1、 液壓系統(tǒng)的故障類型一.流量故障二.噪音：過大噪聲主要是由下列原因造成：1)油泵和油馬達質(zhì)量問題 質(zhì)量問題如加工精度不高，流量和壓力脈動加大；困油現(xiàn)象解決不當，產(chǎn)生壓力沖擊，使流量脈動加??；軸承質(zhì)量不好，零件磨損間隙過大，增加流量和壓力脈動；油污染，使泵吸油不暢，引起干摩擦，產(chǎn)生尖厲的噪聲；與電機軸聯(lián)接不同軸或松動等，這些都會增加噪聲。2)泵吸空現(xiàn)象造成過大噪聲 泵吸空現(xiàn)象主要是指泵吸進的油液中混有空氣。油液中混有過量的空氣，將導致氣蝕和噪聲發(fā)生。 泵吸進空氣主要是由于下列原因造成：油箱內(nèi)液面太低；油粘度太大；泵吸油口通流面積過小；從回油管中沖出的油使油箱內(nèi)液面劇烈地攪動，空氣便混入油內(nèi)，吸油

2、管即吸入帶有氣泡的油；吸油管道接頭密封不嚴，吸入空氣等。（2）液壓系統(tǒng)進入空氣是噪聲產(chǎn)生的另一主要原因。系統(tǒng)中進入空氣或介質(zhì)中溶解的空氣（一般油中溶解有6-12的空氣），由于壓力變化，如在低壓區(qū)的油液體積較大，流到高壓區(qū)受壓縮，體積突然縮小，當又流到低壓區(qū)體積突然增大，產(chǎn)生空穴現(xiàn)象，即氣泡體積的突然改變，產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，發(fā)出噪聲?；烊氲目諝庠蕉?，噪聲越大。如圖所示。（3)控制閥引起的噪聲控制閥引起的噪聲主要有以下幾種情況：流體對閥體壁的沖擊，尤其是在噴流狀態(tài)（油通過閥口時產(chǎn)生節(jié)流作用產(chǎn)生很高的流速，速度可達100-150m/s）下，油流速度不均勻，產(chǎn)生渦流或流體剪切，引起壓力振動，閥體壁振動形成

3、噪聲。氣穴通過閥口壓力降到低于大氣壓（噴流狀態(tài)），溶解于油中的空氣便分離出來，產(chǎn)生大量氣泡，這些氣泡在下流閥體和管中，由于壓力回失，產(chǎn)生噪聲（200HZ以上）。自激振動噪聲閥芯支在彈簧上，由于彈簧運動與其質(zhì)量，阻尼，管道及其它因素有關(guān)。當某些參數(shù)超過臨界值時，會因其它部分的擾動而產(chǎn)生自激振動和異常噪聲。某些滑閥，伺服閥等由液動力引起的自激振動也產(chǎn)生高頻聲響。閥動作，使壓差很大的兩個油路連接時產(chǎn)生液壓沖擊，使管道與壓力容器等振蕩，形成噪聲。如換向閥的換向沖擊聲，溢流閥卸荷動作的沖擊聲等。此外閥的不穩(wěn)定振動引起的壓力脈動也會造成噪聲。如先導溢流閥的導閥在工作過程中，經(jīng)常處于不穩(wěn)定的高頻振動狀態(tài)，而

4、產(chǎn)生剌耳的噪聲。 E電磁鐵因閥芯卡滯，電信號斷續(xù)產(chǎn)生噪聲。三.液壓系統(tǒng)振動過大的主要原因:(1) 油泵和油馬達質(zhì)量問題引起的振動過大液壓系統(tǒng)中一般認為主要的振動源是泵和馬達。流量脈動是油泵和油馬達的固有特性。由于流量脈動勢必引起壓力脈動，這種固有的脈動勢必產(chǎn)生流體振動.若油泵和油馬達質(zhì)量有問題如加工精度不高，流量和壓力脈動加大；困油現(xiàn)象解決不當，產(chǎn)生壓力沖擊，使流量脈動加劇；軸承質(zhì)量不好，零件磨損間隙過大，增加流量和壓力脈動；與電機軸聯(lián)接不同軸或松動等，這些都會使振動加大。（2)泵吸空現(xiàn)象造成振動泵吸空現(xiàn)象主要是指泵吸進的油液中混有空氣。油液中混有過量的空氣，使液壓系統(tǒng)進入空氣是造成振動產(chǎn)生的

