液压系统常见故障分析及预防

液压系统常见故障分析及预防
【摘要】本文介绍了太钢炼钢一厂100T电转炉液压系统及其常见故障分析及预防。

【关键词】电转炉；液压；故障诊断
0.前言
太钢炼钢一厂新投产100T电转炉其主体设备为液压控制，在运行维护过程中存在对液压系统原理不清，无法准确判断故障原因，导致事故扩大，在此对其进行常见故障分析及制定相应的预防措施。

液压设备最常见故障现象有：压力失控、速度失控、动作失控、温度升高异常及泄漏。

下文将分别进行故障分析及制定预防措施。

1.系统压力失控问题
系统压力失控主要表现为：系统无压力，压力不可调、压力波动与不稳。

1.1系统无压力
当设备在运行过程中，系统突然压力下降至零并无法调节，其原因多数情况下是调压系统本身的问题。

主要是溢流阀故障，应对其重点检查，其可能故障原因为：溢流阀阻尼孔堵塞；溢流阀的密封端面上有异物；溢流阀主阀芯在开启位置上卡死。

设备在停开一段时间后，重新启动，压力为零，其可能原因有：溢流阀在开启位置卡死；液压泵电机反转；液压泵因过滤器堵或吸油管漏气未吸上油。

设备经检修元件装拆更换后压力为零，其可能原因有：液压泵未装紧，不能形成工作容积；液压泵内未装油，不能形成密封油膜。

1.2系统压力不高
这类问题一般由内泄漏引起，其主要原因有：液压泵磨损，形成间隙，调不起压，同时也使输出流量下降。

溢流阀主阀芯与配合面磨损，使溢流阀的控制压力下降，引起系统压力下降。

执行元件磨损或密封损坏，使系统压力下降或保持不住原来的压力。

1.3系统压力居高不下，且调节无效
这类问题原因一般都在溢流阀上，即溢流阀失灵。

当主阀芯在关闭位置上被
卡死或锈结时，必然会出现系统压力上升且无法调节的症状。

当溢流阀的先导控制油路被堵死时，控制压力剧增，使系统压力也突然升高。

1.4系统压力漂移
系统压力漂移是指系统压力不能在调定值上稳定，随运行时间发生变化。

引起系统压力漂移的主要原因是油温的变化，油温上升可使油粘度下降，引起系统压力变化。

油位升高的原因将在第四小节专门进行论述。

2.速度失控
2.1爬行
所谓爬行就是液压缸在低速下运行时产生时断时续的运动现象。

爬行的直接原因有：（1）油内混入空气，引起执行件动作迟慢，反应滞后。

比如更换液压缸后液压缸内将残存空气，此时应对液压缸进行排气。

（2）压力调得过低、或调不高、或漂移下降时，同时负载加上各种阻力的总和与液压力大致相当，执行元件表现为似动非动。

（3）系统内压力与流量过大的波动引起执行元件运动不匀。

（4）电路失常也会引起执行元件运动状态不良。

例如，当电路因某种原因供给电磁铁的电信号是时断时续，由此引起换向阀不能可靠地开启，导致执行元件的运动不稳定。

2.2速度慢
液压系统运动速度慢，有多方面原因。

主要是：液压泵磨损，容积效率下降；换向阀磨损，产生内泄漏；溢流阀调节压力过低，使大量的油经溢流阀回油箱；执行元件磨损，产生内泄漏；系统中存在未被发现的泄漏口；串联在回路中的节流阀或调速阀未充分打开，或其它原因使油路不通畅。

