液壓系統(tǒng)歷年來(lái)發(fā)生的事故情況及分析

1、第四章 歷年來(lái)發(fā)生的事故情況及分析第一節(jié) 液壓系統(tǒng)中發(fā)生故障的原因液壓系統(tǒng)在工作中發(fā)生故障的原因很多，主要原因在于設(shè)計(jì)、制造、使用以及液壓油污染等方面存在故障根源；其次便是在正常使用條件下的自然磨損、老化、變質(zhì)而引起的故障。在分析液壓系統(tǒng)的故障原因時(shí)，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。(1)設(shè)計(jì)原因 液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障，一般應(yīng)首先分析液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的合理性是否存在問(wèn)題。設(shè)計(jì)的合理性是關(guān)系統(tǒng)到液壓系統(tǒng)使用性能的根本問(wèn)題，這在引進(jìn)設(shè)備的液壓系統(tǒng)故障分析過(guò)程中表現(xiàn)得相當(dāng)突出。其原因與國(guó)外的生產(chǎn)組織方式有關(guān)，國(guó)外的制造商，大多數(shù)采用互相協(xié)作的方式，這就難免出現(xiàn)所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)不完全符合設(shè)備的使用場(chǎng)合以及要求的情況。

2、如從德國(guó)引進(jìn)的某水泥生產(chǎn)線的核心設(shè)備立磨液壓機(jī)的故障過(guò)程中充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)。立磨液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)在工作過(guò)程中由于軋輥位移量很小，主要工作在保壓狀態(tài)，所以系統(tǒng)在保壓過(guò)程中必須使液壓泵處于卸荷狀態(tài)，才能減少系統(tǒng)的發(fā)熱量，保證液壓油的黏度不至于變化太大，從而保證水泥的生產(chǎn)能力。引進(jìn)設(shè)備的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)上采用了常用的溢流閥帶載卸荷方式，顯然屬于不合理造成的。 設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，不公要考慮液壓回路能否完成主機(jī)的動(dòng)作要求，還要注意液壓元件的布局，特別注意疊加閥設(shè)計(jì)使用過(guò)程中的元件排放位置，例如在由三位換向閥、液控單向閥、單向節(jié)流閥組成的回路中，或者選用外控方式，或者采用帶預(yù)壓?jiǎn)蜗蜷y的內(nèi)控方式，其目的均為確保液

3、控閥的正常換向。其次要注意油箱設(shè)計(jì)的合理性、管路布局的合量性等因素。對(duì)于使用環(huán)境較為惡劣的場(chǎng)合，要注意液壓元件外露部分的保護(hù)。例如在冶金行業(yè)使用的液壓缸的活塞桿常裸露在外，被大氣中污物包圍。活塞桿在伸出縮回的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，不僅受到磨粒的磨損與大氣中腐蝕性氣體的銹蝕，而且還有可能從活塞桿與導(dǎo)套的配合間隙中進(jìn)入污物污染油液，進(jìn)一步加速了液壓缸組件的磨損。如在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中在活塞桿上加裝防護(hù)套，使其外露部分由套保護(hù)起來(lái)，則可減少或避免上述危害。有的設(shè)計(jì)人員為了省事，在油箱圖紙的技術(shù)要求中提出“油箱內(nèi)外表面噴綠兇垂紋漆”，這樣制造商自然就不會(huì)對(duì)油箱內(nèi)表面進(jìn)行酸磷化處理，使用一段時(shí)間后，隨著油箱內(nèi)表面油漆的脫

4、落，就會(huì)堵塞液壓泵的吸油過(guò)濾器，造成液壓泵吸空式壓力升不高的故障。 (2)一般情況下，經(jīng)過(guò)正規(guī)生產(chǎn)企業(yè)裝配、調(diào)試出廠后的液壓設(shè)備，其綜合的技術(shù)性能是合格的。但在設(shè)備維修、需要更換一些新的液壓元件時(shí)，由于用戶采用了劣質(zhì)液壓元件，反而在新元件取代舊元件之后系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。因此對(duì)元件的制造問(wèn)題也應(yīng)認(rèn)真對(duì)待，不容忽視。否則也有可能給液壓系統(tǒng)帶來(lái)預(yù)想不到的故障。例如，某造紙機(jī)械液壓系統(tǒng)中更換了一雙筒精過(guò)濾器濾芯，安裝后僅6天就出現(xiàn)了由于小孔堵塞而造成的故障。經(jīng)過(guò)對(duì)更換的新購(gòu)紙芯過(guò)濾器的濾芯進(jìn)行認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)濾芯在加工制造中受到了嚴(yán)重機(jī)械損傷。呈一定規(guī)律分布的微孔和裂縫，失去了過(guò)濾作用，濾紙的質(zhì)量低，紙內(nèi)

