A培71液压系统常见故障课件

v第七章液压系统常见故障一一.液压系统的液压系统的泄漏泄漏 泄漏分内泄漏和外泄漏两种，外漏造成工作环境污染，浪费资源。内漏造成温升、效率下降、工作压力上不去、系统无力、运动速度减慢等多种故障。解决液压系统的泄漏从下述方面入手：1查密封件质量、装配质量、使用日久的老化变质、与工作介质不相容等原因造成的密封失效。2查相对运动副磨损，使配合间隙增大而使内泄漏增大，或者配合面拉伤而产生内外泄漏。3查油温太高，工作液黏度下降，泄漏增大。4查系统使用压力过高，超过密封的密封压力范围。5查密封部位尺寸设计不正确、加工精度不良、装配不好产生内外泄漏等等可在查明上述产生内外泄漏原因的基础上，对症采取应对措施。几何间隙的流量计算公式外漏v按每天工作按每天工作8小时，年工作小时，年工作260日计：日计：v泄漏率泄漏率年泄漏量年泄漏量每每10秒钟秒钟1滴滴95公升公升每每5秒钟秒钟1滴滴190公升公升每秒每秒1滴滴950公升公升每秒每秒3滴滴2800公升公升v线状泄漏线状泄漏19000公升公升 v二压力完全建不起来压力完全建不起来v压力是液压系统的两个最基本的参数之一，在很大程度上决定了液压系统工作性能的优劣。v1查泵是否无流量输出或输出流量不够：如油泵旋转方向不对；v2查溢流阀等压力调节阀故障：例如溢流阀阀芯卡死在溢流位置系统总溢流、卸荷阀阀芯卡死在卸荷位置系统总卸荷等，系统压力上不去。；v3查执行元件：油缸活塞与活塞杆连接的锁紧螺母松脱，活塞从活塞杆上跑出，使油缸两腔互通。可参阅 v4查控制阀：换向阀的阀芯未换向运动到位，造成压力油腔与回油腔串腔。；v三.压力调不到最高压力调不到最高v1.主要查泵的内部磨损情况：如果泵的内部磨损造成内泄漏严重，则要修泵或换泵。v2.检查油温是否太高：查出油温过高的原因予以处理v3查是否是油选择错误，黏度太低：按规定选用合适牌号的液压油。v经验4：如何排除液压系统压力调不下来压力调不下来的故障v1.查溢流阀阀芯是否卡死在关闭阀口的位置：如果是则系统压力下不来，要拆洗溢流阀。v2.查溢流阀等压力阀某些阻尼孔是否堵塞v四：压力调不下来压力调不下来v1.查溢流阀阀芯是否卡死在关闭阀口的位置：如果是则系统压力下不来，要拆洗溢流阀。v2.查溢流阀等压力阀某些阻尼孔是否堵塞v 五：为何油缸（或油马达）往复运动速度速度（或转速）慢，欠速（或转速）慢，欠速v 所谓欠速是指油缸（或油马达）快速运动时速度不够快、在负载下其工作速度(工进)随负载的增大显著降低的现象。v1。严重的零件消除内泄漏；v2。查液压系统油温是否增高：油温增高使油液黏度减少，内泄漏增加，有效流量减少。必须控制油温;v3。查负载特别是附加负载是否太大：负载增大工作速度一般会降低。特别是附加负载，例如导轨润滑断油、导轨的镶条压板调得过紧、油缸的安装精度和装配精度差等原因，造成进给时附加负载增大，会显著降低执行元件的工作速度。v六执行元件低速下爬行爬行故障的处理v液压设备的执行元件(油缸或油马达)常需要以很低的速度：例如每分钟移动几毫米甚至不到1mm或者每分钟几转的转动。此时，往往会出现明显的速度不均，断续的时动时停、一快一慢、一跳一停的现象，这种现象称为爬行，即低速平稳性的问题。不出现爬行现象的最低速度，称为运动平稳性的临界速度。v爬行有很大危害，例如对机床类液压设备而言会破坏工作的表面质量(粗糙度)和加工精度，降低机床和刀具的使用寿命，甚至会产生废品和发生事故，必须排除。v同样是爬行，其故障现象是有区别的:有有规律的爬行，有无规律的爬行;有的爬行无规律且振幅大;有的爬行在极低的速度下产生。产生这些不同现象的爬行，其原因各有不同的侧重面，有些是机械方面的原因为主、有些是液压方面的原因为主、有些是油中进人空气的原因为主、有些是润滑不良的原因为主。液压设备的维修和操作人员必须不断总结归纳，迅速查明产生爬行的原因，予以排除。解决爬行爬行问题从下述方面着手：v1.