外文翻譯--工程機(jī)械液壓系統(tǒng)常見故障分析及控制.doc

1附錄1專題工程機(jī)械液壓系統(tǒng)常見故障分析及控制摘要：分析了工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的常見故障，并提出了有效的排除方法。關(guān)鍵詞：工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障噪聲振動(dòng)空穴氣泡1.1、系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)機(jī)械噪聲是由于零件之間發(fā)生接觸、撞擊和振動(dòng)而引起的。（1）回轉(zhuǎn)體的不平衡在液壓系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)、液壓泵和液壓馬達(dá)都以高速回轉(zhuǎn)，如果它們的轉(zhuǎn)動(dòng)部件不平衡，就會(huì)產(chǎn)生周期性的不平衡力，引起轉(zhuǎn)軸的彎曲振動(dòng)，因而產(chǎn)生噪聲，這種振動(dòng)傳到油箱和管路時(shí)，發(fā)出很大的聲響，為了控制這種噪聲，應(yīng)對轉(zhuǎn)子進(jìn)行精密的動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，并注意盡量避開共振區(qū)。（2）電動(dòng)機(jī)噪聲電動(dòng)機(jī)噪聲主要是指機(jī)械噪聲、通風(fēng)噪聲和電磁噪聲。機(jī)械噪聲包括轉(zhuǎn)子不平衡引起的低頻噪聲，軸承有缺陷和安裝不合適而引起的高頻噪聲以及電動(dòng)機(jī)支架與電動(dòng)機(jī)之間共振所引起的噪聲?？刂频姆椒ㄊ?，軸承與電動(dòng)機(jī)殼體和電動(dòng)機(jī)軸配合要適當(dāng)，過盈量不可過大或過小，電動(dòng)機(jī)兩端蓋上的孔應(yīng)同軸；軸承潤滑要良好。（3）聯(lián)軸器引起噪聲聯(lián)軸器是液壓泵與電動(dòng)機(jī)之間的連接機(jī)構(gòu)，如果電動(dòng)機(jī)和液壓泵不同軸以致聯(lián)軸器偏斜，則將產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲。因此在安裝時(shí)，兩者應(yīng)保持在最小范圍內(nèi)。1.2產(chǎn)生流體噪聲的原因及控制方法在液壓系統(tǒng)中，流體噪聲占相當(dāng)大的比例。這種噪聲是由于油液的流速、壓力的突然變化以及氣穴等原因引起的。（1）液壓泵的流體噪聲液壓泵的流體噪聲主要是由泵的壓力、流量的周期性變化以及氣穴現(xiàn)象引起的。在液壓泵的吸油和壓油循環(huán)中，產(chǎn)生周期性的壓力和流量變化，形成壓力脈動(dòng)，從而引起液壓振動(dòng)，并經(jīng)出口向整個(gè)系統(tǒng)傳播。同時(shí)液壓回路的管道和閥類將液壓泵的壓力反射，在回路中產(chǎn)生波動(dòng)，使泵產(chǎn)生共振，發(fā)出噪聲；另一方面，液壓系統(tǒng)中(指開式回路)溶解了大約5%的空氣。當(dāng)系統(tǒng)中的壓力因某種原因而低于空氣分離壓時(shí)，其中溶解于油中的氣體就迅速2地大量分離出來，形成氣泡，這些氣泡遇到高壓便被壓破，產(chǎn)生較強(qiáng)的液壓沖擊。對于前者的控制辦法，設(shè)計(jì)時(shí)齒輪模數(shù)盡量取小，齒數(shù)盡量取多，缺載槽的形狀和尺寸要合理，柱塞泵的柱塞個(gè)數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，最好為79個(gè)，并在進(jìn)、排油配流盤上對稱開上三角槽，以防柱塞泵的困油。