5、另一主要原因。系統(tǒng)中進入空氣或介質(zhì)中溶解的空氣（一般油中溶解有6-12的空氣），由于壓力變化，如在低壓區(qū)的油液體積較大，流到高壓區(qū)受壓縮，體積突然縮小，當又流到低壓區(qū)體積突然增大，產(chǎn)生空穴現(xiàn)象，造成振動。（3）控制閥引起的振動壓力閥（換向閥換向、溢流閥開啟）等動作引起振動。伺服閥和閥芯由于閥芯的軸向液動力與管道的相互作用所產(chǎn)生的自激振動。（4）機械連接引起的振動電液系統(tǒng)中常有機械結(jié)構(gòu)，如連接泵和驅(qū)動環(huán)節(jié)的聯(lián)軸節(jié)，由于迥轉(zhuǎn)體的不平衡或剛性不足造成振動；聯(lián)軸節(jié)軸與泵軸同軸度差，造成振動；又如管路安裝不良，基座處未加彈性墊等引起振動。四. 引起液壓沖擊的原因液壓沖擊的基本原因以圖 為例進行分析。圖中

6、一端有較大的容腔，例如缸或蓄能器，它們由管道連接。在管道另一端裝一閥門，因為液容較大，可以認為容腔中的壓力是恒定的。當閥門開啟時，管道中的液流以一定的速度流經(jīng)閥門排出。當閥門突然關(guān)閉時，液流不能再排出。在此瞬時，緊靠閥門的液6層受到壓縮，這一部分液體動能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓能。這時由于管道其它部分的液體受慣性作用仍以原速度向右運動，因此管道中的液體從閥門處開始，依次向左逐層受壓。設管道的長度為L，沖擊壓力波在管道中傳播的速度為C（即液體介質(zhì)中的聲速），則在閥門突然關(guān)閉后，在t1=L/C時間內(nèi)，沖擊壓力將傳遞到大容腔處。在這一瞬間，管道中的油液全部停止流動，而且處于壓縮狀態(tài)。由于大容腔中的壓力低于傳遞

7、來的沖擊壓力，因此管道中的油液又向大容腔中倒流，并且以速度C依次向右使液體壓力逐層降低，當t2=2l/C時，傳遞到閥門處，由于閥門是關(guān)閉的，油液因慣性繼續(xù)倒流，使閥門處的油壓又進一步降低，這低壓又以聲速C向左傳遞，如此繼續(xù)循環(huán)往復。但囂于往復流動的能量損失所致，將逐漸衰減至消失。這種在管道中發(fā)生的壓力沖擊稱為液壓沖擊。 在液壓系統(tǒng)中，引起上述油流變化的原因很多，主要原因有：油液換向或液流通道快速關(guān)閉時，由于慣性作用仍向前運動，致使壓力升高而產(chǎn)生液壓沖擊。如換向閥移到中位時壓力油突然與缸切斷，此時，由于運動部件及液流的慣性作用，使缸一端7油受到壓縮，壓力突然升高，另一端油腔中壓力下降，形成局部真