解决运动部件的摩擦状态v.导轨精度差，导轨面(V形、平导轨)严重扭曲;v .导轨面上有锈斑;v .导轨压板镶条调得过紧，导轨副材料动、静摩擦系数差异大;v .导轨刮研不好，点数不够，点子不均匀;v.导轨上开设的油槽不好，深度大浅，运行时已磨掉，所开油槽不均匀，油槽长度太短v.新液压设备，导轨未经跑合;v .油缸轴心线与导轨不平行;v .油缸缸体孔内局部段锈蚀(局部段爬行)和拉伤;v .油缸缸体孔、活塞杆及活塞精度差;v .油缸装配及安装精度差，活塞、活塞杆、缸体孔及缸盖孔的同轴度差;v 11.油缸活塞或缸盖密封过紧、阻滞或过松，v 12.停机时间过长，油中水分(特别是磨床冷却液)导致有些部位锈蚀;v 13.静压导轨节流器堵塞，导轨断油。v1.解决运动部件的摩擦状态v.导轨精度差，导轨面(V形、平导轨)严重扭曲;v .导轨面上有锈斑;v .导轨压板镶条调得过紧，导轨副材料动、静摩擦系数差异大;v .导轨刮研不好，点数不够，点子不均匀;v.导轨上开设的油槽不好，深度大浅，运行时已磨掉，所开油槽不均匀，油槽长度太短v.新液压设备，导轨未经跑合;v .油缸轴心线与导轨不平行;v .油缸缸体孔内局部段锈蚀(局部段爬行)和拉伤;v .油缸缸体孔、活塞杆及活塞精度差;v .油缸装配及安装精度差，活塞、活塞杆、缸体孔及缸盖孔的同轴度差;v 11.油缸活塞或缸盖密封过紧、阻滞或过松，v 12.停机时间过长，油中水分(特别是磨床冷却液)导致有些部位锈蚀;v 13.静压导轨节流器堵塞，导轨断油。v 2.严防空气进入液压系统v.油箱油面低于油标规定值，吸油、滤油器或吸回油管裸露在油面上；v.油箱内回油管与吸油管靠得太近，两者之间又未装隔板隔开(或未装破泡网)，回油搅拌产生的泡沫来不及上浮便被吸入泵内；v.裸露在油面至油泵进油口处之间的管接头密封不好或管接头因振动松动，或者油管开裂，而吸进空气；v.因泵轴油封破损、泵体与盖之间的密封破损而进空气；v.吸油管太细、太长，吸油滤油器被污物堵塞或者设计时滤油器的容量本来就选得过小造成吸油阻力增加;.油液劣化变质，因进水乳化，破泡性能变差，气泡分散在油层内部或以网状气泡浮在油面，泵工作时吸入系统;.油缸未设排气装置进行排气;.油液中混有易挥发的物质(如汽油、乙醇、苯等)，他们在低压区从油中挥发出来形成气泡；v.在未装背压阀的回油路上、而缸内有时又为负压时;v.油缸缸盖密封不好，有时进气，有时漏油。v3.从液压元件和液压系统方面找原因v.压力阀压力不稳定，阻尼孔时堵时通，压力振摆大，或者调节的工作压力过低;v.节流阀流量不稳定，且在超过阀的最小稳定流量下使用;v.泵的输出流量脉动大，供油不均匀;v.油缸活塞杆与工作台非球副连接，特别是长油缸因别劲产生爬行，油缸v两端密封调得太紧，摩擦力大;v.油缸内、外泄漏大，造成缸内压力脉动变化;v.润滑油稳定器失灵，导致导轨润滑油不稳定，时而断流，摩擦而未能成v0.0050.008mm厚的油膜(经验是用手指刮全长导轨面，如粘附在手上的油欲滴不滴，则油膜厚度适当);v .润滑压力过低且工作台又太重;v 管路发生共振;v 液压系统采用进口节流方式且又无背压或背压调节机构，或者虽有背调节机构，但背压调节过低，这样在某种低速区内最易产生爬行v 4.从液压油找原因v.油牌号选择不对，黏度太稀或太稠;v.油温影响，黏度有较大变化。v 5.其他原因v.油缸活塞杆、油缸支座刚性差，密封方面的原因;v.电机动平衡不好、电机转速不均匀及电流不稳定等。v.机械系统的刚性差。v为此，为解决让人头痛的爬行问题，可通过下述途径和方法予以排除：v减少动、静摩擦系数之差:如采用静压导轨和卸荷导轨、导轨采用减摩材料、用滚动摩擦代替滑动摩擦以及采用导轨油润滑导轨等;v 提高传动机构(液压的、机械的)的刚度K:如提高活塞杆及油缸座的刚度、防止空气进v人液压系统以减少油的可压缩性带来的刚度变化等;v 采取降低其临界速度及减少移动件的质量等措施。