阡陇
液压传动系统的故障分析与排故液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的，它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点，因而广泛应用于工程机械领域。但是，液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因，而准确迅速地查出故障发生的部位和原因，并及时排除。在工程机械的使用、管理和维修中是十分重要的。��1 液压系统的主要故障��在相对运动的液压元件表面、液压油密封件、管路接头处以及控制元件部分，往往容易出现泄漏、油温过高、出现噪音以及电液结合部分执行动作失灵等现象。具体表现：一是管子、管接头处及密封面处的泄漏，它不仅增加了液压油的耗油量，脏污机器的表面，而且影响执行元件的正常工作。二是执行动作迟缓和无力，表现为推土机铲刀提升缓慢、切土困难，挖掘机挖掘无力、油马达转不起来或转速过低等。三是液压系统产生振动和噪音。四是其他元件出现异常。��2 故障的检查��1 直接检查法 �凭借维修人员的感觉、经验和简单工具，定性分析判断故障产生的原因，并提出解决的办法。 �2 仪器仪表检测法 �在直接观察的基础上，根据发生故障的特征和经验，采取各种检查仪器仪表，对液压系统的流量、压力、油温及液压元件转速直通式检测，对振动噪音和磨损微粒进行量的分析。 �3 元件置换法 �以备用元件逐一换下可能发生故障的元件，观察液压系统的故障是否消除，继而找出发生故障的部位和原因，予以排除。在施工现场，体积较大、不易拆装且储备件较少的元件，不宜采用这种方法。但对于如平衡阀、溢流阀及单向阀之类的体积小，易拆装的元件，采用置换法是比较方便的。 �4 定期按时监控和诊断�根据各种机械型号、检查内容和时间的规定，按出厂要求的时间和部位，通过专业检测、监控和诊断来检测元器件技术状况，及时发现可能出现的异常隐患，这是使液压系统的故障消灭在发生之前的一种科学技术手段。当然，执行定期检测法，首先要培养一些专业技术检测人员，使他们既精通工程机械液压元件的构造和原理，又掌握和钻研检测液压传动系统的各种诊断技术，在不断积累靠人的直感判断故障经验的同时，逐步发展不解体诊断技术，来完成技术数据采集，辅以电脑来分析判断故障的原因及排除方法。��3 液压系统的故障预防��1 保证液压油的清洁度 �正确使用标定的和要求使用的液压油及其相应的替代品(详参《工程机械油料手册》)，防止液压油中侵入污物和杂质。因为在液压传动系统中，液压油既是工作介质，又是润滑剂，所以油液的清洁度对系统的性能，对元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命等影响极大。液压元件的配合精度极高，对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应更为敏感。 �造成污物杂质侵入液压油的主要原因，一是执行元件外部不清洁；二是检查油量状况时不注意；三是加油时未用120目的滤网过滤；四是使用的容器和用具不洁净； 五是磨损严重和损坏的密封件不能及时更换；六是检查修理时，热弯管路和接头焊修产生的锈皮杂质清理不净；七是油液贮存不当等等。�在使用检查修理过程中，应注意解决这些问题，以减少和防止液压系统故障的发生。 �2 防止液压油中混入空气 �液压系统中液压油是不可压缩的，但空气可压缩性很大，即使系统中含有少量空气，它的影响也是非常大的。溶解在油液中的空气，在压力较低时，就会从油中逸出产生气泡，形成空穴现象；到了高压区，在压力的冲击下，这些气泡又很快被击碎，急剧受到压缩，使系统产生噪音。