液压系统原理及故障分析与排除- 学兔兔 www.bzfxw.com .pdf

E 设备s维修 l q u i p me n t a n d Ma i n t e n a n c e 液压系统原理及故障分析与排除 中船6 3 5 4 研究所 江西九江3 3 2 0 0 0 张卫民 现代加工设备液压系统应用较广泛 ，大大提高 了设备的生产效率 。同时最大限度地保证机床设备 的运行平稳性 ，为高精度设备制造提供 了坚实的技 术支持 。 1 ． 液压系统及原理 液压 系统较复杂 ，液压顾名思义是以液体 为工 作介质进行动力传输，经各相关液压元件控制，最 终输 出动力给加工设备进行一 系列的动作 。液压元 件一般包括动力元件 、控制元件 、执行元件 、辅助 元件等。 液压传动是利用液压泵将机械能转变为液体的 压力能 ，然后利用液压缸将液体 的压力能转变为机 械能带动负载 ，各执行机构完成所需的运动速度。 液 压传动 与机械 传动 和气压 传动相 比有较 大 的优 点 ①能 实现 无级调速 ，调速 范 围大 ，可达 1 0 0 1 ～2 0 0 0 1 。②能传递较大 的力和转矩 。与 机械装置相比体 积小 、重量轻 。③工作平稳、冲击 小 ；控制 、调 节简单 。与 电气配合能实现远 程控 制 。④使用寿命长 ，能 自行润滑 。产生的热量随液 体的流动带走。 液压传动的工作介质主要是液压油 。液压油的 合理选用对液压系统的工作状态影响是 巨大的。液 压油主要 的性质是黏 性和可 压缩性 。影 响黏度 的 主要 因素是 温度和压 力 。当压力增大 时黏度也 增 大，一般在中、低压力下黏度变化可忽略不计 ；当 温度升 高时 ，黏度就 下降 。一般高温 时应选 用黏 度大 的液 压油 ，以减 少泄漏 ；温度低 时选用 黏度 小的液 压油 ，以减 小摩擦 。液压油 的选用应 根据 液压泵的要 求确定 。叶片泵工作压 力小于7 MP a 时 推荐用L HM3 2 ／ 4 6 样 ／ 6 8 液压油 ；大于7 MP a 时用 L HM4 6 ／ 6 8 ／ 1 0 0 。齿轮泵工作压力小于 1 2 MP a 7 4 参蔼 籼工 拦旦 熹持i ．搀杰垒 时推荐用L HL 3 2 ／ 4 6 ／ 6 8 液压油 ；大于 1 2 MPa 时 用L H M4 6 ， 6 8 } } ／ 1 0 O ／ 1 5 0 } } 液 压油 。柱塞泵推荐用 油为L HM3 2 样 ／ 4 6 样 ／ 6 8 } } ／ 1 0 0 ／ 1 5 0 液压油。螺杆泵 用油推荐L H L 3 2 4 6 拌 ／ 6 8 。 液压缸是液压系统 的执行元件 ，实现直线往复 运动或小于3 6 0 。的往复运动 。液压缸按结构特点 分为活塞式 、柱塞式和摆动式 。 液压控制 阀是液压系统 中的控制元件 ，用来控 制液压系统中的压力大小 、流量及流动方向 ，它是 直接影响液压系统的工作过程和工作特性的重要元 件。液压阀按用途分为压 力控制阀、流量控制阀和 方向控制阀。液压 阀的基本结构主要包括阀芯、阀 体 、驱动 阀芯在阀体 内作相对运动的操纵装置。液 压阀的工作原理是利用阀芯在阀体内的相对运动来 控制阀 口的通断及开 口的大小来实现 压力、流量、 方 向的控制 。压力控制阀包括溢流阀、减压阀、卸 荷 阀、压力继 电器等；流量控制 阀包括节流阀、调 速 阀等 ；方 向控制阀包括单向阀、换向阀、行程减 速阀等。单向阀有普通单向阀和液控单向阀，它只 允许液体从一个方向通过 ，而反向液流被截止 。单 向阀一般都安装在泵的出口，既能防止系统 的压力 冲击又能防止 系统的油液倒流经泵 回箱 ，还 可以防 止油路发生干 扰。如图1 所示为普通单 向阀符号 ， 图2 所示为液控单向阀符号。 一 图2 换 向阀是利用阀芯和阀体间相对位置的不同来 变换 阀体上各 主油 I 1 的通 断 ，实现 各油路 联通 、 切 断 、改 变流 向的阀类 。按操纵 方式分 为手动 、 机动 、电磁控 制、液动 、电液动 、 气动 。