v消除爬行的方法有：根据上述产生爬行的原因，可逐一采取下述排除方法v 在制造和修配零件时，严格控制几何形状偏差、尺寸公差和配合间隙;v 修刮导轨，去锈去毛刺，使两接触导轨面接触面积75%，调好镶条，油槽润滑油畅通;v 以平导轨面为基准，修刮油缸安装面，保证在全长上平行度小于0.1mm；以V形导v轨为基准调整油缸活塞杆侧母线，两者平行度在0.1mm之内，活塞杆与工作台采用球副连接;v v油缸活塞与活塞杆同轴度要求0.04/1000，所有密封安装在密封沟槽内不得出现四周上的压缩余量不等现象，必要时可以外圆为基准修磨密封沟槽底径，密封装配时，不得过紧和过松;v 防止空气从泵吸入系统，从回油管反灌进入系统，根据上述产生进气的原因逐一采取措施;v 排除液压元件和液压系统的有关故障，例如系统可改用回油节流系统或能自调背压的进油节流系统等措施;v 采用适合导轨润滑用油，必要时采用导轨油，因为导轨油中含有极性添加剂，增加了油性，使油分子能紧紧吸附在导轨面上，运动停止后油膜不会被挤破而保证流体润滑状态，使动、静摩擦系统之差极小；v 增强各机械传动件的刚度，排除因密封方面的原因产生的爬行现象;v 在油中加入二甲基硅油抗泡剂破泡;，v 10注意油液和液压系统的清洁度;v11用5%10%的油酸加90%95%的导轨油搅和涂抹导轨v消除爬行的方法有：根据上述产生爬行的原因，可逐一采取下述排除方法v 在制造和修配零件时，严格控制几何形状偏差、尺寸公差和配合间隙;v 修刮导轨，去锈去毛刺，使两接触导轨面接触面积75%，调好镶条，油槽润滑油畅通;v 以平导轨面为基准，修刮油缸安装面，保证在全长上平行度小于0.1mm；以V形导v轨为基准调整油缸活塞杆侧母线，两者平行度在0.1mm之内，活塞杆与工作台采用球副连接;v 油缸活塞与活塞杆同轴度要求0.04/1000，所有密封安装在密封沟槽内不得出现四周上的压缩余量不等现象，必要时可以外圆为基准修磨密封v沟槽底径，密封装配时，不得过紧和过松;v 防止空气从泵吸入系统，从回油管反灌进入系统，根据上述产生进气的原因逐一采取措施;v 排除液压元件和液压系统的有关故障，例如系统可改用回油节流系统或能自调背压的进油节流系统等措施;v 采用适合导轨润滑用油，必要时采用导轨油，因为导轨油中含有极性添加剂，增加了油性，使油分子能紧紧吸附在导轨面上，运动停止后油膜不会被挤破而保证流体润滑状态，使动、静摩擦系统之差极小；v 增强各机械传动件的刚度，排除因密封方面的原因产生的爬行现象;v 在油中加入二甲基硅油抗泡剂破泡;，v 10注意油液和液压系统的清洁度;v11用5%10%的油酸加90%95%的导轨油搅和涂抹导轨v油缸活塞与活塞杆同轴度要求0.04/1000，所有密封安装在密封沟槽内不得出现四周上的压缩余量不等现象，必要时可以外圆为基准修磨密封沟槽底径，密封装配时，不得过紧和过松;v 防止空气从泵吸入系统，从回油管反灌进入系统，根据上述产生进气的原因逐一采取措施;v 排除液压元件和液压系统的有关故障，例如系统可改用回油节流系统或能自调背压的进油节流系统等措施;v 采用适合导轨润滑用油，必要时采用导轨油，因为导轨油中含有极性添加剂，增加了油性，使油分子能紧紧吸附在导轨面上，运动停止后油膜不会被挤破而保证流体润滑状态，使动、静摩擦系统之差极小；v 增强各机械传动件的刚度，排除因密封方面的原因产生的爬行现象;v 在油中加入二甲基硅油抗泡剂破泡;，v 10注意油液和液压系统的清洁度;v11用5%10%的油酸加90%95%的导轨油搅和涂抹导轨v七：如何解决液压系统振动和噪声大振动和噪声大的故障v振动和噪声是液压设备常见故障之一，两者往往是一对孪生兄弟，一般同时出现。振动和噪声有下述危害：v.影响加工件表面质量，使机器工作性能变坏v .影响液压设备工作效率，因为为避免振动不得不降低切削速度及走刀量v.振动加剧磨损，造成管路接头松脱，产生漏油，甚至振坏设备，造成设备及人身事故;v.