1附錄1專題工程機械液壓系統(tǒng)常見故障分析及控制摘要：分析了工程機械液壓系統(tǒng)的常見故障，并提出了有效的排除方法。關鍵詞：工程機械液壓系統(tǒng)故障噪聲振動空穴氣泡1.1、系統(tǒng)產生噪聲和振動機械噪聲是由于零件之間發(fā)生接觸、撞擊和振動而引起的。（1）回轉體的不平衡在液壓系統(tǒng)中，電動機、液壓泵和液壓馬達都以高速回轉，如果它們的轉動部件不平衡，就會產生周期性的不平衡力，引起轉軸的彎曲振動，因而產生噪聲，這種振動傳到油箱和管路時，發(fā)出很大的聲響，為了控制這種噪聲，應對轉子進行精密的動平衡實驗，并注意盡量避開共振區(qū)。（2）電動機噪聲電動機噪聲主要是指機械噪聲、通風噪聲和電磁噪聲。機械噪聲包括轉子不平衡引起的低頻噪聲，軸承有缺陷和安裝不合適而引起的高頻噪聲以及電動機支架與電動機之間共振所引起的噪聲。控制的方法是，軸承與電動機殼體和電動機軸配合要適當，過盈量不可過大或過小，電動機兩端蓋上的孔應同軸；軸承潤滑要良好。（3）聯軸器引起噪聲聯軸器是液壓泵與電動機之間的連接機構，如果電動機和液壓泵不同軸以致聯軸器偏斜，則將產生振動與噪聲。因此在安裝時，兩者應保持在最小范圍內。1.2產生流體噪聲的原因及控制方法在液壓系統(tǒng)中，流體噪聲占相當大的比例。這種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。（1）液壓泵的流體噪聲液壓泵的流體噪聲主要是由泵的壓力、流量的周期性變化以及氣穴現象引起的。在液壓泵的吸油和壓油循環(huán)中，產生周期性的壓力和流量變化，形成壓力脈動，從而引起液壓振動，并經出口向整個系統(tǒng)傳播。同時液壓回路的管道和閥類將液壓泵的壓力反射，在回路中產生波動，使泵產生共振，發(fā)出噪聲；另一方面，液壓系統(tǒng)中(指開式回路)溶解了大約5%的空氣。當系統(tǒng)中的壓力因某種原因而低于空氣分離壓時，其中溶解于油中的氣體就迅速2地大量分離出來，形成氣泡，這些氣泡遇到高壓便被壓破，產生較強的液壓沖擊。對于前者的控制辦法，設計時齒輪模數盡量取小，齒數盡量取多，缺載槽的形狀和尺寸要合理，柱塞泵的柱塞個數應為奇數，最好為79個，并在進、排油配流盤上對稱開上三角槽，以防柱塞泵的困油。為防止空氣混入，13降低液壓系統(tǒng)噪聲的措施為減少噪聲，必須對噪聲源進行實際調查，測量分析液壓系統(tǒng)的聲壓級，進行頻率分析，從而掌握噪聲源的大小及頻率特性，采取相應辦法，具體列舉如下：（1）使用低噪聲電機；并使用彈性聯軸器，以減少該環(huán)節(jié)引起的振動和噪聲；（2）在電動機，液壓泵和液壓閥的安裝面上應設置防振膠墊；（3）盡量用液壓集成塊代替管道，以減少振動；（4）用蓄能器和橡膠軟管減少由壓力脈動引起的振動，蓄能器能吸收10Hz以下噪聲，而高頻噪聲，用液壓軟管則十分有效；（5）用帶有吸聲材料的隔聲罩，將液壓泵罩上也能有效地降低噪聲；（6）系統(tǒng)中應設置放氣裝置。因工程機械液壓元件精度高、相對運動部件間配合問隙小，產生穴蝕后會導致配合表面變黑甚至出現小坑使閩芯卡住，壓力失調。缸套穴蝕較重時，受損區(qū)會出現較深的形狀不規(guī)則的凹點，就好像缸套表面被強酸腐蝕過一樣；穴蝕現象最嚴重時，四點會穿透缸套壁，使機體內的冷卻液體進人氣缸，導致發(fā)動機發(fā)生嚴重事故。穴蝕與其他型式的腐蝕聯合作用時，損壞速度將成倍乃至幾十倍地增長。2液壓系統(tǒng)穴蝕2.1產生液壓系統(tǒng)空穴的主要因素：（1）油液質量。如果油液抗泡沫性差，易于汽化并形成泡沫，就容易引起穴蝕。（2）油位過高或過低。油位過高，油液受機械攪拌而易使氣體溶在油液內；油位過低，工作泵易吸人空氣導致循環(huán)油液流量不足，加大了油液中空氣或水形成氣泡的機率。例如，變速器油位過低，在變速泵進口處的壓力會低于油的汽化壓力，油液便汽化或蒸發(fā)，析出氣泡，這些氣泡流到高壓區(qū)會迅速破裂從而產生穴蝕現象。（3）油液過熱。油溫過高，油液易汽化，水分蒸發(fā)，泡沫與空氣泡增3多，穴蝕現象增加。（4）油液壓力的變化頻率高。壓力變化的頻率直接影響空氣泡的形成與破裂速度，壓力變化頻率高的部位，穴蝕速度快。