液壓傳動在工程機構(gòu)中大量使用, 故這門課程成為機電類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課, 實訓(xùn)內(nèi)容較多, 相應(yīng)的實訓(xùn)設(shè)備使用率較高, 按實訓(xùn)的內(nèi)容不同經(jīng)常裝拆設(shè)備, 時常發(fā)生故障, 影響正常教學(xué)與實訓(xùn)效果。
1、液壓傳動實訓(xùn)設(shè)備故障種類
1.1 壓力異常
一般系統(tǒng)管路設(shè)計時, 預(yù)留較多壓力余量,使用壓力表可測量其值, 觀察能否滿足使用要求。設(shè)備使用一段時間后, 通常會出現(xiàn)壓力不足的情況, 若油泵能正常工作, 那只需調(diào)整溢流閥就能得到所需要的油壓。
1.2 速度異常
逐一調(diào)節(jié)溢流閥、節(jié)流閥(或調(diào)速閥), 對應(yīng)測試執(zhí)行元件的速度范圍值; 檢查輸出部分是否有卡阻、雜物等情況。
1.3 動作異常
檢查控制電路連接是否正確、連接電壓是否正常, 再切換每個換向閥, 觀察相關(guān)執(zhí)行元件的動作狀態(tài)是否正常, 即可找出異常換向閥, 再檢查動作順序和行程控制, 發(fā)現(xiàn)故障部位。
1.4 出現(xiàn)異常噪音、振動、發(fā)熱等
檢查實訓(xùn)設(shè)備是否擺平放正, 連接是否牢固, 仔細觀察, 確定異常部位, 及時分析處理。
2、液壓系統(tǒng)故障的診斷方法
2.1 感觀診斷法
2.1.1 視覺診斷法。觀察液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài), 一般有六看: 一看速度, 即看執(zhí)行機構(gòu)運動速度是否穩(wěn)定, 有無沖擊等異常現(xiàn)象; 二看壓力, 即看液壓系統(tǒng)各測壓點壓力是否穩(wěn)定; 三看油液, 即觀察油液顏色變化情況、油量是否滿足要求, 油的粘度是否滿足要求, 油液表面有無泡沫等; 四看泄漏, 即看液壓系統(tǒng)各接頭處是否滲漏、滴漏; 五看振動, 即看管路、液壓元件、活塞桿或工作臺等運動部件運行時有無振動異常等現(xiàn)象; 六看臺面, 即看工作臺面是否清潔, 有無油垢。
2.1.2 聽覺診斷法。用聽覺來判斷液壓系統(tǒng)工作是否正常, 一般有四聽: 一聽噪音, 即聽液壓泵和系統(tǒng)噪音是否過大, 液壓閥等元件是否有尖叫聲; 二聽沖擊聲, 即聽執(zhí)行部件換向時沖擊聲音是否過大, 是否有擦掛聲; 三聽泄漏聲, 即聽油路內(nèi)部有無細微而連續(xù)不斷的聲音; 四聽撞擊聲, 即聽液壓泵和管路中是否有敲打撞擊聲。
2.1.3 觸覺診斷法。用觸覺來判斷液壓系統(tǒng)工作狀態(tài), 一般有四感: 一是感溫度, 即用手摸油泵、油箱和閥體等溫度是否過高, 二是感振動, 即用手摸運動部件及油路管子有無振動; 三是感爬行, 即執(zhí)行機構(gòu)慢速運行時, 用手摸其有無爬行現(xiàn)象; 四是感松緊度, 即用手摸連接部件是否牢固、掛件有無松動, 摸擋鐵、微動開關(guān)等的松緊程度。
2.1.4 嗅覺診斷法。用嗅覺來判斷液壓系統(tǒng)工作狀態(tài), 一般有兩聞: 一聞油液氣味, 判斷是否變質(zhì); 二聞焦味, 判斷電路是否工作正常。
2.1.5 詢問診斷法。用詢問方式來判斷液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)。主要了解設(shè)備的工作狀態(tài), 出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象和位置, 產(chǎn)生的后果, 以及操作不順利等相關(guān)情況。
2.1.6 查詢診斷法。通過查詢實訓(xùn)記錄來判斷液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)。每次實訓(xùn), 按要求填寫實訓(xùn)記錄, 把設(shè)備的工作情況詳細記錄下來, 為查找故障提供依據(jù)和參考。
2.2 儀器儀表檢測法
在直接觀察的基礎(chǔ)上, 根據(jù)發(fā)生故障的特征和經(jīng)驗, 采用相應(yīng)的儀器儀表, 對液壓系統(tǒng)的流量、壓力、油溫等進行檢測, 對振動、噪音和磨損等進行定量分析。
2.3 元件置換法
以備用元件(或其他設(shè)備上正常工作元件)逐一換下可能發(fā)生故障的元件, 觀察液壓系統(tǒng)的故障是否清除, 從而找出發(fā)生故障的部位和原因, 并予以排除。
2.4 邏輯分析法
