机电一体化毕业论文 液压传动系统常见故障及排除方法Word下载.docx

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2、缸某处形成负压，处理方法：

找出液压缸形成负压处加以密封；

并排气。

3、密封圈压得太紧，处理方法：

调整密封圈，使其不松不紧，保证活塞杆能来回用手拉动。

4、活塞与活塞杆不同轴，处理方法：

两者装在一起，放在V形块上校正，使同度误差在0.04mm以内；

换新活塞。

5、活塞杆不直（有弯曲），处理方法：

单个或连同活塞放在V形块上，用压力机控直和用千分表校正调直。

6、导轨或滑块夹得太紧或与液压缸不平行，处理方法：

调整导轨或滑块的压紧（条）的松紧度，既保证运动部件的精度，又保证滑动阻力要小；

若调整无效，应检查缸与导轨的平行度，并修刮接触面加以校正。

7、两活塞杆两端螺母扭得太紧，处理方法：

调整松紧度，保持活塞杆处于自然状态。

8、缸内壁或活塞表面拉伤，局部磨损严重或腐蚀等，处理方法：

镗缸内孔，重配活塞。

2.2液压缸的冲击故障分析及处理

1、未设缓冲装置，处理方法：

调整换向时间（>

0.2秒），降低液压缸动力速度；

增设缓冲装置。

2、缓冲装置中的柱塞和孔的间隙过大，处理方法：

更换缓中柱塞或在孔中镶套，便间隙达到规定要求；

检查节流阀。

3、端头缓冲的单向阀反向，处理方法：

修理、研配单向阀与阀座或更换。

2.3液压缸的外泄露故障分析及处理

1、活塞杆表面损伤，处理方法：

修复活塞杆损伤。

2、密封圈边缘伤或老化，处理方法：

更换密封圈。

3、管接头密封不严，处理方法：

检查密封圈及接触面有无伤痕，加以修复或更换。

4、缸盖处密封不严，处理方法：

检查接触面加工精度及密封圈老化情况，及时更换或修复。

5、由于排气不良，使气体绝热压缩造成局部高温而损坏密封圈，处理方法：

检查排气装置，或增设排气装置；

及时排气。

6、缓冲装置处密封不严，处理方法：

缸杆接触面加工精度及密封圈老化情况，及时更换或修整。

2.4液压缸的内泄露故障分析及处理

1、缸孔和活塞因磨损致使配合间隙增大超差，处理方法：

活塞磨损严重时，应镗缸孔，将活塞车小，并车几道糟装上密封圈密封或新配活塞。

2、活塞上的密封圈磨伤或老化，处理方法：

密封圈磨伤或老化应及时更换。

3、活塞与缸筒安装不同心或承受用偏心负荷，使活塞倾斜或偏磨，处理方法：

检查缸筒与活塞与缸盖活塞杆孔的同心度，并修整对中。

4、缸孔径加工直线性差或局部磨损造成局部腰鼓形镗缸孔，处理方法：

重配活塞。

2.5声响和噪声

活塞下部空气绝热压缩，处理方法：

将活塞慢速运动，往复数次，每次均走到顶端，以排除缸中气体，即可消除此严重的噪声，还可防止密封圈烧伤。

第三章液压控制阀

液压控制阀是液压传动系统中的控制调节元件，它控制油液的流动的方向、压力、流量以满足执行元件所需要的压力、方向和速度的要求，从而使执行机构带动负载实现预定的动作。

3.1液压阀的性能要求

在液压系统中，对液压阀的性能要求，主要有以下几点。

1、动作灵敏、使用可靠，工作时冲击和振动要小，使用寿命长。

2、油液流过液压时压力损失要小，密封性能要好，内泄漏要小，无外渗漏。

3、结构紧凑，安装、维护、调整方便，通用性好。

3.2液压阀分类

1、压力控制阀（简称压力阀）。

是用来控制液压系统中的压力以满足执行元件所需力（或力矩）的要求。

