液压基本回路的故障诊断与维修

序 号 1 2 3 4
故障原因
溢流阀7故障，系统压 力上不去 液压缸活塞与活塞杆摩 擦阻力大，别劲 单向阀故障 液压泵故障
维修方法
检修或更换溢流阀7 调整其配合间隙 检修或更换单向阀 检修或更换液压泵
3．锁紧回路不可靠锁紧的故障诊断与维修方法(见表3-6)
序 号 1
故障原因 液压缸或液压马达泄漏 液压单向阀泄漏
项目三液压基本回路故障诊断与维修
液压基本回路是能完成某种特定控制功能的液压元件的组 合。按完成的功能不同可分方向控制回路、压力控制回路和 速度控制回路三种基本回路等。液压基本回路故障诊断与维 修是液压系统的基础。 任务一 压力回路故障诊断与维修 任务二 方向回路的故障诊断与维修 任务三 速度回路故障诊断与维修 任务四 顺序动作回路和同步回路故障诊断与维修
4
3．振动与噪声故障诊断与维修方法(见表3-3)
序 号 1 2 故障原因 出油口油路中有空气，容易发生气 蚀，产生高频噪声 调压螺母（或螺钉）松动 压力阀弹簧在使用过程中发生弯曲 变形，液压力容易引起弹簧自振，当 弹簧振动频率与系统振动频率相同时， 会出现共振，其原因是控制阀芯弹簧 刚度不够 维修方法 排净油路中的空气
四、知识拓展—方向回路的常见故障诊断与维修方法
1．用换向阀控制的换向回路不换向故障诊断与维修方法(见表3-4)
序 号 1 2 3 4
故障原因 液压泵故障
维修方法 检修或更换液压泵
溢流阀故障
换向阀故障 液压缸或液压马达故障
检修或更换溢流阀
检修或更换换向阀 检修或更换液压缸 或液压马达
2．用双向变量泵控制的换向回路不换向故障诊断与维修方法(见表3-5)
2．“换向无缓冲，引起液压冲 击”故障诊断与维修 如图3-10(a)所示为采用三位四 通电磁换向阀的卸压回路图，该 回路的电磁换向阀的中位机能为 M型，当换向阀处于中位时，液 压泵提供的油液由换向阀中位卸 荷，直接流回油箱。在高压、大 流量液压系统中，当换向阀发生 切换时，系统会出现较大冲击。
出现这种故障的原因是：三位换 向阀中具有卸荷功能的除了M型以外， 还有H型和K型的三位换向阀，这类换 向阀组成的卸压回路一般用于低压、 小流量的液压系统中。对于高压、大 流量的液压系统，当液压泵的出口压 力由高压切换到几乎为零压，或由零 压迅速切换上升到高压时，必然在换 向阀切换时产生液压冲击。同时还由 于电磁换向阀切换迅速，无缓冲时间， 迫使液压冲击加剧。如图3-10(b)所示， 将三位四通电磁换向阀更换成三位四 通电液换向阀，由于电液换向阀中的 液动阀换向的时间可调，换向有一定 的缓冲时间，使液压泵的出口压力上 升或下降有个变化过程，提高换向的 平稳性，从而避免了明显的压力冲击， 回路中单向阀的作用是使液压泵卸荷 时仍有一定的压力值（0.2～0.3MPa）, 供控制油路使用。
三、任务实施
1．“换向阀选用不当，出现振动和噪声”故 障诊断与维修 在如图3-7所示的用三位四通电磁换向阀控制 的换向回路中，活塞向左移动时，常会产生 噪声，系统还伴随有剧烈振动。 三位四通电磁换向阀处于右位工作时，油液进 入无杆腔，推动活塞向左移动，而因为A1， <A2，所以无杆的回油会比有杆腔的进油大得 多，如果只按液压泵流量选用电磁换向阀的 规格，不但压力损失大增，而且阀芯上所受 的液压力也会大增，远大于电磁铁的有效吸 力而影响换向，导致电磁铁经常烧坏，另一 方面，如果与无杆腔相连的管道也是按液压 泵的流量选定，液压缸返回行程中，该段管 内流速将远大于允许的最大流速，而管道内 沿程压力损失与流速的平方成正比，压力损 失增加，导致压力急降和管内液流流态变差， 出现振动和噪声。
这个故障的维修方法是：将该回路中 的三位四通电磁换向阀换成较大的规 格电磁换向阀，振动和噪声明显降低， 但会发现在电磁换向阀处于中位锁紧 时，活塞杆的位置会缓慢发生微动， 在有外负载的情况下更为明显。引起 这种现象的原因是：由于换向阀阀芯 与阀体孔间有间隙，内部泄漏是不可 避免的，加之液压缸也会有一定的泄 漏，因此在需要精度要求较高的液压 系统可用双液控单向阀组成液压锁紧 换向回路。