2.3速度不可调
一般是由于流量控制阀卡死、锈死等原因引起。

另外，调速阀本身损坏自然也无法调速。

电液比例调速阀如果电气信号不能调节，同样也无法调整系统的速度。

2.4速度不稳定
这类问题的主要原因是：温度的变化，引起泄漏量的变化，致使供给负载的流量变化。

3.动作失控
3.1动作不能按设定的顺序起始
引起这类问题的直接原因主要是换向阀没有正常开启，可能的原因有：（1）换向阀芯卡死。

（2）换向阀顶杆弯曲。

（3）换向阀电磁铁烧坏。

（4）电磁阀控制线松脱。

（5）控制继电器、放大器失灵，使电信号不能正常传递，以及电路方面的其他原因使电信号中断（限位误动作或损坏，控制继电器、放大器线断）。

3.2动作不能按设定的顺序结束
这类问题一般是由于换向阀不能及时关闭引起，可能的原因有（1）换向阀卡死，阀芯不能复位。

（2）换向阀弹簧折断，阀芯不能复位。

（3）换向阀的电信号未能及时消失。

3.3出现意外的动作
这类问题主要是换向阀与电信号故障引起。

其可能的原因有（1）由于电路的故障，电磁铁得到了错误的电信号。

（2）换向阀内部磨损严重，压力油可以从其缝隙中通过，进入液压缸两腔。

4.温度升高异常
温度升高的主要原因是：（1）冷却系统故障如冷却器堵塞、冷却水流量、压力达不到设定值。

（2）液压元件磨损或系统存在泄漏口引起温升过高。

当液压泵磨损，有大量的泄漏油从排油腔流回吸油腔，引起节流发热。

5.预防
液压设备正确使用与精心保养，可以防止机件过早磨损和遭受不应有的损坏，从而减少故障发生，其中最重要的是点检、定检与定期维护。

点检第一手资料对确定修理项目，编制维修计划，故障产生的规律，以及液压元件的使用寿命都有很重要作用。

液压系统点检及定检的内容一般包括：
（1）所有液压阀、液压缸、管件是否有渗漏。

（2）液压泵运转时是否有异常噪声。

（3）液压缸运行全行程是否正常平稳、速度是否满足设定值。

（4）液压系统中各测压点压力是否在规定的范围内，压力是否平稳。

（5）液压系统中油箱内油液温度是否在允许范围内（水-乙二醇工作温度为20℃～65℃）。

（6）液压系统各部位是否有高频振动。

（7）油箱内油量是否在油标范围内（蓄能器工作状态时油位为2/3～1/2）。

（8）电气控制的换向阀是否灵敏可靠。

（9）限位开关的位置是否变动，固定螺栓是否松动。

（10）定期对油箱内的油液进行取样化验，检查油液的污染状况（6个月化验周期）。

（11）定期检查蓄能器工作性能。

（12）定期检查冷却器及加热器工作状况。

定期维护是保证液压系统正常工作的重要措施。

定期维
护的主要内容有以下几个方面：
（1）定期紧固螺栓及螺钉。

（2）定期检查或更换密封件。

（3）定期清洗或更换液压件。

（4）定期清洗油箱与管道（1年清洗一次）。

（5）定期更换虑芯。

（3个月清洗或更换虑芯一次）。

在检修及日常维护中应特别注意以下几个方面：
（1）从系统中拆卸液压元件及管路时，严禁带压作业，必须确保系统已泄压或相应管路控制阀门已关闭，拆卸管路时未防止余压伤人，拆卸人员应在管路侧面工作。

对拆卸下的液压元件进行分解必须在清洁的车间进行，严禁在露天、棚子、杂物间和库房中分解装配液压元件。

（2）允许用煤油、汽油以及和液压系统所用同牌号的液压油对液压元件进行清洗，不得使用和液压系统牌号不同的液压油清洗。

清洗后的零件应放入带盖子的容器中，并注入同牌号液压油。

清洗后必要时，可用干燥清洁的压缩空气吹干零件。

不得使用可能被污染的气体吹，也不得用棉、麻、化纤织品擦拭，防止脱落纤维污染系统。

（3）装配完的液压元件及拆卸下的管路，所有进出油口要用塑料塞子或干净的布堵上。

（4）拆洗过程中，检查了零件、密封状况，不符合要求的应更换。

【参考文献】
[1]雷天觉主编.新编液压工程手册.
[2]黄志坚，袁周，等编著.液压设备故障诊断与检测实用技术.。