8、空。同時，由于壓力油突然被切斷也產(chǎn)生高壓形成沖擊。節(jié)流緩沖裝置失靈而引起的液壓沖擊帶有節(jié)流緩沖裝置的液壓缸，希望在行程終點時，逐漸制動。若緩沖裝置失靈會引起較大的液壓沖擊壓力閥調(diào)整不當或發(fā)生故障，使油溫過高，泄漏增加，節(jié)流阻尼作用減弱系統(tǒng)中進入大量空氣等原因，都易引起液壓沖擊。系統(tǒng)中某些元件反應動作不夠靈敏，也可能造成液壓沖擊。如系統(tǒng)中壓力升高時，溢流閥不能及時快速打開而造成壓力超調(diào)；或限壓式自動調(diào)節(jié)的變量泵，當油壓升高時不能及時減少輸油量而造成液壓沖擊急劇改變運動機構(gòu)的速度時產(chǎn)生液壓沖擊。液壓沖擊的危害液壓沖擊會使系統(tǒng)瞬時壓力比正常工作壓力大好幾倍。液壓沖擊不僅影響系統(tǒng)性能穩(wěn)定和工作可靠性，

9、還會造成系統(tǒng)元件、密封、管件等破壞。其危害有以下幾點：(1) 影響系統(tǒng)性能穩(wěn)定和工作可靠性，使調(diào)整失效，控制失靈，程序動作錯亂。如系統(tǒng)中裝有壓力繼電器時，由于壓力沖擊，壓力繼電器有可能發(fā)出錯誤的電信號，引起系統(tǒng)動作秩序混亂。(2)引起振動和噪聲，聯(lián)接件松動，管道破裂。引起儀表和元件等損壞。減少液壓沖擊的原則：1. 允許延長速度變化的時間（即增大時間減少液壓沖擊）。如液壓換向閥加延長換向時間裝置或在排油口加節(jié)流裝置，或用比例閥，伺服閥。2. 縮短沖擊波傳播的距離（設置蓄能器）。3. 增大管徑或用彈性系數(shù)小的管材（如橡膠軟管）。4.液壓缸出入口加靈敏溢流閥。5.元件結(jié)構(gòu)或回路上設置單向節(jié)流閥或開節(jié)

10、流三角槽等 五. 爬行爬行是液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)的不正常運動狀態(tài)，輕微的爬行時出現(xiàn)目光不易察覺的振動，嚴重時將出現(xiàn)大距離的跳動。爬行現(xiàn)象一般發(fā)生在低速相對運動時，因為在低速相對運動時潤滑油形成油膜的能力會減弱，油膜厚度較小，油膜承受不了運動件向下壓的重量而部分被破壞，使相對運動件凸起部分發(fā)生直接接觸并承受一部分負荷。由于接觸面積小，壓力高而發(fā)生塑性變形和局部高溫，進一步促使?jié)櫥湍て茐?。由于潤滑油膜破壞而使摩擦面的摩擦阻力發(fā)生變化，發(fā)生塑性變形和局部高溫，如此反復變化加重了爬行現(xiàn)象。爬行現(xiàn)象是很有害的。爬行危害：其一 是破壞系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。其二 是破壞定位精度和機床加工精度。在實際運動中，產(chǎn)生爬行一

11、般與負荷大小，滑動表面的面壓，供油狀態(tài)等有關(guān)，可參看爬行邏輯診斷流程圖。.造成爬行現(xiàn)象主要的原因有以下幾個方面： 1. 摩擦阻力變化引起的爬行運動件阻力變化 機構(gòu)摩擦阻力變化也容易引起執(zhí)行機構(gòu)的爬行，如機床導軌精度差，達不到要求，或由于刮研配磨等不當，局部金屬表面直接接觸，油膜破壞，出現(xiàn)干摩擦或半干摩擦，使摩擦阻力不均或增加，造成執(zhí)行機構(gòu)的爬行。 液壓缸阻力過大1) 由于裝配不當，引起缸別勁造成的爬行 缸裝配不當很容易造成缸別勁，在運動時受彎或扭力作用，阻力過大，造成執(zhí)行機構(gòu)的爬行。特別是臥式大行程的液壓缸，當活塞從缸體的最里位置，或活塞從缸體的最外位置，開始運動時，活塞桿工作條件處于最不利的