包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。

2、方向控制阀（简称方向阀）。

是用来控制液压系统中油液的方向，以满足执行元件运动方向的要求。

包括单向阀、换向阀等。

3、流量控制阀（简称流量阀）。

是用来控制液压系统中的流量，以满足执行元件运动速度的要求。

包括节流阀、调速阀等。

4、复合阀（也称多元阀）。

是用来控制液压系统中的方向、压力、流量三个参数的两个或全部。

例如，单向减压阀，既能控制油液的方向，同时还控制油液的压力。

3.3溢流阀常见故障分析与处理

液压阀以溢流阀为例，简单介绍。

故障内容

处理方法

溢流阀的调节装置出现问题

拆开检查，更换合适的调压弹簧

电磁换向阀的阀芯卡住。

通电后，电磁力不能使阀芯换向到位，使阀口有微小开度

拆开检查，清洗，修磨电磁阀阀芯

溢流阀的先导阀的锥阀芯不良

（1）拆开检查，修磨锥阀芯密封表面。

损伤严重时，应换用新的合格零件。

（2）拆开清洗并检查液压油被污染程度，根据情况过滤油液或换油

溢流阀中的电磁换向阀的阀芯磨损严重，内部泄漏加剧

拆开检查，清洗液压元件和系统，消除引起液压元件不正常磨损的因素，再更换新的换向阀

主阀故障

拆开检查，清洗、修整阀芯与阀孔。

必要时检查油液污染度，过滤或更换油液，装配时注意保持阀芯与阀孔的同心度

第四章液压泵

液压泵是液压动力元件，它是将电动机（或其他原动机）输入的机械能转变成液压能的能量转换装置。

其作用是向液压系统提供压力油。

液压泵的分类和常见故障分析与处理

4.1齿轮泵

定义：

依靠密封在一个壳体中的两个或两个以上齿轮，在相互啮合过程中所产生的工作空间容积变化来输送液体的泵。

齿轮泵的分类：

外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵

齿轮泵的工作原理：

齿轮泵是容积泵的一种，由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开测的空间从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间体积从大变小，而将液体挤入管路中去。

吸入腔与排除腔是靠齿轮的啮合线来隔开的。

齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出处阻力的大小。

运行维护：

1、起动：

（1）启动前检查全部管路法兰，接头的密封性。

（2）盘动联轴器，无摩擦及碰撞声音。

（3）首次启动应向泵内注入输送液体。

（4）启动前应全开吸入和排出管路中的阀门，严禁闭阀启动。

（5）验证电机转动方向后，启动电机。

2、停车：

（1）关闭电动机。

（2）关闭泵的进、出口阀门。

齿轮泵常见故障分析与处理

齿轮泵是常见于生产线的液压泵。

在此，仅就齿轮泵故障缝隙与处理方法介绍如下：

1、产生振动与噪声的原因与排除

吸入空气

（1）CB-B型齿轮泵的泵体与两侧端盖为直接接触的硬密封，若接触面的平面度达不到规定要求，则泵在工作时容易吸入空气；

同样，泵的端盖与压盖之间也为直接接触，空气也容易侵入；

若压盖为塑料制品，由于其损坏或因温度变化而变形，也会使密封不严而进入空气。

排除这种故障的方法是：

当泵体或泵盖的平面度达不到规定的要求时，可以在平板上用金钢砂按"

8"

