液压系统故障分析及解决措施

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液压系统具有体积孝质量轻、响应快、功率密度大、精准度高及抗负载刚性大等优点.在众多重要领域得到了广泛应用。液压系统在各类设备和系统中往往处于控制和动力传输的核心地位。随着液压系统向快速、大功率、高精度的方向发展 ，液压系统的规模、功能、复杂程度及自动化水平日益提高.液压系统及设备出现故障的几率同时也将提高.因此如何提高系统的可靠性与安全性.是液压技术领域 目前亟待解决的问题1 液压系统的基本组成- 个完整的液压系统由动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件和工作介质五大部分组成。液压泵将机械能储存在工作介质中，然后通过执行元件释放能量进而带动负载运动以达到预期的工作效果。

液压系统中液体的压力、流量和方向通过控制调节装置得以实现。辅助装置之间的相互协调.为液压系统可靠稳定的工作提供必要条件。

2 液压系统故障状态分析2.1 液压动力元件的故障分析2.1.1 液压泵工作的基本特点及分类液压泵是个有着相应的配流机构且其密封容积可以发生周期性变化的密封装置 油箱内液体的绝对压力必须恒大于或等于大气压力以保证液压泵正常吸油。常见的液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵。

2.1.2 各种液压泵出现的主要故障及改进措施1)齿轮泵是液压系统中应用广泛的液压泵之-。齿轮泵的故障主要体现在工作压力不稳 、泄漏和噪音振动。三者之间有时同时存在，彼此相互关联(1)漏油现象主要泄漏的部位有油泵齿轮断面与端盖间、齿面的啮合处以及齿轮外圆和壳体内孔的径向处 齿轮端面和端盖间的轴向间隙对泄漏量影响最大。若该部位泄漏量过大，则无法对液压系统正常供油，迫使容积效率降低，引起发热；当泄漏量过小时，齿轮与端盖之间的机械损失过大.机械效率降低 ，噪声增大，振动剧烈♀决措施 ：严格控制泵的轴向配合间隙.可采用齿轮端面间隙 自动补偿的办法。当磨损过大时，应及时更换齿轮泵(2)齿轮泵工作压力不稳供油压力不稳而发生波动的主要原因有：吸油管过长或过细 ；吸油滤网容量不足；液压油品质差，油的粘性过高；吸油突缘因密封不严导致空气进入或管道内有气泡等 这些故障在下面的三种泵体中都有可能出现.只在此进行分析♀决措施 ：清理污垢，变通管道 ，更换滤网及液压油.以减小液压油在传输过程中的压力损失。

(3)齿轮泵的噪音大在液压泵中.过大的噪音的除了来源于油泵内部零件磨损 、泵轴与驱动连接不同心、轴承旋转不均匀等之外，还来源于困油故障♀决措施：修理或更换泵内零件：重新调整驱动连接机构；在齿轮泵的两侧端盖上铣出卸荷槽2)螺杆泵.实质是外啮合的齿轮泵.泵内至少有两个螺杆，与齿轮泵-样.作为定量泵，-般应用到对精密度要求较高的的系统中。螺杆泵的故障主要体现在压力孝漏油上。

(1)泵体供压小除了体现在主、从动螺杆外圆与泵体孔的配合间隙因磨损而增大进而引起的供压减小外 .还有主动螺杆顶圆与从动螺杆根圆、从动螺杆外圆与主动螺杆根圆啮合的啮合间隙不符合基本要求♀决措施：保障主动螺杆外圆、从动螺杆外圆与泵体的配合间隙；用三根螺杆对研跑合的方法提高螺杆齿形精度.并保证三根啮合开档尺寸在规定的公差范围之内(2)漏油现象该故障主要出现在两齿啮合处。与齿轮泵的解决措施类似。