12、情況，最為危險。因活塞桿的重量對活塞產(chǎn)生一個傾倒力矩，造成活塞滑動部位兩端的接觸面壓力極大增高。造成滑動面斷溫出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。2) 因負荷反作用力使缸歪斜引起別勁造成的爬行 在缸工作時，因缸安裝地腳剛性不足，引起活塞桿撓性變形，造成缸的負荷反作用力使缸歪斜引起別勁造成的爬行。3) 缸壁和缸襯套的燒接現(xiàn)象造成的爬行 缸內(nèi)進入異物或別勁使缸壁和缸襯套的燒接，發(fā)生燒接的部位工作阻力增加，缸將不能平滑工作，出現(xiàn)爬行。4) 密封圈對爬行的影響 液壓缸產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，受密封圈的影響很大。一般液壓缸運動速度在5mm/s以下運行時，易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。密封圈的選擇影響很大。有時須采用特殊的密封形式才行。如o形密封圈是

13、靠強制的體積變形，即擠壓作用增大接觸面壓力來實現(xiàn)密封作用的。在低壓下使用，因其動摩擦阻力與靜摩擦阻力之差較大，易造成爬行。又如U形密封圈，在無壓時依靠唇緣變形的反作用力，產(chǎn)生面壓以達到密封效果的。內(nèi)壓增高，滑動面積增大，接觸面壓力增加，密封效果提高，但同時也影響橡膠的彈性，使唇緣的接觸阻力增大，U形密封圈將發(fā)生傾倒及唇緣伸長而造成爬行現(xiàn)象。潤滑油不良引起的爬行相對運動部件的接觸面間潤滑油不充分或潤滑油選用不當，均會引起爬行。相對運動件在運動過程中，摩擦與潤滑是交織在一起的，若兩摩擦面間有一薄層潤滑油膜，則摩將大大減少。提高油的粘度能提高油膜的強度，并對爬行有阻尼作用。潤滑油的流量選擇也應適當，

14、過多，會產(chǎn)生運動件上浮影響使用精度；過少不能形成油膜都會造成爬行驅(qū)動剛性差引起的爬行驅(qū)動剛性差主雪指油液中含有過量的空氣，由于空氣有壓縮性，使液壓油產(chǎn)生明顯的彈性，使其剛性降低?；蛴鸵旱膲嚎s性使其剛性降低造成爬行。(1)系統(tǒng)中含有過量空氣如缸中有了空氣，當一腔通入壓力油，缸克服靜摩擦力要開始運動時，腔內(nèi)的氣泡未壓縮，缸不動。當壓力升到一定值后，氣泡受壓，體積縮小。當缸要運動時靜摩擦力轉(zhuǎn)為動摩擦力時，阻力減小，該腔壓力也隨之降低，氣泡膨脹，使缸突然向前跳動。由于這一跳動，另一腔氣泡突然被壓縮而體積縮小，阻力增加，缸速度減慢或停止，又變成起動狀態(tài)。隨著此工作循環(huán)產(chǎn)生反復的壓縮與膨脹，形成爬行。系統(tǒng)

15、中混入過量空氣的原因有：有連續(xù)、斷續(xù)和往復運動的零件之間，需要有一定的配合間隙，空氣易從這些間隙混入。油管的連接一般采用硬性連接套、管接頭和螺帽，密封不嚴或松動，空氣由此進入。管道高處或缸處未安裝排氣閥，使彎曲或直通的管路中積存的空氣未排除。泵吸油側(cè)進入空氣：如油箱中吸油管插入深度不夠油液不足，造成吸油時混入空氣；吸油管被污物堵塞，形成真空；吸油管側(cè)接頭密封不良等均為混入空氣；回油管高出油箱中的液面，回油沖擊液面，泛起波浪使空氣混入。系統(tǒng)中局部壓力低于空氣的分離壓，使溶于油中的空氣分離出來。 油液的壓縮性對爬行的影響與空氣相比，油的壓縮性很小。但當缸內(nèi)容積較大，壓力又較高時，油液的可壓縮性可明