字形路线来回研磨，也可以在平面磨床上磨削，使其平面度不超过5μm，并需要保证其平面与孔的垂直度要求；

对于泵盖与压盖处的泄漏，可采用涂敷环氧树脂等胶粘剂进行密封。

（2）对泵轴一般采用骨架式油封进行密封。

若卡紧唇部的弹簧脱落，或将油封装反，或其唇部被拉伤、老化，都将使油封后端经常处于负压状态而吸入空气，一般可更换新油封予以解决。

（3）油箱内油量不够，或吸油管口未插至油面以下，泵便会吸入空气，此时应往油箱内补充油液至油标线；

若回油管口露出油面，有时也会因系统内瞬间负压而使空气反灌进入系统，所以回油管口一般也应插至油面以下。

（4）泵的安装位置距油面太高，特别是在泵转速降低时，因不能保证泵吸油腔有必要的真空度造成吸油不足而吸入空气。

此时应调整泵与油面的相对高度，使其满足规定的要求。

（5）吸油滤油器被污物堵塞或其容量过小，导致吸油阻力增加而吸入空气；

另外，进、出油口的口径较大也有可能带入空气。

此时，可清洗滤油器，或选取较大容量、且进出口径适当的滤油器。

如此，不但能防止吸入空气，还能防止产生噪声。

2、机械原因

（1）泵与联轴器的连接因不合规定要求而产生振动及噪声。

应按规定要求调整联轴器。

（2）因油中污物进入泵内导致齿轮等部件磨损拉伤而产生噪声。

应更换油液，加强过滤，拆开泵清洗；

对磨损严重的齿轮，须修理或更换。

（3）泵内零件损坏或磨损严重将产生振动与噪声：

如齿形误差或周节误差大，两齿轮接触不良，齿面粗糙度高，公法线长度超差，齿侧隙过小，两啮合齿轮的接触区不在分度圆位置等。

此时，可更换齿轮或将齿轮对研。

同时，轴承的滚针保持架破损、长短轴轴颈及滚针磨损等，均可导致轴承旋转不畅而产生机械噪声，此时需拆修齿轮泵，更换滚针轴承。

（4）齿轮轴向装配间隙过小；

齿轮端面与前后端盖之间的滑动接合面因齿轮在装配前毛刺未能仔细清除，从而运转时拉伤接合面，使内泄漏大，导致输出流量减少；

污物进入泵内并楔入齿轮端面与前后端盖之间的间隙内拉伤配合面，导致高低压腔因出现径向拉伤的沟槽而连通，使输出流量减小。

对上述情况应分别采用以下措施修复。

拆解齿轮泵，适当地加大轴向间隙即研磨齿轮的端面；

用平面磨床磨平前后盖端面和齿轮端面，并清除轮齿上的毛刺（不能倒角）；

经平面磨削后的前后端盖其端面上卸荷槽的深度尺寸会有变化，应适当增加宽度。

（5）其他原因

油液的黏度高也会产生噪声，必须选用黏度合适的油液。

2、输出流量不足

（1）油温高将使其黏度下降、内泄漏增加，使泵输出流量减小。

应查明原因采取措施；

对于中高压齿轮泵，须检查密封圈是否破损。

（2）选用油的黏度过高或过低，均会造成泵的输出流量减少，应使用黏度合格的油品。

（3）CB-B型齿轮泵一般不可以反转，如泵体装反，将造成压油腔与吸油腔局部短接，使其流量减少甚至吸不上油来。

此时，应查泵的转向。

（4）发动机转速不够，造成流量减小。

应查明原因并加以排除。

3、旋转不畅

（1）轴向间隙或径向间隙太小。

重新加以调整修配。

（2）泵内有污物。

解体以清除异物。

（3）装配有误。

齿轮泵两销孔的加工基准面并非装配基准面，如先将销子打入，再拧紧螺钉，泵会转不动。

正确的方法是，边转动齿轮泵边拧紧螺钉，最后配钻销孔并打入销子。

（4）泵与发动机联轴器的同轴度差。

同轴度应保证在0.1mm以内。

（5）泵内零件未退磁。

装配前所有零件均须退磁。

（6）滚针套质量不合格或滚针断裂。

修理或更换。

（7）工作油输出口被堵塞。

清除异物。

4、发热

（1）造成齿轮泵旋转不畅的各项原因均能导致齿轮泵发热，排除方法亦可参照其执行。

（2）油液黏度过高或过低。

重新选油。

（3）侧板、轴套与齿轮端面严重摩擦。

修复或更换。

（4）环境温度高，油箱容积小，散热不良，都会使泵发热。

应分别处理。

5、主要零件的修复

（1）齿轮

①齿形修理：