如工程機械作業(yè)時需不停地操縱動臂和鏟斗，因而分配閥閥芯與油道相對應的位置處，因壓力變化頻率高，穴蝕現象也最嚴重，全部變黑形成積炭且有小坑和劃傷。（5）冷卻水質量不佳。當冷卻水中含有腐蝕介質（如酸根離子）時，會形成腐蝕與穴蝕的聯合作用，加速穴蝕速度。（6）空氣和水分侵入油液。侵人油液系統(tǒng)的空氣和水分愈多，產生穴蝕的范圍愈廣?？諝馇秩说那乐饕潜玫奈涂诩肮芙宇^處因密封不嚴，導致空氣進人系統(tǒng)。水分侵人的主要渠道是怕冷卻器內漏。（7）冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)欠佳。對缸套穴蝕有較大影響的是散熱器壓力蓋和節(jié)溫器，一個好的散熱器壓力蓋可以保持冷卻液的壓力比蒸氣壓力高，從而可以減少穴蝕的產生。而節(jié)溫器使冷卻液保持在合適的溫度范圍，可以降低氣泡破裂時的能量，因此若保養(yǎng)不良造成溫度、壓力失常會加速穴蝕的速度。（8）使用條件。工程機械的工作過程粗暴，特別是柴油機，最大爆發(fā)壓力大，引起側向敲擊力相應增大，從而引起穴蝕增加。2.2預防穴蝕的措施主要有：（1）選用的油液要保證油品質量和適宜的粘度。嚴格按油尺標準加油，保持系統(tǒng)清潔。加油時必須注意清潔，切勿帶進水分和雜質；加冷卻水時，水中一定不要含腐蝕物質。工程機械的各種油液油尺均標有上限和下限刻度，控制油量的正常標準有利于降低穴蝕。應定期清洗磁鐵粗濾器，更換各種濾芯，保持油液清潔。注意檢查油位。油質和油色，如果發(fā)現工程機械液壓系統(tǒng)中有水珠、油液變成乳白色或油液呈泡沫狀時，應仔細查找水和空氣的來源，檢查油冷卻器和各管接頭處的密封性。（2）防止油溫過高，合理設計散熱系統(tǒng)，保證油溫正常。如果出現故障，應進行分析，及時排除。如出現油路不暢通，冷卻水過少或內、外泄漏時，應立即排除。（3）減少液壓沖擊。操縱各液壓操縱閥、分配間不宜過快、過猛，也不宜過于頻繁地加大油門，以減輕液壓沖擊。（4）保持各結合面的正常問隙。在制造或修理時，按裝配的公差下限裝配可以減少穴蝕的影響。如已發(fā)生穴蝕現象，只能用金相紙拋光除去積炭，切不可用一般的細砂紙打磨。4（5）正確保養(yǎng)冷卻系統(tǒng)。保證散熱器壓力蓋完好并能正常工作，可以減少穴蝕的產生；讓冷卻系統(tǒng)的溫度保持在合適的范圍，以降低氣泡破裂的能量；使用適量的冷卻液添加劑，可抑制銹蝕作用。（6）操作過程要平穩(wěn)，避免壓力沖擊。3氣泡3.1油中氣泡的來源及其對系統(tǒng)的危害（1）氣泡的來源液壓油在生產、儲運以及系統(tǒng)在大氣壓力下工作，因此油液中含有空氣是不可避免的。往往把油中空氣稱之為摻混空氣，摻混空氣是以直徑很小的球狀氣泡懸浮于油中，摻混空氣的生成有兩條途徑：主要是通過油箱和泵的吸入管摻混入油內，如油箱油面太低，泵吸入管口半露于油面或淹深很淺時，均可將空氣吸入；若泵的進油管路漏氣，則大量的空氣會被吸入；再如系統(tǒng)回油管口高于油箱油面時，高速噴射的系統(tǒng)回油卷帶著空氣進入油中，又再度經油泵帶入系統(tǒng)。實踐雖然證明溶解于油液中的空氣，對油的物理性質沒有什么直接的影響。但溶解了一定數量的空氣處于飽和狀態(tài)的油液，流經節(jié)流口或泵入口段，當絕對壓力下降到油液的空氣分離壓時，油中過飽和的空氣就會被析出，使本來溶解于油中的微細氣泡聚集成較大的氣泡出現在系統(tǒng)中。（2）對系統(tǒng)的危害從經濟性和系統(tǒng)工作質量的角度來看，油中氣泡對系統(tǒng)的危害是相當大的，主要有以下幾個方面：系統(tǒng)工作不良。在液壓傳動系統(tǒng)中，油液是動力的傳遞介質，在沒有空氣混入的場合下，其壓縮率約為（57）10-10m3/N，也就是壓力增加10MPa時，容積僅被壓縮減少為0.625%。因此，在一般的液壓系統(tǒng)中可以認為油是非壓縮性流體，而不考慮其壓縮性。一旦油中混入空氣，其壓縮率便會大幅度增加，油液本身具有相當高的剛度或是大的體積彈性系數（壓縮率的倒數）則大大減低，嚴重地危害著系統(tǒng)的工作可靠性，如自動控制失靈、工作機構產生間歇運