噪声是环境污染的重要因素之一，噪声使大脑疲劳，影响听力，加快心脏跳动，对人身心健康造成危害；v.噪声淹没危险信号和指挥信号，造成工伤事故；v共振、振动和噪声产生的原因有v v整台液压设备是众多的弹性体组成。每一个弹性体在受到冲击力、转动不平衡力、变化的摩擦力、变化的惯性力以及弹性力等的作用下，便会产生共振和振动，伴之以噪声.振动包括受迫振动和自激振动两种形式.对液压系统而言，受迫振动来源于电机、油泵和油马达等的高速运动件的转动不平衡力，油缸、压力阀、换向阀及流量阀等的换向冲击力及流量压力的脉动。受迫振动中，维持振动的交变力与振动(包括共振)可无并存关系，即当设法使振动停止时，运动的交变力仍然存在。自激振动也称颤振，他产生于设备运动过程中.他并不是由强迫振动能源所引起的，而是由液压传动装置内部的油压、流量、作用力及质量等参数相互作用产生的。不论这个振动多么剧烈，只要运动(如加工切削运动)停止，便立即消失。例如伺服滑阀常产生的自激振动，其振源为滑阀的轴向液动力与管路的相互作用。另外，液压系统中众多的弹性体的振动，可能产生单个元件的振动，也可能产生两件或两件以上元件的共振.产生共振的原因是他们的振动频率相同或相近，产生共振时，振幅增大产生振动和噪声的具体原因如下:1.液压系统中的振动与噪声常以油泵、油马达、油缸、压力阀为甚，方向阀次之，流量阀更次之。有时表现在泵、阀及管路之间的共振上，有关液压元件(泵、阀等)产生的振动和噪声故障，可参阅本书相关内容。2.其他原因产生的振动和噪声。.电机振动，轴承磨损引起振动;.泵与电机联轴器安装不同心(要求刚性联结时同轴度0.05mm，挠性联结时同轴度0.15mm);.液压设备外界振源的影响，包括负载(例如切削力的周期性变化)产生的振动.油箱强度刚度不好，例如油箱顶盖板也常是安装“电机油泵”装置的底板其厚度太薄，刚性不好，运转时产生振动v3.液压设备上安设的元件之间的共振.两个或两个以上的阀(如溢流阀与滋流阀、滋流阀与顺序阀等)的弹簧产生共振;.阀弹簧与配管管路的共振:如溢流阀弹簧与先导遥控管(过长)路的共振，压力表内的波尔登管与其他油管的共振等;.阀的弹簧与空气的共振:如溢流阀弹簧与该阀遥控口(主阀弹簧腔)内滞留空气的共振，单向阀与阀内空气的共振等.v4.油缸内存在的空气产生活塞的振动。v5.油的流动噪声，回油管的振动。v6油箱的共鸣音。v 7.双泵供油回路，在两泵出油口汇流区产生的振动和噪声。v8.阀换向引起压力急剧变化和产生的液压冲击等产生管路的冲击噪声和振动。v 9.在使用蓄能器保压压力继电器发信的卸荷回路中，系统中的压力继电器、溢流阀、单向阀等会因压力频繁变化而引起振动和噪声。v10.液控单向阀的出口有背压时，往往产生锤击声。v减少振动和降低噪声的措施有：v1.各种液压元件产生的振动和噪声排除方法可参阅有关内容。v2.对于电机的振动可采取平衡电机转子、电机底座下安防振橡皮垫、更换电机轴承等方法解决。v 3.确保“电机油泵”装置的安装同心度.v 4.与外界振源隔离(如开挖防振地沟)或消除外界振源，增强与外负载的连接件的刚性。v 5.油箱装置采用防振措施。v 6.采用各种防共振措施：.改变两个共振阀中的一个阀的弹簧刚度或者使其调节压力适当改变。.对于管路振动如果用手按压，音色变化时说明是管路振路，可采用安设管夹、适当改变管路长度与粗细等方法排除，或者在管路中加入一段软管起阻尼作用。.彻底排除回路中的空气。v7改变回油管的尺寸，适当加粗和减短。v8.两泵出油口汇流处，多半为紊流，可使汇流处稍微拉开一段距离，汇流时不要两泵出油流向成对向汇流，而成一小于90的夹角汇流。v9.用本表中后述的内容减少液压冲击。v10.油箱共鸣声的排除可采用加厚油箱顶板，补焊加强筋;“电机油泵”装置底座下填补一层硬橡胶板，或者“电机油泵”装置与油箱相分离。v11.选用带阻尼的电液换向阀，并调节换向阀的换向速度。v12.