执行元件的进油,每通过一个执行元件压力就要降低一次。在串联系统中,当主泵向多路阀控制的各执行元件供油时,只要液压泵的出口压力足够,便可以实现各执行元件的运动的复合。但由于执行元件的压力是叠加的,所以克服外载能力将随执行元件数量的增加而降低。 并联系统中,当一台液压泵向一组执行元件供油时,进入各执行元件的流量只是液压泵输出流量的一部分。流量的分配随各件上外载荷的不同而变化,首先进入外载荷较小的执行元件,只有当各执行元件上外载荷相等时,才能实现同时动作。  三、液压设备的维护保养几个要点  加强设备的维护保养是确保设备正常工作十分重要的环节。

目前液压设备经常出现四种毛病:

一、液压系统工作时好时坏,执行机构动作时有时无;

二、系统泄漏严重;

三、执行机构运动时有跳动,振动或爬行;四、液压系统工作油液温升过高。如果对上述四种情况进行分析与诊断,寻找产生病根的原因,同时对液压设备进行科学管理,对常见故障提出预防措施,液压系统的故障就可以减少或避免。所以液压设备的维护保养应注意下列几个要点:  1、控制油液污染,保持油液清洁,是确保液压系统正常工作的重要措施。目前液压设备故障主要是由于油液污染严重,造成液压故障频繁发生的。据统计,液压系统的故障有80%是由于油液污染引发的,此外油液污染还加速液压元件的磨损。  液压系统中的污染物,指在油液中对系统可靠性和元件寿命有害的各种物质。主要有以下几类:固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物和能量污染物等。不同的污染物会给系统造成不同程度的危害。  常见油液污染产生以下几种危害  (1)堵塞液压元件,如泵,阀类元件相对运动部件之间的配合间隙,液压元件中的节流

小孔、阻尼孔和阀口,使元件不能正常工作。 

(2)污物进入液压元件相对运动部件之间的配合间隙,会划伤配合面,破坏配合面的精度和表面粗糙度,加速磨损,使元件泄漏增加,有时会使阀芯卡住,造成元件动作失灵。 

(3)油液中污物过多,使油泵吸油口处滤油网堵塞,造成吸油阻力过大,使油泵不能正常工作,产生噪声和振动。 

(4)油液中的污物会使油液变质。水分混入油液中,会使油液产生乳化.降低油的润滑性能,增加油液的酸值,导致元件使用寿命缩短,泄漏增加。 

因此防止油液污染的措施、保持油液的干净,是维护液压设备的一个重要方面。防止油液污染的措施有以下几点: 

(1)油箱周围应保持清洁,油箱加盖密封,油箱上面设置空气过滤器。 

(2) 定期清洗油箱、定期更换油液。所用器具如油桶、漏斗、抹布等应保持干净。 (3)系统中应配置粗、细过滤器。要经常检查、与维护,及时清洗或更换滤芯。如有损坏应及时更换 

(4)定期清洗液压元件并疏通管路,一般先用煤油清洗,然后再用系统中所用的油液清洗。 

(5)定期检查管路和元件之间的臂接头及密封装置,失效的密封装置应及时更换,管接头及各接合面的螺栓应拧紧。 

(6)从油桶向油箱注油或从中放油时都要经过过滤装置过滤,从油桶取油之前先清除桶盖周围的污染物,加入油箱的油液要按规定过滤。加油所用器具要先行清洗 (7)系统漏油未经过滤不得返回油箱、阀件维修时应严格执行清洁操作规程 

2、控制液压系统中工作油液的温升是减少能源消耗、提高系统的效率的一个重要环节。液压系统中,若油液温度变化范围较大,其后果可能产生:a、.影响液压泵的吸油能力及容积效率;b.系统工作不正常,压力、速度不稳定,动作不可靠;c.液压元件内外泄漏增加;d.加速油液的氧化变质。 

而引起油液发热的原因是多方面的。有些属于系统设计不正确造成的,有些是属于制造上的问题,但维护中也起十分重要的位置,所以在液压维护方面,一般应注意以下几个问题: 