為防止空氣混入，13降低液壓系統(tǒng)噪聲的措施為減少噪聲，必須對噪聲源進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，測量分析液壓系統(tǒng)的聲壓級(jí)，進(jìn)行頻率分析，從而掌握噪聲源的大小及頻率特性，采取相應(yīng)辦法，具體列舉如下：（1）使用低噪聲電機(jī)；并使用彈性聯(lián)軸器，以減少該環(huán)節(jié)引起的振動(dòng)和噪聲；（2）在電動(dòng)機(jī)，液壓泵和液壓閥的安裝面上應(yīng)設(shè)置防振膠墊；（3）盡量用液壓集成塊代替管道，以減少振動(dòng)；（4）用蓄能器和橡膠軟管減少由壓力脈動(dòng)引起的振動(dòng)，蓄能器能吸收10Hz以下噪聲，而高頻噪聲，用液壓軟管則十分有效；（5）用帶有吸聲材料的隔聲罩，將液壓泵罩上也能有效地降低噪聲；（6）系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置放氣裝置。因工程機(jī)械液壓元件精度高、相對運(yùn)動(dòng)部件間配合問隙小，產(chǎn)生穴蝕后會(huì)導(dǎo)致配合表面變黑甚至出現(xiàn)小坑使閩芯卡住，壓力失調(diào)。缸套穴蝕較重時(shí)，受損區(qū)會(huì)出現(xiàn)較深的形狀不規(guī)則的凹點(diǎn)，就好像缸套表面被強(qiáng)酸腐蝕過一樣；穴蝕現(xiàn)象最嚴(yán)重時(shí)，四點(diǎn)會(huì)穿透缸套壁，使機(jī)體內(nèi)的冷卻液體進(jìn)人氣缸，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生嚴(yán)重事故。穴蝕與其他型式的腐蝕聯(lián)合作用時(shí)，損壞速度將成倍乃至幾十倍地增長。2液壓系統(tǒng)穴蝕2.1產(chǎn)生液壓系統(tǒng)空穴的主要因素：（1）油液質(zhì)量。如果油液抗泡沫性差，易于汽化并形成泡沫，就容易引起穴蝕。（2）油位過高或過低。油位過高，油液受機(jī)械攪拌而易使氣體溶在油液內(nèi)；油位過低，工作泵易吸人空氣導(dǎo)致循環(huán)油液流量不足，加大了油液中空氣或水形成氣泡的機(jī)率。例如，變速器油位過低，在變速泵進(jìn)口處的壓力會(huì)低于油的汽化壓力，油液便汽化或蒸發(fā)，析出氣泡，這些氣泡流到高壓區(qū)會(huì)迅速破裂從而產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象。（3）油液過熱。油溫過高，油液易汽化，水分蒸發(fā)，泡沫與空氣泡增3多，穴蝕現(xiàn)象增加。（4）油液壓力的變化頻率高。壓力變化的頻率直接影響空氣泡的形成與破裂速度，壓力變化頻率高的部位，穴蝕速度快。如工程機(jī)械作業(yè)時(shí)需不停地操縱動(dòng)臂和鏟斗，因而分配閥閥芯與油道相對應(yīng)的位置處，因壓力變化頻率高，穴蝕現(xiàn)象也最嚴(yán)重，全部變黑形成積炭且有小坑和劃傷。（5）冷卻水質(zhì)量不佳。當(dāng)冷卻水中含有腐蝕介質(zhì)（如酸根離子）時(shí)，會(huì)形成腐蝕與穴蝕的聯(lián)合作用，加速穴蝕速度。（6）空氣和水分侵入油液。侵人油液系統(tǒng)的空氣和水分愈多，產(chǎn)生穴蝕的范圍愈廣?？諝馇秩说那乐饕潜玫奈涂诩肮芙宇^處因密封不嚴(yán)，導(dǎo)致空氣進(jìn)人系統(tǒng)。水分侵人的主要渠道是怕冷卻器內(nèi)漏。（7）冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)欠佳。對缸套穴蝕有較大影響的是散熱器壓力蓋和節(jié)溫器，一個(gè)好的散熱器壓力蓋可以保持冷卻液的壓力比蒸氣壓力高，從而可以減少穴蝕的產(chǎn)生。而節(jié)溫器使冷卻液保持在合適的溫度范圍，可以降低氣泡破裂時(shí)的能量，因此若保養(yǎng)不良造成溫度、壓力失常會(huì)加速穴蝕的速度。（8）使用條件。工程機(jī)械的工作過程粗暴，特別是柴油機(jī)，最大爆發(fā)壓力大，引起側(cè)向敲擊力相應(yīng)增大，從而引起穴蝕增加。2.2預(yù)防穴蝕的措施主要有：（1）選用的油液要保證油品質(zhì)量和適宜的粘度。