對于復(fù)雜的液壓系統(tǒng)故障, 常采用邏輯分析法, 即根據(jù)故障產(chǎn)生的現(xiàn)象, 采取邏輯分析與推理的方法。采用邏輯分析法診斷液壓系統(tǒng)故障通常有兩個出發(fā)點: 一是從系統(tǒng)故障本身出發(fā), 反向分析查找故障原因。比如, 輸出動力不足, 那就檢查油壓是否正常, 調(diào)整溢流閥重新調(diào)整油壓, 若油壓正常, 就看是否有泄漏等; 若速度不正常, 那就檢查流量是否正常, 可調(diào)整流量閥等。二是從主機出發(fā), 從動力元件開始, 逐一檢查各個油路經(jīng)過的環(huán)節(jié)及控制部件, 分析系統(tǒng)各元件故障產(chǎn)生的癥狀, 以及分析各元件故障的因果關(guān)系, 從而找出故障原因。
邏輯分析法只是定性的分析, 若將邏輯分析法與檢測儀器的測試相結(jié)合, 還可顯著提高故障診斷的效率與準確性。
3、液壓傳動系統(tǒng)的故障預(yù)防
3.1 減少雜質(zhì)對液壓油的污染
正確使用標定型號的干凈液壓油, 防止液壓油中侵入污物和雜質(zhì)。液壓油即是液壓系統(tǒng)的的工作介質(zhì), 又是元器件的潤滑劑, 油液的清潔度對系統(tǒng)的性能, 元件的可靠性、安全性、效率和使用壽命的影響較大。元器件的配合精度較高,對油液中的污物雜質(zhì)所造成的淤積、阻塞、擦傷和腐蝕等情況反應(yīng)較敏感。如果潤滑油有雜質(zhì)的話會加速機件磨損, 破壞配合性質(zhì)和精度, 使間隙增大, 降低傳動精度, 從而影響機器的使用壽命, 嚴重時不能正常工作。
造成污物雜質(zhì)侵入液壓油的主要原因, 一是執(zhí)行元件外部不清潔; 二是加油或檢查油量時不慎進入了污染物; 三是使用的容器和用具不潔凈; 四是磨損嚴重和損壞的密封件沒有及時更換; 五是修理時, 熱彎管路和接頭處的銹皮等雜質(zhì)沒清理干凈; 六是油液貯存不當; 七是密封不好, 水分及雜質(zhì)進入; 八是使用的時間過久, 造成了油液的老化與劣變。
3.2 防止液壓油中混入水分和空氣
液壓油液中如不慎混入水分后, 會使液壓油乳化呈白濁狀態(tài), 破壞油膜, 這種白濁的乳化油進入液壓系統(tǒng)內(nèi)部, 不僅使液壓元件內(nèi)部生銹,同時降低其潤滑性能, 使零件的磨損加劇, 系統(tǒng)的效率降低; 液壓系統(tǒng)內(nèi)的鐵系金屬生銹后, 剝落的鐵銹在液壓系統(tǒng)管道和液壓元件內(nèi)流動, 蔓延擴散下去, 將導(dǎo)致整個系統(tǒng)內(nèi)部生銹, 產(chǎn)生更多的剝落鐵銹和氧化物; 水還會與油中的某些添加劑作用產(chǎn)生沉淀和膠質(zhì)等污染物, 加速油的惡化; 水與油中的硫和氯作用產(chǎn)生硫酸和鹽酸, 使元件的磨蝕磨損加劇, 也加速油液的氧化變質(zhì),甚至產(chǎn)生油泥; 這些水污染物和氧化生成物, 隨即成為進一步氧化的催化劑, zui終導(dǎo)致液壓元件堵塞或卡死, 引起液壓閥系統(tǒng)動作失靈、油管堵塞、冷卻器效率降低以及濾油器堵塞等一系列故
障; 另外, 在低溫時, 水凝結(jié)成微小冰粒, 也容易堵塞控制元件的間隙和死口。
當油液中含有氣泡時, 對系統(tǒng)的危害是相當大的, 將導(dǎo)致以下幾個不良后果:
3.2.1 系統(tǒng)工作不良。一旦油中混入空氣,其壓縮率便會大幅度增加, 油液本身具有大的體積彈性系數(shù)(壓縮率的倒數(shù)) 則大大減低, 嚴重地危害著系統(tǒng)的工作可靠性, 氣泡引起的裝置誤動作還會發(fā)生機械故障。
3.2.2 油溫升高。氣泡如在泵等的瞬間壓縮之后, 其溫度會急劇升高; 空氣是難以導(dǎo)熱的,油中存有氣泡時, 其導(dǎo)熱系數(shù)大大減低, 嚴重地影響著油的冷卻效果。
3.2.3 導(dǎo)致氣蝕的發(fā)生, 引起液壓系統(tǒng)元件固體壁面的剝蝕, 對系統(tǒng)的危害性很大。
3.2.4 油液中的氣泡使系統(tǒng)的振動和噪聲增加, 以及泵的容積效率減低等不良影響。防止空氣進入液壓系統(tǒng)的具體做法: 一是避免油管破裂、接頭松動、密封件損壞; 二是加油時方法不當, 直接向下傾倒; 三是回油管要插入到液面以下; 四是避免液壓泵入口濾油器阻塞使吸油阻力增大, 不能把溶解在油中的空氣分離出來。
3.3 控制油液溫度
油液溫度過高, 將加速液壓油的老化與劣變, 對設(shè)備使用影響較大, 將縮短液壓油及設(shè)備的使用壽命。液壓系統(tǒng)中油液的工作溫度一般在30℃~80℃范圍內(nèi)比較好, 在使用時必須注意防止油溫過度。當油溫超過密封件的正常耐熱溫度, 會加速密封件老化。如油箱中的油面不夠,液壓油冷卻器散熱性能不良, 系統(tǒng)效率太低, 元件容量小, 流速過高, 選用油液粘度不正確等,它們都會使油溫升高過快。此外對液壓油不定期過濾, 定期進行物理性能檢驗, 既能保證液壓系統(tǒng)的工作性能, 又能減少液壓元件的磨損和腐蝕, 延長油液和液壓元件的使用壽命。
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