要锁紧调压螺母（或螺钉） 更换刚度适合的弹簧
3
4
滑阀与阀孔配合过紧或过松都会产 清洗、研磨可更换压力阀 生噪声 阀芯
5
压力阀的回油路背压过大，导致回 油不畅，引起回油管振动，产生噪声
降低压力阀的回油路背压
任务二 方向回路的故障诊断与维修 一、任务分析
方向回路是用来控制进入执行元件液流的接通、关断及改 变流动方向，实现工作机构的启动、停止或变换运动方向的 液压回路。常见的方向回路有换向回路和锁紧回路等。 本任务的要求弄清换向回路和锁紧回路的组成和工作原 理，学会换向回路和锁紧回路故障诊断与维修方法。
2．平衡回路的组成和工作原理 平衡回路是防止垂直或倾斜放置 的液压缸和与之相连的工作部件 因自重而自行下落的液压回路。 如图3-2所示为用液控顺序阀控 制的平衡回路的组成和工作原理 图 。 当活塞下行时，控制压力油打开 液控顺序阀，背压消失，因而回 路效率较高；当停止工作时，液 控顺序阀关闭以防止活塞和工作 部件因自重而下降。这种平衡回 路的优点是只有上腔进油时活塞 才下行，比较安全可靠；缺点是 活塞下行时平稳性较差。
1
油液的污染导致压力阀阀芯阻尼孔 清洗阀芯，畅通阻尼孔， 被污物堵塞，滑阀受力移动困难，甚 并更换液压油 至出现爬行现象，导致油液压力波动 控制阀芯弹簧刚度不够，过软，导 致弹簧弯曲变形无法提供稳定的弹簧 力，造成油液压力在平衡弹簧力的过 程中发生波动 更换刚度适合的弹簧
2
3
滑阀表面拉伤、阀孔碰伤、滑阀被 清洗、研磨可更换压力阀 污物卡住、滑阀与阀座孔配合过紧， 阀芯 导致滑阀动作不灵活，油液压力波动 锥阀或钢球与阀座配合不良，导致 清洗、研磨可更换压力阀 缝隙泄漏，形成油液压力波动 阀芯
2．锁紧回路的组成和工作原理 锁紧回路的作用是使执行元件能在任意位置上停留,以及 在停止工作时，防止在受力的情况下发生移动。 采用双液控单向阀的锁紧回路如动画3-9所示，在这种回 路中液压缸的进、回油路中都串接液控单向阀，活塞可以在 行程的任何位置锁紧，其锁紧精度只受液压缸内少量的内泄 漏影响，因此，锁紧精度较高。
（2）用双向变量泵控制的换向回路 的组成和工作原理 如图3-8 所示为用双向变量泵控制 的换向回路的组成和工作原理图， 液压缸5 的活塞向右运动时，其进 油流量大于排油流量，双向变量泵 1的吸油侧流量不足，辅助泵2来补 充流量；改变双向变量泵l 的供油 方向，活塞向左运动，排油流量大 于进油流量，泵l 吸油侧多余的油 液通过由缸5 进油侧压力控制的二 位四通阀4 和溢流阀6 排回油箱。 溢流阀6和溢流阀8 既可使活塞向 左或向右运动时泵吸油侧有一定的 吸入压力，又可使活塞运动平稳。 溢流阀7是防止系统过载的安全阀。 这种回路适用压力较高、流量较大 图3-8用双向变量泵控制的换向回路的组成和工作原理 的场合。
序 号 3
故障原因
维修方法
压力阀阀芯配合过紧或被污物 卡死
压力阀或回路泄漏
研磨或清洗压力阀阀芯
检查密封，拧紧连接件， 更换密封圈
4 压力阀弹簧断裂、漏装或弹簧 刚度不适合，导致滑阀失去弹簧 力的作用，无法调整
更换或补装刚度适合的 弹簧
5
2．压力波动故障诊断与维修方法(见表3-2)
序 号
故障原因
维修方法
2．“二级调压回路中压力冲击”故障诊断与维修 如图3-1(b)所示二级调压回路中， 由溢流阀2和溢流阀4各调一级压 力，且溢流阀4的调定压力P2要 小于溢流阀2的调定压力P1。当 P2与P1相差较大，压力由P1切换 到P2时，由阀3和阀4间油路内切 换前没压力，阀3切换时，溢流 阀2远控口处的瞬时压力由P1下 降到几乎为零后再回升到P2，系 统便产生较大的冲击。 这个故障的维修方法是：将阀3 和阀4交换一个位置，如图3-6所 示，这样从阀2的控制油口到阀4 的油路里总是充满油，便不会产 生切换压力时产生的冲击。
二、相关知识—压力回路的组成和工 作原理
1．调压回路的组成和工作原理 调压回路是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超 过某一预先调定的数值的压力控制回路。这类回路包括单级 调压回路、二级调压回路和多级调压回路等回路。 单级调压回路的组成和工作原理如动画3-1(a)所示 。 二级调压回路的组成和工作原理如动画3-1(b)所示。 多级调压回路的组成和工作原理如动画3-1(c)所示