3)叶片泵，它被广泛应用于机械制造中的专用机床、自动线等中低压液压系统中。在工作中除了和齿轮泵-样有压力不稳、噪音、泄漏等故障外，还存在异常发热的现象。

(1)噪音产生原因及解决措施①定子表面不光滑，出现拉毛现象等♀决措施：精确的加工定子表面和装配定子②吸油区定子过渡表面磨损 解决措施 ：轻者可用纱布抛光即可。

重者应在磨床上利用仿形靠磨修复③吸油D处密封不严，可能有空气进入♀决措施：用涂脂法检查，拆开吸油管接头，然后清洗干净.涂上密封胶再密封鹏。

④出现空穴现象♀决措施：检查吸油管、油箱、过滤器、油位及油液的粘性等(2)压力波动现象明显除了主要原因是因限压式变量叶片泵的调压弹簧变形大之外.还因泵体的磨损而引起。同时伴随着噪音。例如定子内曲线磨损♀决措施：更换合乎规格的调压弹簧：对于噪音伴随的压力波动的解决措施和相对应的噪音解决措施-样(3)泄漏和齿轮泵体-样 .主要是泵体和泵盖的间隙间的泄漏♀决措施：正确制定配合间隙，当磨损过大时，更换叶片泵。

(4)发热异常电流过大易引起发热.在叶片泵工作时.引起电流过大的原因很多，比如说叶片被卡、阻力过大、泵长时间在超过或接近额定压力的情况下工作等。散热系统不好也容易引起发热故障，同时磨损也是导致发热的重要原因。特别是各个滑动配合面的间隙过大或过锈决措施 ：定期进行-些常规的检查，排除叶片出现的故障：经常添加润滑油可以有效的保证磨损：正确装配也能保证磨损校浪费小；对于电流控作者简介：王曙光，临沂大学机械工程学院机械设计制造及其 自动化专业2010级三班学生。

陈国仓.临沂大学机械工程学院机械设计制造及其自动化专业 2010级三班学生。

高风.临沂大学机械工程学院机械设计制造及其自动化专业2010级三班学生。

science& chn。l。gy Visi。n科技视界I 47科技·探索·争鸣 Science&Technology Vison 科 技 视 界 制，最好进行安装合适的保险装置，以防不测。

4)轴向柱塞泵故障及解决措施(1)压力偏低①吸油管和滤油器堵塞。轴向柱塞泵所需要的工作介质必然通过吸油管滤油器与油箱相通，滤油器堵塞必定导致流量不足♀决措施：利用清洁剂清吸油管和滤油器等②柱塞与柱塞孔之间磨损拉伤出现轴向沟槽等。由于柱塞与柱塞孑L间存在摩擦 。往返运动，必然出现磨损♀决措施 ：对于柱塞磨损，采用电刷镀技术修复表面.而对于柱塞孔可采用研磨修复.但必须严格控制柱塞与柱塞孑L的工作精度要求③变量泵的变量机构出现故障。变量头轴圆弧面磨损严重：控制阀芯弹簧损坏；斜盘倾角过小乃至固定在最小的位置等♀决措施：变量头轴圆弧损坏时。利用电镀的方法进行修复：弹簧损坏时只能进行更换；斜盘角度过小，调整或重新装配变量活塞及变量头，使之活动灵活。

④配油盘与泵体间存在固体杂质或粘稠污物.从而出现接触不良。应清理污染物.重新装配。

(2)变量机构或者压力补偿变量机构失灵①单向阀弹簧折断时，应更换弹簧。

②斜盘与变量壳上的轴瓦圆弧出现磨损，转动不灵。若磨损轻微可刮削后再装配.反之则应该更换轴瓦③若吸油管道被污染物堵塞 .应利用洗洁精清洗干净.并吹干吸油管道。

④当伺服活塞或者变量活塞被卡死。及时检查伺服活塞或者变量活塞是否灵活，并注意配合间隙是否合适。若出现卡死现象，应进行拆装。

(3)泵体噪音大.冲击大①泵吸油管道进入空气。造成泵体噪音大，压力波动大。应加强管道和滤油器的密封性.特别是滤油器②伺服活塞或者变量活塞不灵活.油液压力出现偶尔或者经常性波动♀决措施：保证伺服活塞河变量活塞工作的灵活性，如果出现偶尔性的压力波动.主要原因是液压油污染过于严重.污物堵塞所致 ，所以要及时检查，并进行清洗：若是经常性的波动，可能是内部部件出现损坏.及时的更换相应部件。