用细砂布或油石除去拉伤或已磨成多棱形的部位，再将齿轮啮合面调换方位并适当地进行对研，最后清洗干净；

对用肉眼能观察到的严重磨损件，应予以更换。

②端面修理：

齿轮端面由于与轴承座或前后盖相对转动而磨损，轻时会起线，可用研磨方法将起线毛刺痕迹研去并抛光；

磨损严重时，应将齿轮放在平面磨床上进行修磨。

应注意：

两个齿轮必须同时放在平面磨床上进行修磨，目的是为了保证两个齿轮的厚度差在5μm范围内；

同时必须保证端面与孔的垂直度及两端面的平行度均在5μm范围内，并用油石将锐边倒钝，但切不可倒角，做到无毛刺、飞边即可。

③当齿轮的啮合表面磨损时，应用油石将磨损所产生的毛刺去掉；

同时，调换齿轮的啮合方位，使原来不啮合工作的齿形表面进行啮合工作，这样不仅能保证其原有的工作性能，还能延长齿轮的工作寿命。

（2）泵体

泵体的磨损，主要在内腔与齿轮项圆相接触的那一面，且多发生在吸油侧。

如果泵体属于对称型，可将泵体翻转180度后再用;

如果泵体属于非对称型，则需采用电镀青铜合金工艺或电刷镀的方法修复泵体内腔孔的磨损部位。

（3）轴承座圈

轴承座圈的磨损一般在与齿轮接触的那一端面和与滚针接触的内孔上。

端面磨损或拉毛起线时，可将4个轴承座圈放在平面磨床上，以不与齿轮接触的那一面为基准将拉毛端面磨平，其精度应保证在10μm范围内。

轴承座圈一般磨损较小，若磨损严重，可研磨；

或适当地加大孔径并重新选配滚针；

或更换轴承座圈。

（4）长、短轴

长、短轴的失效，主要是在与滚针轴承相接触处出现磨损。

如果磨损轻微，可采用抛光修复（并更换新的滚针轴承）；

如果磨损严重或折断，则需用镀铬工艺修复，或重新加工。

重新加工时，须满足长、短轴上的键槽对轴心线的平行度和对称度的要求；

装在轴上的平键与齿轮键槽的配合间隙均不能过大；

轴不得在齿轮内孔产生径向摆动；

轴颈与安装齿轮部分配合表面的同轴度不得大于10μm，两端轴颈的同轴度不得超过20-30μm。

4.2叶片泵

通过叶轮的旋转，将动力机的机械能转换为水能（势能、动能、压能）的水力机械。

单作用叶片泵和双作用叶片泵

叶片泵的工作原理：

叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。

这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油与排油。

容积泵中的滑片泵的注意事项

叶片泵的管理要点除需防干转和过载、防吸入空气和吸入真空度过大外，还应注意：

　　1．泵转向改变，则其吸排方向也改变叶片泵都有规定的转向，不允许反。

因为转子叶槽有倾斜，叶片有倒角，叶片底部与排油腔通，配油盘上的节流槽和吸、排口是按既定转向设计。

可逆转的叶片泵必须专门设计。

2．叶片泵装配配油盘与定子用定位销正确定位，叶片、转子、配油盘都不得装反，定子内表面吸入区部分最易磨损，必要时可将其翻转安装，以使原吸入区变为排出区而继续使用。

3．拆装注意工作表面清洁，工作时油液应很好过滤。

4.叶片在叶槽中的间隙太大会使漏泄增加，太小则叶片不能自由伸缩，会导致工作失常。

5．叶片泵的轴向间隙对ηv影响很大。

　　1）小型泵-0.015～0.03mm　　2）中型泵-0.02～0.045mm　　

6．油液的温度和粘度一般不宜超过55℃，粘度要求在17～37mm2／s之间。

粘度太大则吸油困难；

粘度太小则漏泄严重。

叶片泵常见故障分析与处理

叶片泵的故障原因一般体现在：

噪音大，压力振摆，系统掉压，无压力，系统油温过高等问题。

叶片泵产生噪音的原因主要有以下几种现象:

1、叶片泵工作时吸空（有空气进入泵体内），先检查油箱是否有大量气泡冒出，如有的话可以确认叶片泵在工作时吸空，检查液压油是否足够，过滤网是否变形或过油量不够（最直接的方法是在液压油清洁的情况下暂时拆下过滤网，看能否排除故障）；

