多功能天车液压系统运行故障分析.pdf

总第 1 5 2期 2 0 1 4年 第6期 山 西 冶 金 SHANXI METALLURGY To t a l 1 5 2 No ． 6， 201 4 警 龟 镳贪 镪 多功能天车液压系统运行故障分析 刘 云 云 山西华圣铝业有限公司， 山西永济0 4 4 5 0 1 摘要 分析 了多功能天车液压系统的构成、 分析产生故障的原因及诊断故障的方法， 并结合实际提出相关的 日常 维护的方 法。此方 法可极大地保证 多功能天车的正常运行 。 关键词 液压系统液压站油污染故 障诊断维护 中图分类号 T H 2 1 3 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 2 1 1 5 2 2 0 1 4 0 6 0 0 9 1 0 2 电解多功能天车是大型预焙电解槽生产的关键 设备 ， 它能完成铝 电解生产的打壳 、 换阳极 、 加料 、 出 铝、 抬母线、 电解槽安装和检修等工作， 是集机械、 电 气 、 液压 、 和气动于一体的设备 ， 对提高生产率 ， 减轻 操作工人的劳动强度起到了关键作用。多功能天车 的大部分功能是 由液压系统来完成的 ，故液压系统 的工作状况直接影响着整台设备性能的发挥。 1 液压 系统组成 多功能天车液压系统 由双联柱塞泵 、 压力阀组 、 流量阀组、 各工具部分动作控制阀、 液压缸、 液压马 达、 油箱及连接管路等部分组成。 双联变量轴向柱塞 泵由主泵 轴向柱塞变量泵 、 辅助泵 齿轮泵 和控 制阀组组成。 轴向柱塞变量泵为斜盘式柱塞变量泵 ， 斜盘的角度由柱塞泵内小油缸控制，小油缸推杆的 位置由压力伺服阀和流量伺服阀的共同作用决定。 控制阀组由压力伺服阀、流量伺服阀和一个溢流阀 叠加组成 ， 控制着双联柱塞泵输 出的压力和流量。 压 力 阀组为溢流阀和换 向阀叠加组成， 通过调节溢流阀 来调节所供出的压力。 流量阀组为节流阀和换向阀叠 加组成， 通过调节节流阀来调节所供出的流量。控制 阀由工具回转、 阳极机构升降、 扳手升降、 扳手回转、 夹具开启 、 打壳机构升降、 抓斗机构升降等组成。 2 液压系统故障原 因分析 液压系统故障， 7 0 ％左右是由于液压油液污染 造成的。根据多年现场维修实践经验， 系统泄漏、 油 污染 、油温过高和油液 内产生泡沫是引起液压系统 故障的主要原因。 收稿 日期 2 0 1 4 1 1 1 7 作者简介 刘云云 1 9 7 6 一 ， 男， 从事电解铝工艺与设备技术 研 究， 工程师。E ma i 1 l i u y u n y u n 0 7 1 5 1 2 6 ． c o m 2 ． 1 系统泄漏 液压系统泄漏分 为内部泄漏和外部泄漏两种类 型。对于外部泄漏 ， 由于其发生在外部 ， 对系统的运 行影响较明显， 很容易查找发现出其故障原因。 当系 统出现外部泄漏时一般会出现以下现象液压油内 产生气泡 ； 液压系统温度升高快 ； 油箱 内压力增高 ； 液压系统运行动作不稳定， 有爬行现象； 液压泵运行 噪声增大。 对于内部泄漏， 主要是由于液压系统中液 压元件随运行时间的增加发生磨损造成的。鉴别 内 部泄漏最简单办法是测试系统满载和空载时的工作 周期长短， 若系统完成满载时的动作时间明显延长， 那说 明系统可能存在 内泄漏或泵可能已失效[ 。 2 ． 2 油污染 液压系统液压油的污染源， 一般情况下有三类 。 一 类是外部侵入的污染物 外部侵入污染物主要是空 气中的粉尘， 通常通过油箱气孔、 油缸的封轴、 泵和马 达等轴侵入系统的。一类是内部污染物 即系统内液 压元件在加工 、 装配 、 调试 、 运输及安装等各环节中残 留下的污染物 ； 另一类为液压系统运行中产生的污染 物 系统在运作过程当中由于液压元件的磨损老化而 产生的污染物 ， 如密封件的老化破损 ， 各泵 、 阀及接头 上磨损脱落的金属颗粒 ， 以及管道内锈蚀剥落物以其 油液氧化和分解产生的颗粒与胶状物等， 尤其是当系 统油温过热时， 会加速这种污染物的形成。 2 _ 3 油温赳高 油温过高会加速油液的变质，引起液压元件腐 蚀和在油液内形成沉积物，并导致堵塞阻尼孔和加 速阀的磨损 ， 最终将会造成阀 、 泵卡死 ， 及时处理油 温过高能使在严重的危害未发生前使系统故障得以 消除。油温过高也会造成系统密封圈和防尘圈的寿 山西冶金 E m a i l s x y j b j b 1 2 6 ．c o m 第 3 7卷 命缩短。 