液压传动系统常见故障及解决措施分析

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　　摘  要：液压传动系统以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递，因为装置本身结构紧凑、重量轻、惯性小，所以应用领域较为广泛。但在实际应用中会受到各种因素的影响而出现故障，影响到液压传动系统的安全稳定运行。所以应该对常见故障进行分析，为故障的防范和解决提供有力的参考依据。文章首先分析了液压传动系统常见故障的形成原因及表现特征，然后进一步阐述了解决液压传动系统故障的措施，为提高液压传动系统运行的安全性和稳定性奠定了良好基础。
　　关键词：液压传动系统;故障;原因;表现特征;解决措施
　　中图分类号：TH137         文献标志码：A        文章编号：2095-2945（2020）07-0107-02
　　Abstract： The hydraulic transmission system uses hydraulic oil as the working medium for energy conversion and power transmission， because the device itself has compact structure， light weight and small inertia， so it has a wide range of applications. However， in practical application， faults will occur due to the influence of various factors， which will affect the safe and stable operation of the hydraulic transmission system. Therefore， the common faults should be analyzed to provide a strong reference basis for fault prevention and solution. This paper first analyzes the causes and performance characteristics of the common faults of the hydraulic transmission system， and then further expounds the measures to solve the faults of the hydraulic transmission system， which lays a good foundation for improving the safety and stability of the hydraulic transmission system.
　　Keywords： hydraulic transmission system; fault; cause; performance characteristics; measures
　　液壓传动系统传送的能量较大，容易操控，换向比较方便，液压元件互换性强，所以可批量生产，这些优点都是液压传动系统应用范围广泛的原因。由于液压传动系统使用环境不同，所以产生故障的原因也不相同，且同一故障表象可能是由多种原因引起的，一种故障的出现也可能是另一种故障的原因，这种复杂的故障原因为故障排查和维修带来了很大的困难。尤其对于船用液压传动系统而言，容易受到海水侵蚀、阳光暴晒、工作负荷大等因素的影响而发生故障，如果出现油液泄露将会造成海洋污染，所以加强液压传动系统故障排查和维修非常重要。经过长期工作经验的总结，液压传统系统常见故障主要有油温过热、噪声过大、震荡过大、泄漏过大等几个方面，通过对这几种故障类型的原因及表现特征进行分析，能够有效预防故障的发生，为液压传统系统的正常运行创造良好条件。
　　1 液压传动系统常见故障的原因及表现特征
　　1.1 泄露的原因及表现特征
　　泄露是液压传动系统比较常见的故障类型，从泄露类型可分为内泄漏和外泄露。外泄露是指液压油泄露到外部环境中，会对海洋生态环境造成污染。内泄漏是指液压油在液压传动装置内部由高压处流向低压处。产生泄露的原因较多，系统设计不规范会导致泄露，制造安装质量不达标会导致泄露，在运行过程中由于振动和冲击而导致系统内紧固件的松动、焊接点出现裂纹而导致液压油泄露，液压装置在运行过程中系统内部由于灰尘和污染物介入而加剧密封件和零部件的磨损导致密封件失效出现的泄露，液压油温度过高与密封件不相容导致的渗漏等等。液压传动系统的泄露会造成液压系统压力不足，欠速，系统发热，油液浪费和环境污染，控制失灵等现象，不利于液压传动系统的安全稳定运行。
　　1.2 振动和噪声的原因及表现特征
　　振动和噪声往往是同时出现的，当液压传动装置中各零部件之间出现间隙过大、松动、断裂等现象时，就会发生振动，在高频振动的同时还会伴有响声。振动和噪声不仅会增加液压传动装置的安全隐患，同时还会对工作人员的身体健康产生威胁。产生振动和噪声的原因较多，主要有机械噪声、液压噪声、液压阀噪声。机械噪声主要是轴承磨损、转动部分不平衡等机械振动产生的噪声，液压缸无缓冲装置或缓冲装置失效产生的噪声，会直接影响到液压传动装置运行的安全性。液压噪声主要是由于工作介质受到封闭容积（两齿轮轮齿啮合过程中所形成）大小变化而产生的压力冲击和气蚀，也称为“困油”现象，会缩短液压泵的使用寿命。在液压传动系统中如果混进空气也会产生噪声，混进的空气会有部分以气泡的形式存在液压油中，气泡的存在会降低系统压力的稳定性，产生的气蚀还会缩短设备的使用寿命。