再检查进油管道的密封是否有问题，确认没问题后，检查泵壳的连接处密封圈是否在换方向时压坏，最后就是检查轴封是否老化破损，如果是新泵，排除了以上问题后，有可能的就是泵体铸件有砂眼。

2、泵芯部件可能磨损，检查泵芯部件，看是什么地方出问题,一般就是上下配油盘,转子,定子磨损,叶片断裂等现象。

3、轴承松动,轴封漏油的原因如下：

（1）安装时叶片泵输出轴与电机输出轴不同心（电机输出轴变形，联轴器不同心，叶片泵的止口定位间隙太大，安装固定螺杆没有扭紧等）或相互间顶住，在叶片泵工作时径向力太大或跳动（不规则运转）而损坏轴承和轴封，如不及时处理会导致泵芯部件磨损而报废。

（2）电机轴承已经磨损，这种现象在叶片泵没有负荷时无法判断，在空载时很正常，工作时电机输出轴因有间隙而摆动，从而带动叶片泵输出轴摆动而损坏轴承和轴封。

（3）装配不当，因叶片泵在工作时是高速运转，如装配不当（安装不到位或轴封装偏了）就很容易造成损害。

（4）压力振摆是指叶片泵在工作时，系统的压力不稳定，这种现象只要油泵无异常噪音，应该就是总压阀（溢流阀）的问题，应检查总压阀的阀芯是否磨损，阻尼是否有异物堵住；

如果因泵芯部件的磨损导致压力振摆的话，油泵工作时就会有异常噪音。

（5）系统掉压是指叶片泵工作时能达到预定压力，工作时压力会逐渐降下来，导致系统无法正常工作。

这种现象如果是在初装的泵发生，应该是系统的控制阀泄漏或者油温过高导致的，如果使用一段时间以后再发生以上问题，就要检查上下配油盘是否磨损（很平整的磨损），如果上下配油盘间隙过大，油温过高（无法形成粘膜自我封油），控制阀泄漏都会导致系统掉压。

（6）无压力指的是，叶片泵工作时系统无压力，首先要检查叶片泵是否有液压油排出来，没有的话要检查油泵的工作方向是否正确，电机与叶片泵之间的联轴器连接是否正常，轴定位螺丝是否上紧而且起作用，叶片是否因液压油粘度太高而无法甩出正常工作；

检查泵芯转子和叶片是否烧死无法甩出正常工作，扭松出油管接头看是否有液压油冒出，如有有的话证明泵基本上是没问题的，问题应该是控制阀严重泄漏，总压阀（溢流阀）失效。

（7）系统油温过高的原因应该是系统的管道偏小，压力过高，液压油无法及时排出，冷却系统没达到要求等导致叶片泵出现困油现象，体现在泵体和系统油温过高，根据实际情况加大系统管道，或把泵的排量减小（更换小排量的泵芯），调整冷却系统加大冷却效果。