按 工 作位 置和 控 制的 通道 数 分 为二 位 二通 、二 位 三通 、二 位 四通 、三位四通 、三位五通等 。 如 图3 所示 为二位 四通 阀的 图形符 图3 号 P 表示换 向阀与 系统 供油连接 的油 口；朦示 与油路连 接的 回油 口； 、B 表示与执行 元件相连 接的工作油 口；方框表示 阀的工作位置 ，有几个方 框就表示几 “ 位”； “ 上”表示此路不通。 压 力控制阀常用的有溢流阀 、减压阀及压 力继 电器等 。溢流阀是 液压 系统中的主要元件之一 ，在 液压系统 中用于分流和稳压 、限压保护 、卸荷等作 用。图形符号如 图4 所示 。减 压阀是用来降低液压 系统 中分支油路的压 力。图形符号 如图5 所示 。调 速 阀是 由一个定差减压阀和一个可调节流阀串联而 成 ，能保持通过节流 阀的流量稳定 。图形符号如 图 6 所示 。 图4 溢流阀 图5 减压阀 图6 调速阀 2 ． 液压系统故障及排除 过 滤 器和蓄 能器 是液 压系统 中重要 的辅 助元 件。液压系统故障8 0 ％是 由油液 的污染造成的。所 以过 滤器 的好坏对 液压 系统的正 常工作 有着至关 重要的 作用 。过滤 器按滤芯 形式分 为 网式 、线 隙 式 、纸芯式 、烧结式及磁式等。过滤器的精 度等级 由油液 的污染 度等级 来确定 。污染 等级代号 由两 个标 号组成 ，第 1 个标号表 示1 mL 工作介质 中大于 5“IT I 的颗粒数 ，第2 个标号表示 1 mL 工作介 质中大 于 1 5 m的颗粒数。过滤 器按过滤精 度分为粗过滤 器、普通过滤器、精过滤器、特精过滤器。它们分 别能滤 去公称尺寸为 1 0 0 m、1 0～1 0 0 u m、5～ 1 0 m、5 m以下的杂质颗粒 。 图7 为T X 6 1 1 3 c 卧式镗床液压 系统原 理图。该 机床在加工过程 中出现雎 由 无法移 动和调 速盘不能 正常旋转调速 。根据原理 图可知 ，群 由 拖板刹紧是 由一个二位四通电磁阀4 wE 6 c 5 0 ／ 0A w2 2 0 5 0 z 5 设备s维修 q u ipme n t a n d Ma i n t e n a n c e 图7 液压传动图 1 ． 调速盘 2 ．液压缸 3 、1 2 ． 调速阀 4 、1 0 ． 二位二通阀 5 ． 减压阀 6 ． 单向阀 7 ．储能器 8 ． 坐标夹紧装置 9 ． 压力继电器 1 1 ． 溢流阀 控制其夹紧松开 。液压缸的压 力反馈是 由压力继 电 器HE D2 0 A2 0 ／ 6 3 控制 。机 床在加 工过程 中突然 出 现 轴无法移 动 ，原 因是 由于 铀夹 紧块 未松开 ， 压力继电器反馈给P L C的信号始终是锁紧状态 ，机 床锁死无法移动 。经检查发现二位 四通阀电磁铁发 烫 拆下 电磁 阀通2 2 0 V [, 部 电源未发现 阀芯有 明 显动作 ，初步判断 电磁 阀出现故障。拆开电磁 阀体 后发现阀芯表面有较深 的划痕 ，阀芯表面有黄渍 ， 手推动阀芯困难 。将阀芯清洗后研磨 ，手动推动 阀 芯轻松 ，装好调试完成试机工作正常 。此故障是 由 于油液脏 ，有杂质进入阀体将其卡死 引起 的。 调速盘调速是 由二位二通 阀、减压阀、调速阀 控制调 速盘各 油路 的通断来控 制各个 液压缸 的动 作。调速盘旋转困难主要是因为调速盘中有异物卡 死或液压缸不动作引起的 。将调速盘和液压缸拆下 清洗后动作应很轻松。 MT1 0 0 五轴加 工中心液压系统较复杂，设备运 行过程 中经常 出现漏 油现象 ，经检查 发现是 由于 密封 圈 磨 损 导 致 泄 漏 。 更 换 密 封 圈后 工作正常。 工作台旋转时 ， 松 开 、 夹 紧 动 作 是 由液 压 控 制 滑 块 来 实 现 动 作 的 。液 压 传动 如 图8 所示 ，工 作 台卡 死 是 由于 滑 块 密 封 圈磨 损导 致 泄 漏 ，滑 块 不能 正 常 移 动 ，将 工作 台 - ． I 滑块 I l 曰1 I 7 ’ 一 7 I J |P B r 召 ， ● F - ]广 l f I k v 图8 工作台刹车液压组合阀 磊 ～ 75 甫