同时，气体突然受到压缩时，就会放出大量的热能，因而引起局部受热，使液压元件和液压油受到损坏，工作不稳定，有时会引起冲击性振动。 �故必须防止空气进入液压系统。具体做法：一是避免油管破裂、接头松动、密封件损坏；二是加油时，避免不适当地向下倾倒；三是回油管插入油面以下；四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大，不能把溶解在油中的空气分离出来。 �3 防止液压油温度过度�液压系统中的油液的工作温度一般在30℃～80℃范围内比较好，在使用时必须注意防止油温过高。如油箱中的油面不够，液压油冷却器散热性能不良，系统效率太低，元件容量小，流速过高，选用油液粘度不正确，它们都会使油温升高过快。粘度高增加油液流动时的能量损耗，粘度低会使泄漏增多，因此在使用中能注意并检查这些问题，就可以预防油温过高。此外对液压油定期过滤，定期进行物理性能检验，既能保证液压系统的工作性能，又能减少液压元件的磨损和腐蚀，延长油液和液压元件的使用寿命。 
本文对设备原存在的振动问题进行分析研究，找出了原因，制定出解决问题的一系列方案。设计了提高设备刚度的夹紧机构，为此夹紧机构又设计了很有特色的液压回路。通过此次改造，设备工作平稳，延长了设备的使用寿命，提高了产品质量，获得了成功。 前言 1830开卷线使用的剪切模、落料模有十多种。由于各种模具尺寸不同，因此在落料压力机与堆垛机之间安装一台可进行伸缩调整和高度调整，工作速度可调整，间歇工作的出料皮带机。经过多年使用，现存在： 皮带机各铰接、传动副间隙增大，当皮带机高速运行时，机身振动严重。 当冲下的工件质量在25kg以上时，板料被剪下后，在极短时间内加速，激增动量促使支撑钢梁前倾，导致驱动电机轴与主轴中心距减小。因同步带松边的张紧轮为固定式，无法自动补偿中心距减小造成的同步带松边松弛，导致同步带跳齿。 以上问题严重降低了出料皮带、同步带及轴承的寿命。同时导致输出工件跑偏，影响堆垛质量。 主题 第一课题：振动原因分析 经研究，发现产生振动的主要原因是由于皮带机后部主梁、前部升降机构刚度不足，各铰接、齿条、传动副间隙较大。机构在激振力作用下发生受迫振动。激振力来源主要有： 一被剪下的钢板有一个加速过程，根据达朗伯原理，皮带机将受到一个与剪切频率相同，方向与板料运行方向相反的力； 二由于皮带机具备伸缩功能，中部无法使用辊子支撑，只使用一组钢筋托架支撑皮带及钢板。当钢板运行至该处，重力使皮带下凹，皮带与托架摩擦阻力加大。钢板通过后，摩擦阻力减小。 三个别辊子加工质量不高，圆跳动严重超标、动平衡不好。 激振力的频率与大小受皮带运行速度、剪切次数、工件质量、面积、形状、皮带机外伸量等多种因素影响。当该频率与皮带机固有频率接近时便发生共振。 第二课题： 问题解决方法 一般避免振动采取的解决措施有：（1）消除振源、（2）远离共振区。 通过调整系统各部分运转参数，使机器的运转远离系统的固有频率，避免发生共振。对损坏的轴承进行更换，对全部辊子进行平衡调整。这样减弱、减少了使皮带机振动的振源。 提高系统刚度能够改变系统固有频率，可以提高系统抵抗激增载荷使其变形的能力。 经研究，在皮带机前端增加支撑构件对提高系统刚性效果最好。但该出料皮带机有升降要求，不能采用永久性固定结构。因此决定：用一对固定在压力机立柱上的夹紧液压缸夹紧固定在皮带机机身上的导板。依靠液压夹紧装置的夹紧力来平衡因工件被剪下后在极短时间内加速使皮带机动量激增导致皮带机后部钢梁前挠的力。并提供阻尼力阻止皮带机起振。从而避免机身振动。 第三课题：夹紧系统具体方案 为了保证夹紧装置的刚度，适合可供改造使用的有限空间。