图3-6二级调压回路冲击
四、知识拓展—压力回路常见故障诊断与维修方法
1．压力调整无效故障诊断与维修方法(见表3-1)
序 号 故障原因 进油口和出油口装反，尤其在管式 连接上容易出现反装的情况，板式阀也 容易在集成块的设计中反装油路，导致 调压失效 维修方法 纠正进油口和出油口装法
1
2
油液的污染导致压力阀阀芯阻尼孔被 清洗阀芯，畅通阻尼孔， 污物堵塞，滑阀失去控制作用： 并更换液压油 （1）对于溢流阀往往表现系统上压后 立即失压，旋动手轮无法调节压力。或 者是系统超压，溢流阀不，油流很少，或者根本不起减压 作用
二、相关知识—调速回路和速度转换回路 的组成和工作原理
1．调速回路的组成和工作原理 调速回路是调节执行元件运动速度的回路。它可分为节流 调速回路、容积调速回路和容积节流调速回路三种。 （1）节流调速回路的组成和工作原理 节流调速回路是指在定量泵供油液压系统中，用节流阀或 调速阀调节执行元件运动速度的调速回路。根据节流阀或调 速阀的安装位置不同，可分为进油路节流调速回路、回油路 节流调速回路和旁油路节流调速回路三种,它们的组成、工作 原理和特点如表3-7所示。
任务一 压力回路故障诊断与维修
一、任务分析
压力回路是对系统或系统某一部分的压力进行控制的回 路。这种回路包括调压、顺序动作、平衡、减压、保压、卸 压等回路。 本任务的要求是弄清调压、顺序动作、平衡、减压、保 压、卸压等回路的组成和工作原理，学会压力回路故障诊断 与维修方法，为液压传动系统的维修打下坚实的基础。
当系统的压力较低（比如说10MPa以下），溢流阀能够正 常工作，而当压力升高到时较高（比如说12MPa）的时候，系 统会发出像吹笛一样的尖叫声，同时压力表的指针也会发生 剧烈振动，经检测发现噪声来自溢流阀。 我们将该溢流阀拆下来，进行检查，发现溢流阀主阀阀芯 被卡住，无法灵活动作，当系统压力达到一定值时（比如说 12MPa），就会使主阀阀芯在某一位置激起高频振动，同时引 起调压弹簧的强烈振动，从而出现噪声共振。另外，由于高 压油不能通过正常的溢流口溢流，而是通过被卡住的溢流口 和内泄油道溢回油箱，这股高压油将发出高频率的流体噪 声。 这个故障的维修方法是：先将溢流阀拆开后，清洗阀芯， 使阀芯运动灵活；如果阀芯清洗后，运动还不灵活，可研磨 阀芯，使其运动灵活，再按要求进行组装即可。
二、相关知识—方向回路的组成和工作原 理
1．换向回路的组成和工作原理 执行元件的换向一般可采用各种换向阀来实现，在闭式系 统中，可采用双向变量泵控制液流的方向来实现执行元件 （液压缸或液压马达）的换向。 （1）用换向阀控制的换向回路的组成和工作原理 用三位四通电磁换向阀控制的换向回路的组成和工作原理 如动画3-7所示。
3．减压回路的组成和工作原理 减压回路是使系统中的某一部分油路具有较系统压 力低的稳定压力的液压回路。最常见的减压回路如 动画3-3所示。
4．保压卸压回路的组成和工作原理 用蓄能器和压力继电器和实现的保压卸压回路的 组成和工作原理如动画3-4所示。
三、任务实施
1．“溢流阀主阀阀芯被卡住，发出振 动与噪声”故障诊断与维修 如图3-5所示的压力控制回路中，液压 泵为定量泵，三位四通电磁换向阀中 位机能为Y型，所以，当换向阀处于中 位，液压缸停止工作，此时系统不卸 荷，液压泵输出的压力油全部由溢流 阀溢回油箱。
维修方法 检修或更换液压缸 或液压马达 检修或更换液压单 向阀
2
3 4
管路泄漏
换向阀选的不对
检修或更换管道及 管接头
更换换向阀
任务三 速度回路故障诊断与维修 一、任务分析
速度回路是通过控制流入执行元件或流出执行元件的流 量，使执行元件获得满足工作需要运动速度的回路。它包括 调速回路、速度转换回路和增速回路。 本任务的要求弄清调速回路、速度转换回路和增速回路的 组成和工作原理，学会调速回路、速度转换回路和增速回路 故障诊断与维修方法。