③对于变量泵可能由于变量机构的偏角太小使流量减小.内泄漏反而相对较大，因此流量的脉动进而引起压力脉动♀决措施 ：多变量机构的边角适度调整，保证流量的供应。

④困油现象，引起比较大的噪音和压力脉动♀决措施：配油盘上的吸油窗口和压油窗口之间的封油区宽度应稍大于柱塞缸体底部通油孔宽度.但不能相差太大。

⑤若果工作油液不符合工作要求，应更换为合乎工作要求的油液。

(4)配油盘与缸体结合面的磨损①液压泵工作时，油液面过低.使配油盘与缸体结合产生摩擦♀决措施：启动泵体时～泵内加满工作油液。

②配流盘和缸体的材质低劣，未进行热处理等工艺.软硬度不均匀♀决措施：严格对材料的性能进行检查，必要时进行更换配流盘和缸体。

③缸体上个别与柱塞相配的孔深度不够，或者柱塞过长.引起柱塞在缸孑L内卡死 ，造成局部表面磨损♀决措施 ：应研修缸体上个别与柱塞相配的孔.消除锥度.达到工作要求。

④当油箱中进入的固体颗粒污染物，被吸入泵中。要及时对油液污染物清除.保证泵体正厨行工作⑤配流盘与缸体的高低压过渡区困油严重♀决措施：可用什锦三角锉适当修长过渡区.使过渡区能比较理想卸压(5)柱塞泵泄漏其中柱塞泵的外泄漏受各种外界环境的影响.可根据适当的环境情况进行处理。在此只对内泄漏进行分析；而内泄漏的分析原因主要体现在缸体和配流盘、柱塞与缸体孔、变量活塞或者伺服活塞等零件的磨损。缸体断面磨损的解决措施是在平面磨床磨平.再用氧化铬抛光；缸体孔出现磨损时，需要将其在立式珩磨机床上进行珩磨，或用同直径全钢石铰刀修复2.2 液压执行元件故障的分析液压缸是将液压能转化为机械能.为液压系统输出推力和速度液压缸的故障主要体现在爬行、内外泄漏、冲击大等，其解决的方式主要从缸体内结构进行修复和改进。例如，活塞杆表面出现磨损划伤，可采取磨去镀层.表面重新镀铬的处理2.3 控制调节装置故障分析控制调节阀能够改变油液流量大孝流动方向、压力高低等，以保证执行机构运动发生预期变化。液压控制调节阀的故障主要为泄漏、噪音振动以及压力波动不稳等。如内部部件的磨损拉伤小，可以拆卸修补.反之就要更换为具有互换性可行性的控制调节阀体 例如单向阀的内部弹簧的折断，导致油液流量变大，这时应对内部的弹簧进行更换。

2.4 液压辅助元件的故障分析液压辅助元件对液压系统的工作稳定性、工作效率、使用寿命、噪音和温度等影响较大.因此辅助元件是液压系统中不可缺少的组成部分。辅助元件的原理和结构不同，其故障形式也是多样的.主要表现在堵塞、漏油、压力脉动差、释放流量小等方面。

2.5 液压油的污染液压系统的故障主要是因液压油的污染造成的 固体颗粒是主要的污染物，其来源主要分为已被污染的新油 、残留污染、内部生成污染、侵入污染。固体颗粒污染物引起的危害有磨损元件表面、卡死液压部件、堵塞通道以及影响油液的质变 解决方法主要是切断污染物侵入的途径3 结语液压设备是高精度的机、电、液-体化的综合系统，系统故障具有复杂性、模糊性、隐蔽性、随机性及分散性等特点，导致对其故障分析的难度性增大。但液压系统故障有着 自身的特点和规律。通过充分了解液压系统的构造，对故障进行综合分析、推理和判断.是解决系统故障的合理方式～传统故障诊断方法与新技术、新理论相融合.解决液压系统的故障方法必将得到进-步完善和发展 深入研究液压系统故障分析不仅具有很强的实用性，而且具有很重要的理论意义。