决定夹紧装置使用单作用油缸。 但是，单作用油缸活塞伸出后无法自动复位。需要调整皮带机高度时，即使卸除系统压力，活塞前端面仍贴在导板表面。如果有异物进入，会对升降装置的寿命产生影响。因此研究设计了一套新颖的液压回路。采用这一液压回路便可解决上述问题。液压原理如图：1。 1、夹紧时，气动液压泵经过滤器、单向阀吸油，通过二位四通带定位电磁换向阀将油液注入液缸，使液缸夹紧。 2、放松时，气动液压泵经换向阀将液缸内油液吸出，通过左侧单向阀将油液排回油箱。这样，通过控制电磁阀的换向，就可以实现单作用液压缸的伸缩动作。 液压系统对油液清洁度要求较高，因此在气动液压泵从油箱吸油的管路上安装过滤器。为不使换向卸压瞬间油液冲破过滤器，在过滤器前安装一个单向阀。排回的油液从另一个反向安装的单向阀排回油箱。这样即阻止了油箱中的杂质进入管路，又可以使管路中原有和新生杂质逐渐排回油箱。另外，在气动液压泵空气供应端安装过滤器和油雾器，也起到延长寿命、减少故障的作用。 气动液压泵以工厂压缩空气为动力，依靠气液活塞面积比将油液加压到所需压力。当油液压力与气压平衡时，自行暂停工作，油液泄漏时可自行补压。通过其附带二位五通换向阀自身的不同设定，可实现通电使能、通电停止、气源自控功能。 使用该泵作为液压源的本系统与其它使用电机驱动的液压泵为液压源的系统相比。不仅大大减少了电气系统在电机等方面的投资，而且避免了其它方式在电机频繁启停或溢流时产生的能量损失。从而降低了控制部分难度，减少了工作量。还可以使用更小的油箱，使系统更加紧凑。同时，因不必提供电机所需380V电压，仅为电磁阀和压力继电器提供24V电压，所以本系统更加安全。 第四课题： 配套电气系统 其电气方面基本要求是，在液压系统处于夹紧状态时禁止进行皮带机升降操作。电气部分设计时，将该装置独立于原自动线电气部分，该装置任意故障均不影响自动线正常工作。综合安全、效率、自动化、操作方便、维修等因素进行设计并编制PLC程序，最终功能如下： 皮带机处于夹紧状态，禁止进行皮带机升降操作。 进行皮带机升降操作，皮带机自动放松。 系统上电，夹紧系统自动放松。 全线连动时夹紧系统自动夹紧。 压力继电器防短接、断路设计。 plc程序内部与外部继电器分别应用防粘设计。 电磁阀线圈安装续流二极管延长继电器触点寿命。 任何时候均可手动控制夹紧放松。 带定位电磁阀采用脉冲信号控制，节能降耗。 结论 通过使用气动液压泵，配合新颖油路设计，辅以适当PLC程序，本次改造安全、节能、环保、实用。成功解决了皮带机振动问题，提高了堆垛质量，个别规格产品产量相应提高。使用一年半来工作稳定可靠。值得相关改造项目借鉴参考。
从工程的角度讲：气体是可压缩流体，液体是不可压缩流体 当然气压传动的压强小于液压，也是一个主要原因 气体容易泄露不易密封；气体可以被压缩而产生高温；气体可被压缩导致其很难用于产生伺服动作；气体的高压缩比是同样的压力下提供同样的动作量需要的气体很多；平时不易储存…… 气压传动更适宜与远距离传动，因为气压传动可以直接从空气中获得气体进行加压，而液压传动要靠液体，而一般机械他自身携带的液体数量是相当有限的如千斤顶，只适合短距离的传动，但是稳定性更好，传受较大的力效果更好1829年出现了多级空气压缩机，为气压传动的发展创造了条件。1871年风镐开始用于采矿。1868年美国人G威斯汀豪斯发明气动制动装置，并在1872年用于铁路车辆的制动。后来，随着兵器、机械、化工等工业的发展，气动机具和控制系统得到广泛的应用。1930年出现了低压气动调节器。50年代研制成功用于导弹尾翼控制的高压气动伺服机构。液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