在蓄能器压力继电器回路中，采用压力继电器与继电器互锁联动电路。v13.对于液控单向阀出现的振动可采取增高液控压力、减少出油口背压以及采用外泄式液控单向阀等措施。v14.使用消振器v八：如何处理液压系统温升发热厉害液压系统温升发热厉害的问题v1。温升发热的不良影响v 液压系统的温升发热和污染一样，也是一种综合故障的表现形式，主要通过测量油v温和少量液压元件来衡量。v v 液压设备是用油液作为工作介质来传递和转换能量的，运转过程中的机械能损失、v压力损失和容积损失必然转化成热量放出。从开始运转时接近室温的温度，通过油v箱、管道及机体表面，还可通过设置的油冷却器散热，运转到一定时间后，温度不再v升高而稳定在一定温度范围达到热平衡，两者之差便是温升.温升过高会产生下述故障和不良影响:v 油温升高，会使油的赫度降低，泄漏增大，泵的容积效率和整个系统的效率显著降低。由于油的黏度降低，滑阀等移动部位的油膜变薄和被切破，摩擦阻力大，导致磨损加剧，系统发热，带来更高的温升。v v油温过高，使机械产生热变形，既使得液压元件中热膨胀系数不同的运动部件之间的间隙变小而卡死，引起动作失灵，又影响液压设备的梢度，导致零件加工质量v变差;v 油温过高，也会使橡胶密封件变形，提早老化失效，降低使用寿命.丧失密封性能，造成泄漏.泄漏又会进一步发热产生温升。v 油温过高，会加速油液氧化变质，并析出沥青物质.降低液压油的使用寿命。析出物堵塞阻尼小孔和缝隙式阀口，导致压力阀调压失灵、流量阀流量不稳定和方向阀卡死不换向、金属管路伸长变弯，甚至破裂等诸多故障。油温升高，油的空气分v离压降低，油中溶解的空气逸出，产生气穴，致使液压系统工作性能降低.v图9-2-5为液压油的温度管理图。油温过高，会加速油液氧化变质，并析出沥青物质.降低液压油的使用寿命。析出物堵塞阻尼小孔和缝隙式阀口，导致压力阀调压失灵、流量阀流量不稳定和方向阀卡死不换向、金属管路伸长变弯，甚至破裂等诸多故障。油温升高，油的空气分离压降低，油中溶解的空气逸出，产生气穴，致使液压系统工作性能降低.图9-2-5为液压油的温度管理图。2。液压系统温升过大、发热厉害的原因 油温过高有设计方面的原因，也有加工制造和使用方面的原因，具体如下:、液压系统的各种能量损失必然带来发热温升液压装置一般损失情况和液压系统的能量损失情况见图9-2-6和图9-2-7所示，根据能量守恒定律,这些能量损失必然转化为另一种形式热量,从而造成温升发热.v(2)。液压系统设计不合理，造成先天性不足v .油箱容量设计太小，冷却散热面积不够，而又未设计安装有油冷却装置，或者虽有冷却装置但冷却装置的容量过小;v .选用的阀类元件规格过小，造成阀的流速过高而压力损失增大v导致发热，例如差动回路中如果仅按泵流量选择换向阀的规格，便会v出现这种情况;v .按快进速度选择油泵容量的定量泵供油系统，在工进时会有大部分多余的流量在高压(工进压力)下从溢流阀溢回而发热;v .系统中未设计卸荷回路，停止工作时油泵不卸荷，泵全部流量在高压下溢流，产生溢流损失发热，导致温升，有卸荷回路时但未能v卸荷;v .液压系统背压过高，例如在采用电液换向阀的回路中，为了保证其换向可靠性，阀不工作时(中位)也要保证系统一定的背压，以确保有一定的控制压力使电液阀可靠换向，如果系统为大流盆，则这些流量会以控制压力从溢流阀溢流.造成温升(如B690刨床);v .系统管路太细、太长，弯曲过多，局部压力损失和沿程压力损v失大，系统效率低;v 闭式液压系统散热条件差等。v回路等。v .采用容积调速回路和联合调速(容积+节流)回路.在采用联合调速方式中，应区别不同情况而选用不同方案:对于进给速度要求随负载的增加而减少的工况，宜采用限压式变量泵节流调速回路;对于在负载变化的情况下而进给速度要求恒定的工况，宜采用稳流式变量泵节流调速回路;对于在负载变化的情况下，供油压力要求恒定的工况，宜采用恒压变量泵节流调速回路。