16、顯表現(xiàn)出來。此時須考慮油液的壓縮性對爬行的影響。如垂直位置工作的缸，向上運動為工作行程，當下行回程時靠自重下降，其運動能量由于工作油液的壓縮性而被吸收，使缸內(nèi)壓力上升。如活塞的運動速度在某一時刻內(nèi)大于缸的排油量所決定的活塞運動速度時，缸回油腔內(nèi)壓力上升與活塞向下作用力平衡時，活塞停止運動。此后由于缸仍繼續(xù)回油，內(nèi)壓力減小，活塞又開始向下運動。如此反復動作，結(jié)果靜、動摩擦阻力差增大，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。又如進油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中沒有裝背壓閥，當運動件慣性大時產(chǎn)生前沖現(xiàn)象等。液壓元件磨損引起的爬行 (1) 液壓元件內(nèi)零件磨損，間隙過大，引起油量與壓力不足或嚴重波動引起爬行。(2) 閥類元件控制孔堵塞，閥芯移

17、動不靈，造成系統(tǒng)壓力波動使執(zhí)行機構(gòu)爬行。六.分析系統(tǒng)產(chǎn)生故障的根源 普通液壓系統(tǒng)一般由液壓元件（泵、閥、輔件等）、電控元件（電磁鐵、PLC、插頭等）、工作介質(zhì)、執(zhí)行元件、儀表等組成各種回路。因此分析系統(tǒng)故障可從元件和回路的狀態(tài)分析（見第四章）。由于液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的原因是多方面的，為了尋找主要原因，我們按上述介紹的方法即：方框圖分析法；魚刺圖分析法；液壓系統(tǒng)圖分析法；邏輯流程圖分析法進行分析。現(xiàn)在我們選邏輯流程圖分析法進行。 首先應在現(xiàn)場調(diào)研，尋找同類型系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障，根據(jù)調(diào)研結(jié)果，將出現(xiàn)的主要故障列出，根據(jù)系統(tǒng)原理圖尋找與故障之有關(guān)的元件和回路進行分析,并畫出邏輯流程圖進行分析。 邏輯流

18、程圖 l . 分析系統(tǒng)在停車后滑動橫梁下滑現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 根據(jù)流程圖確定原因為： a.主缸泄漏; b. 液控單向閥泄漏; c. 順序閥壓力調(diào)定過低或閥口封閉不嚴;電磁閥泄漏d. 電磁閥泄漏。七.電液系統(tǒng)故障診斷 電液系統(tǒng)故障診斷包含了兩層意義，即系統(tǒng)出現(xiàn)故障后進行診斷和系統(tǒng)故障先兆診斷。這里主要介紹系統(tǒng)出現(xiàn)故障后進行診斷的故障診斷技術(shù)。3.1 電液系統(tǒng)故障診斷技術(shù) 電液系統(tǒng)故障診斷技術(shù)主要有簡易診斷技術(shù)和精密診斷技術(shù)。3.2.1 簡易診斷技術(shù) 簡易診斷技術(shù)（又稱直接觀測法或直接監(jiān)測法）是靠維修工程技術(shù)人員利用簡單的診斷儀器和個人的實際經(jīng)驗，對液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進行診斷，判別產(chǎn)生故障的原因和部位，并提出相應的排除方法。 簡易診斷技術(shù)是普遍采用的方法，具體做法可歸為簡單的六個字，即一看二聽三摸四聞五閱六問。一看：看液壓系統(tǒng)工作實際狀態(tài)。 看液壓系統(tǒng)中各測點的壓力值和波動現(xiàn)象。 看油液是否清潔變質(zhì)，表面有否泡沫，油量及油粘度是否符合要求等。 看有否泄漏。 看工作部件工作時有無振動現(xiàn)象。 看產(chǎn)品質(zhì)量，判斷運動機構(gòu)工作狀態(tài)，系統(tǒng)工作壓力和流量的穩(wěn)定性。 二聽：用聽覺判斷液壓系統(tǒng)工作是否正常。 聽噪聲（泵，壓力元件等）是否過大，有無尖叫聲。 聽沖擊聲。液壓缸，換向閥換向時的沖擊聲等是否過大，有無撞擊現(xiàn)象