(1)保持油箱中的正确油位,使系统有足够的循环冷却条件,并注意保持设备的清洁,及时清除粘附在油箱、油管上的污物,以有利于散热。 

(2)在保证设备正常的工作情况下,合理调整系统中各种压力阀的压力,尽可能取较低的压力,以减少能量损耗。

(3)经常检查进油管接口等封处的密封性,防止空气进入;同时,每次换油后要排尽系统中的空气。  

(4)阀件的正常运行与定期检查油液的粘度。粘度过高,增加油液流动时的能量损耗,粘度过低,泄漏增多,两者都会使温度升高。  

(5)保持油液干净,防止油液污染变质。当油液变质时,也特使油泵容积效率降低,并破坏相对运动表面间的油膜,增加摩擦攒失,引起油液发热。  

(6)液压系统中采用冷却装置运行良好。 

(7)及时检修或更换磨损过大的零部件  3、控制液压系统泄漏极为重要,因为泄漏和吸空是液压系统常见故障。要控制泄漏,首先是提高液压元件零部件的加工精度和元件的装配质量,以及管道系统的安装质量;其次是提高密封件的质量,注意密封件的安装使用与定期更换;最后是加强日常维护。  液压系统的泄漏都是由于以下几个原因引起的:(1)设计及制造的缺陷所造成的;(2)冲击和振动造成管接头松动;(3)动密封件及配合件相互磨损(液压缸尤甚);(4)油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质。  泄漏可分为外泄漏和内泄漏两种。内泄漏能引起系统性能不稳定,如:使压力、流量不正常。外泄漏则严重影响着系统工作的安全性, 造成油液浪费、污染周围环境、增加机器的停工时间、降低生产率、增加生产成本及对产品造成污损。     因此控制液压系统泄漏,是维护液压设备的极为重要。一般防止油液泄露的措施有以下几点:  (1)减少或优化设计及制造的缺陷所造成的方案;(2)减少冲击和振动造成管接头松动;(3)防止液压系统振动与噪声产生影响液压元件的性能,(4)减少静密封、动密封件及配合件相互磨损(液压缸尤甚);(5)防止油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质。所以定期检查、定期维护、及时处理是防止泄漏、减少故障最基本保障。  4、严格执行日常点检和定检制度。点检和定检是设备维修工作的基础之一。液压系统故障存在着隐蔽性,可变性和难于判断性的三大难关。因此对液压系统的工作状态进行点检和定检,把可能产生的故障现象记录在日检修维修卡上,并将故障排除在萌芽状态,减少重大事故的发生,同时也为设备检修提供第一手资料。  5、严格执行定期紧固、清洗、过滤和更换制度。液压设备工作过程中,由于冲击振动,磨损,污染等因素,使管件松动,金属件密封件磨损,因此必须对液压件及油箱等实行定期清洗和维修,对油液、密封件、执行延期更换制度。

6、严格贯彻工艺纪律。不能为来提高生产节拍而擅自调节液压系统的压力和流量,不合理的调节不仅增加功率消耗,油温升高,而且会导致液压系统出现故障。  7、建立液压设备技术档案。设备技术档案是“管好、用好、修好”设备的技术某础,是备件管理、设备检修和技术改造的原始依据,所以认真建立液压设备技术档案将有助于分析和判断液压故障的产生原因,并为采取果断措施排除故障提供依据。  四、检修液压系统时的注意事项        1)系统工作时及停机未泄压时或未切断控制电源时,禁止对系统进行检修,防止发生人身伤亡事故。       2)检修现场一定要保持清洁,拆除元件或松开管件前应清除其外表面污物,检修过程中要及时用清洁的护盖把所有暴露的通道口封好,防止污染物浸入系统,不允许在检修现场进行打磨,施工及焊接作业。       3)检修或更换元器件时必须保持清洁,不得有砂粒、污垢、焊渣等,可以先漂洗一下,再进行安装。       4)更换密封件时,不允许用锐利的工具,注意不得碰伤密封件或工作表面。      5)拆卸、分解液压元件时要注意零部件拆卸时的方向和顺序并妥善保存,不得丢失,不要将其精加工表面碰伤。元件装配时,各零部件必须清洗干净。       6)安装元件时,拧紧力要均匀适当,防止造成阀体变形,阀芯卡死或接合部位漏油。      7)油箱内工作液的更换或补充,必须将新油通过高精度滤油车过滤后注入油箱。工作液牌号必须符合要求。       8)不允许在蓄能器壳体上进行焊接和加工,维修不当可以造成严重事故。如发现问题应及时送回制造厂修理。   9)检修完成后,需对检修部位进行确认。无误后,按液压系统调试一节内容进行调整,并观察检修部位,确认正常后,可投入运行。    五、液压系统常见故障的处理方式      1、简易诊断技术(又称直接观测法或直接监测法)是靠维修工程技术人员利用简单的诊断仪器和个人的实际经验,对液压系统出现的故障进行诊断,判别产生故障的原因和部位,并提出相应的排除方法。      简易诊断技术是普遍采用的方法,具体做法可归为简单的六个字,即一看二听三摸四闻

五阅六问。 

一看:看液压系统工作实际状态。看液压系统中各测点的压力值和波动现象。看油液是否清洁变质,表面有否泡沫,油量及油粘度是否符合要求等。看有否泄漏。看工作部件工作时有无振动现象。看产品质量,判断运动机构工作状态,系统工作压力和流量的稳定性。 

二听:用听觉判断液压系统工作是否正常。听噪声(泵,压力元件等)是否过大,有无尖叫声。听冲击声。液压缸,换向阀换向时的冲击声等是否过大,有无撞击现象等。听 气蚀与困油的异常声。听敲打声(因液压泵损坏引起的液压油液的可压缩性影响: 三摸:摸温升,摸振动,摸爬行,摸松紧程度(挡铁,开关,紧固螺钉等)。 四闻:闻油是否变质,橡胶件是否过热发出特殊气味等。 五阅:阅挡案有关故障分析和修理记录,检查维护记录等。 

六问:访问设备操作者,了解设备运行状况。问液压泵有无异常现象。问油,滤网等更换时间。问事故前压力或速度调节阀是否调节过,有何不正常现象。问事故前密封件或液压件是否更换过。问事故前后系统出现过何不正常现象。问过去常出现何故障,如何排除等。 2、 精密诊断技术 

    精密诊断技术是在简易诊断技术的基础上对有疑问的异常现象,采用测试仪表进行定量分析,从而找出发生故障原因的方法。其方法如下: 

    1、采用测试仪表进行定量分析法,在设备的有关部位和各执行机构中装设监测仪器(如压力,流量,位置,速度,油位,温度等仪表或传感器),通过这些仪表测到的技术状况进行分析研究。2、直接性能测试方法,直接性能测试方法是通过对元件和系统的性能测试,评价系统的工作状态。3、油样分析法,电液系统中的污染物,带有大量反映系统内部状态的信息。因此,通过对油液中污染物成分的鉴别和含量测定,可以了解系统的污染状况和工作状态,为故障诊断提供依据等等。



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