v .选用高效率的节能液压元件，提高装配精度，选用符合要求规格的液压元件。v .设计方案中尽量简化系统和元件数量.v .设计方案中尽量缩短管路长度，适当加大管径，减少管路口径突变和弯头的数量。限制管路和通道v的流速，减少沿程和局部损失，推荐采用集成块的方式和叠加阀的方式。v(2)提高液压元件和液压系统的加工精度和装配质量，严格控制相配件的配合间隙和改普润滑条件。v采用摩擦系数小的密封材质和改进密封结构，确保导轨的平直度、平行度和良好的接触，尽可能降低v 表9-2-1：几种控制回路的功率损失v油缸的启动力。尽可能减少不平衡力，以降低由于机械摩擦损失所产生的热量。v (3).适当调整液压回路的某些性能参数:v 例如在保证液压系统正常工作的条件下，泵的输出流量尽量小一点，输出压力尽可能调得低一点，可调背压阀的开启压力尽量调低点，以减少能量能失;v (4)。根据不同加工要求和不同负载要求，经常调节溢流阀的压力，使之恰到好处。v (5).合理选择液压油，特别是油液猫度，在条件允许的情况下，尽量采用低一点的黏度以减少勒性摩擦损失。v (6).注意改善运动零件的润滑条件，以减少摩擦损失，有利于降低工作负载，减少发热。v(7).必要时，增设冷却装置.v经验9：系统进气产生的故障和发生气穴系统进气产生的故障和发生气穴v1液压系统进入空气和产生气穴的危害v 液压封闭系统内部的气体有两种来源：一是从外界被吸人到系统内的，叫混入空气；一是由于气穴现象产生液压油溶解空气的分离。v (1).混入空气的危害v 油的可压缩性增大(1000倍)，导致执行元件动作误差，产生爬行，破坏了工作平稳性，产生振动，影响液压设备的正常工作;v 大大增加了油泵和管路的噪声和振动，加剧磨损，气泡在高压区成了“弹簧”，系统压力波动很大，v系统刚性下降，气泡被压力油击碎，产生强烈振动和噪声，使元件动作响应性大为降低，动作迟滞;v 压力油中气泡被压缩时放出大量热量，局部燃烧氧化液压油，造成液压油的劣化变质;v 气泡进入润滑部位，切破油膜，导致滑动面的烧伤与磨损及摩擦力增大(空气混入，油液猫度增v大)的现象;气泡集存油箱，增大体积，油液从油箱浸出，污染地面。v 气泡导致气穴。v (2).气穴的危害v 所谓气穴，是指流动的压力油液在局部位置压力下降(流速高，压力低)，达到饱和蒸气压或空气分v离压时，产生蒸气和溶解空气的分离而形成大量气泡的现象，当再次从局部低压区流向高压区时，气泡破裂消失，在破裂消失过程中形成局部高压和高温，出现振动和发出不规则的噪声，金属表面被氧化剥蚀，这种现象叫气穴，又叫气蚀.气穴多发生在油泵进口处及控制阀的节流口附近。v 气穴除了产生混入空气那些危害外，还会在金属表面产生点状腐蚀性磨损。因为在低压区产生的气泡进入高压区会突然溃灭，产生数v10MPa的压力，推压金属粒子，反复作用使金属急剧磨损，因为气泡v(空穴)，泵的有效吸入流量减少。v 另外，因气穴工作油的劣化大大加剧，气泡在高压区受绝热压缩，产生极高的温度，加剧了油液与空气的化学反应速度，甚至燃烧，发v光发烟，碳元素游离，导致油液发黑。v 2、空气混入的途径和气穴产生的原因v (1).空气混入的途径v .油箱中油面过低或吸油管未埋入油面以下造成吸油不畅而吸入空气(图9-2-12);v .油泵吸油管处的滤油器被污物堵塞，或滤油器的容量不够、网孔太密、吸油不畅形成局部真空，吸入空气;v .油箱中吸油管与回油管相距太近，回油飞溅搅拌油液产生气泡，气泡来不及消泡就被吸入泵内;v 回油管在油面以上，当停机时，空气从回油管逆流而入(缸内有负压时);v.系统各油管接头、阀与阀安装板的连接处密封不严，或因振动、松动等原因，空气乘隙而入;v .因密封破损、老化变质或因密封质量差、密封槽加工不同心等原因，在有负压的位置(例如油缸两v端活塞杆处、泵轴油封处、阀调节手柄及阀工艺堵头等处).由于密封失效，空气便乘虚而入。v.气穴的原因v .