产生油温过高的原因主要有 油箱油位过低 未及时添加油液 ； 液压元件存在 内部泄漏 ； 所用液压 油黏度过高； 过滤器清洗、 更换不及时引起堵塞； 回 油背压阀调节过高； 冷却器系统失效。 2 ．g 油液内形成泡沫 油液 内形成泡沫 的条件是油液 内混入 了空气 。 当油液内气泡很小时， 会积聚在系统的各个部分， 造 成系统运行不稳定。同时泡沫会造成油液过热的现 象 ， 这是 因为当油液被压缩时， 存在油液内气泡 同时 被压缩， 相当于外界对这团空气在做功， 根据能量守 恒定律， 外界对其做的功就转化成了空气的内能， 因 此空气的温度会升高，这样热的空气气泡会通过热 传递加热周围的油液。液压系统中产生泡沫的主要 原 因是 油箱油位过低未及时添加油液， 造成泵将空 气吸人系统中； 液压系统各连接处存在泄漏； 使用不 合适的液压油及液压油变质或存在有害杂质；在维 修过程 中将空气带人系统 。 3 液压故障的诊断 液压故障的诊断主要是根据故障症状 现象 的 特征，借助各种有效手段，找出故障发生的真正原 因， 弄清故障机制， 有效排除故障。故障诊断总的原 则是先“ 断” 后“ 诊” 。 故障出现时， 一般以一定的表现 形式 现象 显露出来， 所以诊断故障应先从故障现 象人手 ， 然后分析故障机理和故障原 因， 最后采取对 策 ， 排除故障。其步骤如下 故障现象 外部表现形 式 的调查一故障原因 故障机理 的分析一故障的 排除和修理。 多功能天车液压系统是 由机械 、 液压 、 电气等装 置组合而成的， 因此发生的故障也是多种多样的。 某 一 种故障的发生可能是由多种因素影响后造成， 因 此分析液压系统故障必须要先看懂液压系统原理 图， 要了解原理图中每个部件的作用 ， 然后根据故障 现象进行分析 、 判断 ， 针对引起故 障原因的多种因素 进行逐一分析排除，抓住产生故 障的主要矛盾进行 解决和排除。排除液压故障的方法有以下三种。 3 ． 1 简易故障诊断法 简易故障诊断法是目前采用最普遍的方法， 此 种故障发生相对简单 ， 可靠维修人员的个人经验， 并 利用现场简单仪表根据液压系统出现的故障，通过 问、 看、 听、 摸 、 闻等方法了解系统工作情况 ， 进行分 析、 诊断最终确定产生故障的原因和部位。 简易诊断 法只是一个简易的定性分析，对快速判断和排除故 障 ， 具有较广泛 的实用性 。 3 ． 2 利用液压系统原理图分析法 即根据液压传动系统出现的故障，通过分析液 压系统原理图查找故障产生的油路和元件，并最终 确定产生故障的部位及原因， 提出排除故障的方法。 熟悉液压系统原理图，是维修技术人员排除液压故 障的基础， 也是查找液压故障最基本的方法， 因此要 求维修人员必须具有一定液压基础知识，能看懂液 压系统原理图， 并对各图形符号所代表元件的名称、 功能、 对元件的原理 、 结构及性能有一定的了解_ 2 ] 。 3 ．3 逻辑分析法 当液压系统发生故障时，常常不能立即找出故 障发生的部位和原因， 为了避免处理故障的盲目性， 必须根据液压系统原理进行逻辑分析或者采用 因果 分析等方法逐一进行故障排除，最后找出发生故障 的部位和原因。 4 液压系统维护 要提高机械液压系统的可靠性，降低其故障率， 就必须有效的防止液压油的污染 ， 保证其清洁。液压 系统发生一些故障时，事前往往都会出现异常现象。 而认真严格的 日常检查和保养 ， 对于及时发现和排除 小的故障、 预防大的事故发生具有很重要的意义。因 此， 应重视和加强日 常检查和保养。其主要内容如下 1 定期检查液压系统各紧固件和管接头有无松 脱 ， 管道有无变形或损伤等。 2 液压泵在初次运转前 ， 应向泵内注满油 ， 以防 空运转损坏液压泵。 3 液压系统分 配阀的工作压力 ， 如果超过或低 于规定值 ， 应进行及时调整 。 4 在随时注意液压系统油温 、 压力 、 声音等情况 外， 还应注意观察液压缸、 液压马达、 换向阀、 溢流阀等 元件的工作f 青 况 ， 以及整个系统的漏油和振动情况等。 5 新油加人前要先过滤。液压油在加入设备前 应使用高效滤油机对其进行过滤，使污染物进入液 压系统之前将其新油中的污物清除掉。 6 保持液压系统的良好密封 ， 必要时检查并更 换防尘 圈和密封 圈。正常使用的机械设备外界污染 主要是通过加油 口、 油箱通气孔 、 活塞防尘密封圈管 路连接处等进入系统内部 。 因此 ， 在 日常维护中， 应保 证油箱盖良好密封， 通气 口应配有隔离式通气过滤器 或采取其它方式防止所换空气与系统油液接触。 7 检修液压系统时 ， 要防 下转第9 5页