4.3柱塞泵

利用柱塞在泵缸体内往复运动，使柱塞与泵壁间形成容积改变，反复吸入和排出液体并增高其压力的泵。

柱塞泵的分类：

轴向柱塞泵和径向柱塞泵

柱塞泵的工作原理：

柱塞泵柱塞往复运动总行程是不变的，由凸轮的升程决定。

柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程,供油行程不受凸轮轴控制是可变的。

供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。

转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量。

柱塞泵工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为进油过程、出油过程、回油过程三个阶段。

柱塞泵的常见故障与处理

1．液压泵输出流量不足或不输出油液

（1）吸入量不足。

原因是吸油管路上的阻力过大或补油量不足。

如泵的转速过大，油箱中液面过低，进油管漏气，滤油器堵塞等。

（2）泄漏量过大。

原因是泵的间隙过大，密封不良造成。

如配油盘被金属碎片、铁屑等划伤，端面漏油；

变量机构中的单向阀密封面配合不好，泵体和配油盘的支承面有砂眼或研痕等。

可以通过检查泵体内液压油中混杂的异物判别泵被损坏的部位。

（3）倾斜盘倾角太小，泵的排量少，这需要调节变量活塞，增加斜盘倾角。

2．中位时排油量不为零

变量式轴向柱塞泵的斜盘倾角为零时称为中位，此时泵的输出流量应为零。

但有时会出现中位偏离调整机构中点的现象，在中点时仍有流量输出。

其原因是控制器的位置偏离、松动或损伤，需要重新调零、紧固或更换。

泵的角度维持力不够、倾斜角耳轴磨损也会产生这种现象。

3．输出流量波动

输出流量波动与很多因素有关。

对变量泵可以认为是变量机构的控制不佳造成，如异物进入变量机构，在控制活塞上划出阶痕、磨痕、伤痕等，造成控制活塞运动不稳定。

由于放大器能量不足或零件损坏、含有弹簧的控制活塞的阻尼器效能差，都会造成控制活塞运动不稳定。

流量不稳定又往往伴随着压力波动。

这类故障一般要拆开液压泵，更换受损零部件，加大阻尼，提高弹簧刚度和控制压力等。

4．输出压力异常

泵的输出压力是由负载决定的，与输入转矩近似成正比。

输出压力异常有两种故障。

（1）输出压力过低

当泵在自吸状态下，若进油管路漏气或系统中液压缸、单向阀、换向阀等有较大的泄漏，均会使压力升不上去。

这需要找出漏气处，紧固、更换密封件，即可提高压力。

溢流阀有故障或调整压力低，系统压力也上不去，应重新调整压力或检修溢流阀。

如果液压泵的缸体与配流盘产生偏差造成大量泄漏，严重时，缸体可能破裂，则应重新研磨配合面或更换液压泵。

（2）输出压力过高

若回路负载持续上升，泵的压力也持续上升，当属正常。

若负载一定，泵的压力超过负载所需压力值，则应检查泵以外的液压元件，如方向阀、压力阀、传动装置和回油管道。

若最大压力过高，应调整溢流阀。

5．振动和噪声

振动和噪声是同时出现的。

它们不仅对机器的操作者造成危害，也对环境造成污染。

（1）机械振动和噪声

如泵轴和电机轴不同心或顶死，旋转轴的轴承、联轴节损伤，弹性垫破损和装配螺栓松动均会产生噪声。

对于高速运转或传输大能量的泵，要定期检查，记录各部件的振幅、频率和噪声。

如泵的转动频率与压力阀的固有频率相同时，将会引起共振，可改变泵的转速以消除共振。

（2）管道内液流产生的噪声

进油管道太细、进油滤油器通流能力过小或堵塞、进油管吸入空气、油液豁度过高、油面过低吸油不足和高压管道中产生液击等，均会产生噪声。

因此，必须正确设计油箱，正确选择滤油器、油管和方向阀。

6．液压泵过热

液压泵过度发热有两个原因，一是机械摩擦生热。

由于运动表面处于干摩擦或半干摩擦状态，运动部件相互摩擦生热。

二是液体摩擦生热。

高压油通过各种缝隙泄漏到低压腔，大量的液压能损失转为热能。

所以正确选择运动部件之间的间隙、油箱容积和冷却器，可以杜绝泵的过度发热和油温过高的现象。

另外，回油过滤器堵塞造成回油背压过高，也会引起油温过高和泵体过热。

7．漏油

柱塞泵漏油主要有以下原因：

（1）主轴油封损坏或轴有缺陷、划痕；

（2）内部泄漏过大，造成油封处压力增大，而将油封损伤或冲出；

（3）泄油管过细过长，使密封处漏油；

（4）泵的外接油管松动，管接头损伤，密封垫老化或产生裂纹；

（5）变量调节机构螺栓松动，密封破损；

（6）铸铁泵壳有砂眼或焊接不良。

现在生产柱塞泵的厂家很多，进口件和国产件结构不尽相同，每一台泵都应严格按照其出厂使用说明书使用。

在维修泵时，首先应该检查泵在系统中的安装、使用是否得当，便于及时查出损坏原因