上述空气混入油液的各种原因，也是可能产生气穴的原因。v.油泵的气穴原因:v i)油泵吸油口堵塞或容最选得太小;vii)驱动油泵的电机转速过高;v)油泵安装位置(进油口高度)距油面过高;viv)吸油管通径过小，弯曲太多，油管长度过长，吸油滤油器或吸油管v浸入油内过浅;vv)冬天开始启动时，油液黏度过大等。v 上述原因导致油泵进口压力过低，当低于某温度下的空气分离压v时，油中的溶解空气便以空气泡的形式析出;当低于液体的饱和蒸气压v时，就会形成气穴现象。v 各类液压油的溶解空气量见表9-2-2所示.表9-2-3例举了几种液压油v在不同温度下的饱和蒸气压力。(3).加工制造和使用方面造成的发热温升 .元件加工业精度及装配质量不良，相对运动件间的机械摩擦损失大;.相配件的配合间隙太大，或使用磨损后导致间隙过大，内、外泄漏量大，造成容积损失大，例如泵的容积效率降低，温升快;.液压系统工作压力高速不当，比实际需要高很多，有时是因密封调整过紧或密封件损坏，泄漏增大，逼得你不得不调高压力才能工作;.周围环境温度高、液压设备工作时产生的热量等原因使油温升高，以及机床工作时间过长;v.油液豁度选择不当，黏度大则豁性阻力大，黏度太小则泄漏增大，两种情况均造成发热温升。v3.防止油温过度升高的措施v 合理的液压回路设计v .选用传动效率较高的液压回路和适当的调整方式:目前普遍使用着的定量泵节流调速系统，系统的效率是较低的(0.385)，这是因为定量泵与油缸的效率分别为85%与95%左右，方向阀及管路等损失约为5%左右，所以即使不进行流量控制，也有25%的功率损失。加上节流调速时，至少有一半以上的浪费.此外还有泄漏及其他的压力损失和容积损失，这些损失均会转化为热能导致温升，所以定量泵加节流调速系统只能用于小流量系统。为了提高效率、减少温升，应采用高效节能回路。v 另外，液压系统的效率还取决于外负载。同一种回路，当负载流量QL与泵的最大流量Qm比值大，回路的效率高。例如可采用手动伺服变量、压力控制变量、压力补偿变量、流量补偿变量、速度传感功率限制变量、力矩限制器功率限制变量等多种形式，力求达到负载流量QL与泵的流量的匹配。v .对于常采用的定量泵节流调速回路，应力求减少溢流损失的流量，例如可采一般液压油(矿物油)的饱和蒸气压力可取为2.254N/cm2(0.22 l05 Pa)，空气分离压力为0.1 105Pa。v九.炮鸣炮鸣v 1.“炮鸣”及其原因v 在大功率的液压机、矫直机、折弯机等的液压系统中，由于工作压力都很高，当主油缸上腔通人压力油进行压制、拉伸或折弯时，高压油具有很大的能量.除了推动油缸活塞下行完成工作外，还会使油缸机架、工作油缸等产生不同程度的弹性变形，积蓄大量能量。当压制完毕或保压之后，油缸上行时，缸上腔通回油，那么上腔积蓄着的油液压缩能和机架等上述各部分积蓄的弹性变形能突然释放出来，而机架系统也迅速回弹，就会瞬时产生强烈的振动(抖动)和巨大的声响。在此降压过程中，油液内过饱和溶解的气体的析出和破裂更加剧了这一作用，对设备的正常运行极为不利，造成压力表指针强烈抖动和系统发出很大的枪炮声状的噪声，称之为“炮鸣”。炮鸣产生在回路的空行程中。v “炮鸣”是在高压大流量系统设计中，对能量释放认识不足，未做处理或处理不当而产生的，即在设计上未采取有效而合理的卸压措施所致。v 2、炮鸣的危害v .在立式油缸上升(返回)空行程产生强烈的振动和巨大的声响;v .振动导致连接螺纹松动，致使设备严重漏油;v .振动导致液压元件和管件破裂，压力表震坏;v .系统有可能无法继续工作，甚至造成人身安全和设备事故。v 3.防止产生炮鸣现象的方法v 消除炮鸣现象的关键在于先使油缸上腔有控制地卸压，即能量v慢慢释放，卸压后再换向(缸下腔再升压做返回行程)。具体方法如下:v .采用小型电磁阀卸压（图 a）v当主缸下行完成挤压（小型电磁阀1不通电）后，在三位四通电磁阀2开始换向之前，借助于时间继电器使阀1先接通23s;当油缸上腔压力降至接近于预定值或零时，再接通阀2换向。