液压系统常见故障成因浅析

郑明

摘要 液压系统的常见故障成因主要有4点：油液污染、油温过高、混入空气以及振动及噪音。分别介绍油液污染的危害以及控制，油温过高的危害以及预防，油液中混入空气的危害及对策，振动与噪音的危害及对策。以保障液压系统的稳定工作。

关键词 液压系统；常见故障成因；油液污染；油温过高；混入空气

中图分类号TM8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0053-02

液压系统是当今自动化、机电一体化设备的重要组成部分，广泛用于机械、家电、汽车、钢铁、纺织、塑料、电子、港口、矿山等大量制造工业领域。企业生产流程上出现的大量停机损失都是来自液压气动系统的故障。统计资料表明，解决好液压气动方面的故障诊断和维修，可以减少故障停机50%。液压系统的常见故障成因主要有3点：油液污染，油温过高以及混入空气。

1油液污染的危害以及控制

1.1油液污染的主要危害

1）油液中的固体颗粒对元件的表面冲击引起磨损，造成阀芯和密封件磨损；

2）固体颗粒堵塞液压阀的间隙，引起阀芯卡阻；

3）油液中的水和氧化物对元件造成腐蚀，并加速油液性能的劣化，油液中的水和气泡降低油液的润滑性能。

1.2污染物的来源

1）液压系统安装过程中进入；

2）外部侵入的污染物，空气中的沙尘水分等；

3）系统产生的污染物，元件和管道磨损产生的颗粒，油液氧化分解产生的胶状物，维修时进入的污染物，密封圈破损等。

1.3 油液清洁度的控制

1）系统安装中的污染控制：管道经过酸洗，采用氩弧焊接，安装过程中及时封好管口防止杂物侵入，安装完成后将系统连接成回路，将阀换成冲洗盖板进行系统冲洗直至达到系统要求的精度；

2）液压件装配及维修是不准带手套，不准用纤维织品擦拭表面，禁止使用铁榔头敲打，可以用橡胶锤或加铜棒，液压件用煤油清洗并用洁净的压缩空气吹干后方可装配；

3）系统使用中经常检查更换过滤器滤芯，油箱空滤器，补充新油需经过过滤方可加入油箱。

2油温过高的危害以及预防

2.1 油温过高的危害

1）造成油液黏度下降，引起工作效率下降，泄漏增加；

2）液压元件因过热膨胀，影响相对运动零件的配合间隙，磨擦力增大，造成泵，阀等精密件过早磨损失效；

3）加速橡胶密封件老化变质，寿命减小，引起液压系统泄漏；

4）加速油液氧化。

2.2成因及预防

1）没有冷却循环系统或效果不佳，需经常检查冷却循环系统；

2）负载过大以及零部件磨损严重，应尽量避免长时间高负荷工作，及时检查更换磨损过大的零部件如液压泵在工作五六年后需进行检修；

3）油箱内液位过低以及系统中混入空气，需补足油液经常检查泵吸油口出密封防止进入空气；

4）油液污染及过滤器堵塞，污染严重导致元件磨损，需定期检查更换过滤器滤芯及防治油液污染；

5）液压油牌号选择不当，黏度过高引起功率损失增大造成油温上升，黏度过低造成内泄漏量增大油温升高，因此需选择合适的油液牌号。

3油液中混入空气的危害及对策

3.1 空气的来源

1）通过油箱和泵的吸入管路进入油内，液位过低，泵的吸油管口离液面太近或者泵的进油管路漏气，会有大量空气吸入，系统回油管口高于油箱液面，回油会带入空气；

2）溶解在油液中的空气，在压力突然下降时析出，造成气泡。

3.2混入空气的危害

1）造成系统工作不良。油液是液压传动系统的介质，油液的压缩率很小约为5×10~10m3/N，一般然为是不可压缩的，但在混入空气后压缩率大幅度增加，影响系统工作的可靠性，造成控制失灵或误动作等；

2）造成油温升高，有也中混入空气后在泵的压缩时温度会急剧升高，加速油液氧化，油液润滑性能下降，家督密封件老化等；

3）造成气蚀现象，引起液压元件的磨损，严重危害系统；

4）引起系统的振动及噪音。

3.3消除气泡的方法

加大油箱体积，至少大于泵流量的3倍以上，油箱内设置隔板延长油液在油箱内的停留时间，回油口和吸油口位置相隔远些，使用去除气泡的专业设备等。

4 振动与噪音的危害及对策

1）液压系统的振动和噪声本身不可避免，随着液压技术向高速、高压和大功率方向的发展，液压系统的噪声也日趋严重。液压系统的噪声有机械噪声和流体噪声两种：

（1）机械噪声是由于零件之间发生接触、撞击和振动而引起的。回转体的不平衡，电动机噪声，联轴器引起噪声。流体噪声是由于油液的流速、压力的突然变化以及气穴等原因引起的；

（2）液压泵的流体噪声主要是由泵的压力、流量的周期性变化以及气穴现象引起的。在液压泵的吸油和压油循环中，产生周期性的压力和流量变化，形成压力脉动，从而引起液压振动，并经出口向整个系统传播。同时液压回路的管道和阀类将液压泵的压力反射，在回路中产生波动，使泵产生共振，发出噪声；另一方面，液压系统中溶解的空气。当系统中的压力因某种原因而低于空气分离压时，其中溶解于油中的气体就迅速地大量分离出来，形成气泡，这些气泡遇到高压便被压破，产生较强的液压冲击。

2） 降低液压系统噪声的措施

（1）使用低噪声电机；并使用弹性联轴器，以减少该环节引起的振动和噪声；

（2）在电动机，液压泵和液压阀的安装面上应设置防振胶垫；

（3）尽量用液压集成块代替管道，以减少振动；

（4）用蓄能器和橡胶软管减少由压力脉动引起的振动

（5）系统中应设置放气装置。

5结论

污染、过热，进入空气及振动噪音四者是相互联系的，要进行全面预防才能确保液压系统正常地工作。为此，要对液压系统建立专门的预防保养制度，要严格检查工作油的状况，经常对系统进行全面地检查。对液位，油温，泵的声音，管路泄漏，振动等均要定期检查并且详细记录，以便预先防止故障的发生或及时排除故障。

参考文献

[1]李芝主编.液压传动.

[2]张利平编著.液压传动系统设计与使用.