　　1.3 油温过高的原因及表现特征 　　为了保证液压传动系统的稳定运行，需要将液压油的温度控制在一定的范围内。如果油温过高会降低油的粘度，增加摩擦阻力从而加剧磨损。还会导致液压元件膨胀而减小元件间的间隙，致使元件卡死失灵。在高温油作用下还会加快密封件老化的速度，并且加速液压油氧化的速度。液压油温度过热对液压传动系统的危害较大，而导致油温过高的原因也较多，主要有以下几个方面。首先，液压油选用不适，油液的粘度太大会增加液压损失。其次，泄露导致的油温过高。在液压泵压力较高的情况下，运动零件间磨损加剧会加大密封间隙，油液粘度过低增加泄露，能量损失加大;其次，在液压系统不需要液压油时，高压油还会经过溢流阀流向油箱，此过程会产生一定热量;再次，由于设计不合理，油箱容积过小导致冷却面积不足，散热不良产生的油温过高。最后，还有其他各种原因也会导致油温过高，对液压传动系统的运行带来不利影响。
　　1.4 其他故障
　　在液压传动系统实际运行过程中，由于使用性质、工作负荷、工作环境等要素的不同，所产生的故障类型也比较复杂。执行原件速度过慢或不动作，压力过低并且压力调节失灵，液压系统堵塞，液压油污染等等也是比较常见的故障类型，这些故障都会影响到液压传动系统运行的安全性和稳定性，所以要根据实际情况进行故障原因分析，然后有针对性的做好防范措施。
　　2 液压传动系统故障的防范措施
　　2.1 泄漏的防范措施
　　泄露不仅会降低液压传动系统的运行效率，还会造成能源浪费和环境污染，所以要做好泄露的预防措施。首先，根据液压传动系统的功能、运行负荷、运行环境等要素，优化设计方案，确保密封件的抗腐蚀性、硬度、弹性、敏感性、耐温性等符合规范要求;其次，加强制造安装质量控制，严格按照工艺流程操作;再次，降低液压传动系统的减震和磨损。可使用减振支架固定装置中的管子，减少因为振动而造成的紧固件松动或者接头的裂纹。为了防止灰尘和污染物的进入，可使用防尘圈、防护罩等措施来保护活塞杆，减少因为灰尘颗粒而增加的磨损。最后，加强日常维修养护。外泄露可以通过肉眼观察到，而内泄露则需要通过仪器的检测。所以应该加强日常维修养护，尤其对容易出现泄露的部位要加强检查，定期更换密封件，确保液压油油温正常。
　　2.2 振动和噪声的防范措施
　　液压传动系统的振动和噪声会影响到装置运行的安全性和稳定性，不仅影响到工作人员的身体健康，而且会加剧零部件之间连接的紧固性，在剧烈磨损的情况下会导致零部件断裂的危害，液压油中气泡的存在还会影响到系统压力的稳定性，所以要做好振动和噪声的防范措施。对于机械振动和噪声而言，可采取缓振措施，比如在安装面上铺设橡胶垫来缓冲减振，使用蓄能器和橡胶软管来减少压力脉动引起的振动，在液压缸中设置缓冲装置以减少活塞对缸底的撞击;对于液压噪声而言，可通过对齿轮的设计改造来减少噪声。可降低对外啮合齿轮泵的齿轮模数值，增加齿数，尽量减小封闭容积。还可在泵的前后盖板或浮动轴套上设计卸荷槽，或在双作用叶片泵配油盘的压油窗口前设计减振槽，都可以减少液压噪声;为减少空气混入工作介质中，在加油时利用导油槽将油沿着油箱壁注入，确保吸油管在油液面下有一定的深度，增加油箱容积利于气泡上升析出。
　　2.3 油温过高的防范措施
　　液压传动系统的液压油工作温度宜控制在30℃～80℃之间，温度过高会带来不利影响，所以应该通过各种措施控制油液温度。首先，合理选用液压油。根据液压传动系统的使用性质、运行环境、运行负荷等因素选择适宜的液压油品牌和型号，也确保液压油的粘度负荷液压传动装置的运行需求，避免因为粘度过低而导致油温升高;其次，加强对液压油的过滤，保证液压油的清洁度。可以安装过滤装置以减少杂质混入液压油中，还可以利用检测仪器对液压油的物理性能进行检验，既能够保证液压油的工作性能，又能够减少对元件的磨損和腐蚀，延长液压元件使用寿命;再次，合理设计油箱容积，为液压油冷却提供足够的空间，确保液压油冷却散热性能的稳定性。最后，根据液压传动系统实际运行中遇到的问题有针对性的制定防范措施，确保油温在规定范围内，为液压传动系统的安全高效运行创造有利条件。
　　2.4 其他防范措施
　　因为引起液压传动系统故障的原因比较复杂，所以应该对以往的故障原因和特征进行分析，然后总结出一定的规律，做好防范措施。可加强设计、制造、安装各环节的质量控制，从源头上避免故障的发生。做好液压传动系统的日常维护和检修，加强对容易出现故障部位的检测，定期更换密封件，加强对油液品质的监测。使用先进的故障诊断技术，做好事前、事中、事后控制，降低故障发生率，提高故障维修效率。
　　3 结束语
　　因为液压传统系统的故障类型复杂，引发故障的原因比较复杂，且故障发生具有隐形特点，所以为故障排查和维修增加了难度。为了减少和避免故障的发生，除了加强设计、制造、安装质量控制外，还要做好日常保养工作。在发生故障时，应该先从故障现象入手逐项排查引发故障的原因，利用先进的故障诊断设备快速定位故障点，提高维修效率。根据液压传动系统的构造原理以及故障特点入手，可使用先进的在线状态监测技术，比如油液分析状态监测技术，可时刻监测装置的运行状态，既能够提前预防故障的发生，又能够为故障排查提供有力依据。
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