嚴(yán)格按油尺標(biāo)準(zhǔn)加油，保持系統(tǒng)清潔。加油時(shí)必須注意清潔，切勿帶進(jìn)水分和雜質(zhì)；加冷卻水時(shí)，水中一定不要含腐蝕物質(zhì)。工程機(jī)械的各種油液油尺均標(biāo)有上限和下限刻度，控制油量的正常標(biāo)準(zhǔn)有利于降低穴蝕。應(yīng)定期清洗磁鐵粗濾器，更換各種濾芯，保持油液清潔。注意檢查油位。油質(zhì)和油色，如果發(fā)現(xiàn)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中有水珠、油液變成乳白色或油液呈泡沫狀時(shí)，應(yīng)仔細(xì)查找水和空氣的來源，檢查油冷卻器和各管接頭處的密封性。（2）防止油溫過高，合理設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)，保證油溫正常。如果出現(xiàn)故障，應(yīng)進(jìn)行分析，及時(shí)排除。如出現(xiàn)油路不暢通，冷卻水過少或內(nèi)、外泄漏時(shí)，應(yīng)立即排除。（3）減少液壓沖擊。操縱各液壓操縱閥、分配間不宜過快、過猛，也不宜過于頻繁地加大油門，以減輕液壓沖擊。（4）保持各結(jié)合面的正常問隙。在制造或修理時(shí)，按裝配的公差下限裝配可以減少穴蝕的影響。如已發(fā)生穴蝕現(xiàn)象，只能用金相紙拋光除去積炭，切不可用一般的細(xì)砂紙打磨。4（5）正確保養(yǎng)冷卻系統(tǒng)。保證散熱器壓力蓋完好并能正常工作，可以減少穴蝕的產(chǎn)生；讓冷卻系統(tǒng)的溫度保持在合適的范圍，以降低氣泡破裂的能量；使用適量的冷卻液添加劑，可抑制銹蝕作用。（6）操作過程要平穩(wěn)，避免壓力沖擊。3氣泡3.1油中氣泡的來源及其對系統(tǒng)的危害（1）氣泡的來源液壓油在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)以及系統(tǒng)在大氣壓力下工作，因此油液中含有空氣是不可避免的。往往把油中空氣稱之為摻混空氣，摻混空氣是以直徑很小的球狀氣泡懸浮于油中，摻混空氣的生成有兩條途徑：主要是通過油箱和泵的吸入管摻混入油內(nèi)，如油箱油面太低，泵吸入管口半露于油面或淹深很淺時(shí)，均可將空氣吸入；若泵的進(jìn)油管路漏氣，則大量的空氣會(huì)被吸入；再如系統(tǒng)回油管口高于油箱油面時(shí)，高速噴射的系統(tǒng)回油卷帶著空氣進(jìn)入油中，又再度經(jīng)油泵帶入系統(tǒng)。實(shí)踐雖然證明溶解于油液中的空氣，對油的物理性質(zhì)沒有什么直接的影響。但溶解了一定數(shù)量的空氣處于飽和狀態(tài)的油液，流經(jīng)節(jié)流口或泵入口段，當(dāng)絕對壓力下降到油液的空氣分離壓時(shí)，油中過飽和的空氣就會(huì)被析出，使本來溶解于油中的微細(xì)氣泡聚集成較大的氣泡出現(xiàn)在系統(tǒng)中。（2）對系統(tǒng)的危害從經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)工作質(zhì)量的角度來看，油中氣泡對系統(tǒng)的危害是相當(dāng)大的，主要有以下幾個(gè)方面：系統(tǒng)工作不良。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，油液是動(dòng)力的傳遞介質(zhì)，在沒有空氣混入的場合下，其壓縮率約為（57）10-10m3/N，也就是壓力增加10MPa時(shí)，容積僅被壓縮減少為0.625%。因此，在一般的液壓系統(tǒng)中可以認(rèn)為油是非壓縮性流體，而不考慮其壓縮性。一旦油中混入空氣，其壓縮率便會(huì)大幅度增加，油液本身具有相當(dāng)高的剛度或是大的體積彈性系數(shù)（壓縮率的倒數(shù)）則大大減低，嚴(yán)重地危害著系統(tǒng)的工作可靠性，如自動(dòng)控制失靈、工作機(jī)構(gòu)產(chǎn)生間歇運(yùn)