由于几乎在没有压力的情况下进行换向，使油缸上行，从而消除了“炮鸣”。v .采用专用阀控制卸压主缸下腔为挤压腔(工作腔)。当2DT通电，压力油经三位四通电液换向阀l、液控单向阀2、进入主缸下腔进行挤压，挤压力上升到要求的吨位后，电接点压力表3发讯，2DT断电，进行保压。泄压时，由操作慢慢拧开专用节节流阀4，将高压油逐渐放回油箱;当观察压力表5所示压力值降至53MP.时，再使1DT通电，大量的低压油经阀2、阀1流回油箱.v 十.液压冲击液压冲击v在液压系统中，管路内流动的液体常常会因很快地换向和阀口的突然关闭，在管路内形成一个很高的v压力峰值，这种现象叫液压冲击.v 1.液压冲击的危害v .冲击压力可能高于正常工作压力的3-4倍，使系统中的元件、管道、仪表等遭到破坏;v .冲击产生的冲击压力使压力继电器误发信号，干扰液压系统的正常工作，影响液压系统的工作稳定性和可靠性;v .引起振动和噪声、联结件松动:造成漏油、压力阀调节压力改变、流量阀调节流量改变;影响系统正常工作.2.液压冲击产生的原因v.管路内阀口迅速关闭时产生液压冲击v运动部件在高速运动中突然被制动停止，产生压力冲击 v 3.防止液压冲击的一般办法v.减慢换向阀的关闭速度，即增大换向时间t。v.增大管径，减少流速，从而可减少v，以减少冲击压力P，缩短管长，避免不必要的弯曲;或采用软管也行之有效。v.在滑阀完全关闭前减慢液体的流速.例如改进换向阀阀控制边的结构，即在阀芯的棱边上开长方形或V形直槽，或做成锥形 十一.液压卡紧和其它卡阀现象液压卡紧和其它卡阀现象v1.液压卡紧的危害 因毛刺和污物楔入液压元件滑动配合间隙，造成的卡阀现象，通常叫做机械卡紧。液体流过阀芯阀体(阀套)间的缝隙时，作用在阀芯上的径向力使阀芯卡住，叫做液压卡紧。液压元件产生液压卡紧时，会导致下列危害:v.轻度的液压卡紧，使液压元件内的相对移动件(如阀芯、叶片、柱塞、活塞等)运动时的摩擦阻力增加，造成动作迟缓，甚至动作错乱的现象;v .严重的液压卡紧，使液压元件内的相对移动件完全卡住，不能运动，造成不能动作(如换向阀不能换v向，柱塞泵柱塞不能运动而实现吸油和压油等)的现象，手柄的操作力增大。2.产生液压卡紧和其他卡阀现象的原因v.阀芯外径、阀体(套)孔形位公差大，有锥度，且大端朝着高压区;或阀芯阀孔失圆，装配时两者又不同心，存在偏心距。图(a).这样压力油P，通过上缝隙a与下缝隙b产生的压力降曲线不重合，产生一向上的径向不平衡力(合力)，使阀芯更加大偏心上移.上移后，上缝隙a更缩小，下缝隙b更增大，向上的径向不平衡力更增大，最后将阀芯顶死在阀体孔上。v .阀芯与阀孔因加工和装配误差，阀芯在阀孔内倾斜成一定角度，压力油P1经上、下缝隙后，上缝隙值不断增大，下缝隙值不断减少，其压力降曲线也不同，压力差值产生偏心力和一个使阀芯阀体孔的轴线互不平行的力矩，使阀芯在孔内更倾斜，最后阀芯卡死在阀孔内图(b),v.阀芯上因碰伤有局部凸起或毛刺，产生一个使凸起部分压向阀套的力矩图(c)，将阀芯卡在阀孔内。各种情况下的径向不平衡力3消除液压卡紧和其他卡阀现象的措施v (1).减少液压卡紧的方法和措施v 提高阀芯与阀体孔的加工精度。提高其形状和位置精度。目前液压件生产厂家对阀芯和阀体孔的形状精度.如圆度和圆柱度能控制在0.003mm以内，达到此精度一般不会出现液压卡紧现象;v .在阀芯表面开几条位置恰当的均压槽.且均压槽与阀芯外圆保证同心;v .采用锥形台肩.台肩小端朝着高压区（顺锥），利于阀芯在阀孔内径向对中;v .有条件者使阀芯或阀体孔做轴向或圆周方向的高频小振幅振动；v .仔细清除阀芯凸肩及阀孔沉割槽尖边上的毛刺，防止磕碰而弄伤阀芯外圆和阀体内孔;v .提高油液的清洁度。p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日