5、粘有污物。顯而易見(jiàn)這樣的濾芯裝后不僅起不到過(guò)濾的作用，反而本身又構(gòu)成了一個(gè)污染源，給系統(tǒng)造成不應(yīng)有的故障。更有甚者，一些家庭作坊式的液壓站制造商在液壓系統(tǒng)總裝時(shí)根本不對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行沖洗。以裝配時(shí)的元件清洗取代裝配時(shí)系統(tǒng)的沖洗，使系統(tǒng)內(nèi)留下了裝配過(guò)程中帶進(jìn)的污染物，也是造成系統(tǒng)故障的一個(gè)不可輕視的原因。液壓系統(tǒng)的清洗，必須借助于液流在一定壓力、一定速度的情況下，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)回路分別進(jìn)行沖洗?，F(xiàn)在一些正規(guī)的液壓站專業(yè)制造商已把裝配后系統(tǒng)嚴(yán)格用于裝配生產(chǎn)中，并把這一技術(shù)看成是產(chǎn)品質(zhì)量保證體系中草藥的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是一個(gè)行之有效的措施。另外，液壓集成塊中的毛刺清理的程度也是制造、清洗過(guò)程中一個(gè)不可忽

6、視的環(huán)節(jié)。(3)使用原因 液壓系統(tǒng)使用維護(hù)不當(dāng)，不僅使液壓設(shè)備的故障頻率增加，而且會(huì)降低設(shè)備的使用壽命和使用性能，這在一些新的液壓系統(tǒng)用戶中體現(xiàn)得較為突出。例如，福建某玻璃門窗生產(chǎn)企業(yè)新購(gòu)進(jìn)一臺(tái)玻璃涂膠液壓設(shè)備，該企業(yè)的操作人員在液壓站不加液壓油的情況下就開始了設(shè)備調(diào)試，結(jié)果不到10min液壓泵抱死、電動(dòng)機(jī)燒壞，并且差一點(diǎn)造成人身事故。又如有一個(gè)企業(yè)的一臺(tái)液壓設(shè)備，液壓油未達(dá)到液位計(jì)的最低液位，由于未能及時(shí)購(gòu)買液壓油，為了不影響生產(chǎn)，設(shè)備操作者“靈機(jī)一動(dòng)”在油箱中放了兩塊磚頭，液位上來(lái)了，設(shè)備也開了起來(lái)，結(jié)果使用了2個(gè)月左右，由于磚在液壓油中發(fā)生粉化，使得磚粉末進(jìn)入了，整個(gè)液壓系統(tǒng)，造成了整機(jī)

7、癱瘓的嚴(yán)重后果。另外液壓設(shè)備在使用過(guò)程中的超載、超速，維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)、使用不當(dāng)?shù)?，都可能引起液壓系統(tǒng)的故障。 (4)液壓油污染的原因 液壓系統(tǒng)的故障75%以上是由于液壓油的污染引起的，在使用液壓油時(shí)要把它看作像人的血液一樣保持足夠的清潔才能確保液壓系統(tǒng)的故障率到最低限度。在液壓系統(tǒng)中極易造成油液污染的地方是油箱。不少油箱，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造上存在著缺陷。最常見(jiàn)的是“封閉性”油箱設(shè)計(jì)得不合理，例如在連接處、接管處不加密封，導(dǎo)致污物進(jìn)入油箱。污染的油液進(jìn)入液壓系統(tǒng)中，加速液壓元件的磨損、銹蝕、堵塞。最后導(dǎo)致辭故障的形成。近幾年來(lái)許多制造商在油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上做了不少有益的探索和實(shí)踐，以減少或杜絕污染物進(jìn)

8、入油箱。例如采用全封閉的油箱結(jié)構(gòu)，除只留一個(gè)與大氣相通的通氣孔之外，油箱全部采用封閉結(jié)構(gòu)，所有連接處和接管處設(shè)有嚴(yán)格密封裝置。加油口蓋設(shè)置過(guò)濾裝置構(gòu)成通氣孔，該口使油箱內(nèi)液面與大氣相通而保證系統(tǒng)正常工作，同時(shí)還可以防止外界污染物進(jìn)入油箱。由于油箱全密閉，所以泵的油口處取消了過(guò)濾器，系所有回油經(jīng)總回油管路上的（回油）過(guò)濾器再回到油箱內(nèi)，從而確保了整個(gè)液壓系統(tǒng)油液的清潔。這種結(jié)構(gòu)不僅避免了外界污物對(duì)油箱內(nèi)油液的污染。而且由于吸油口去掉了過(guò)濾裝置，使汲油阻力大大減少，從而避免了空穴現(xiàn)象的發(fā)生。第二節(jié) 常見(jiàn)液壓系統(tǒng)故障分析實(shí)例1、實(shí)例1：如圖1換向閥3停到中位的瞬間，油缸2不能準(zhǔn)確停留，反而后退一點(diǎn)故

9、障分析：換向閥3停到中開始懷疑換向閥3有問(wèn)題;更換換向閥3現(xiàn)象不變，發(fā)現(xiàn)泵電機(jī)之間法蘭中有油漏出，估計(jì)泵固架油封損壞，換新油封，故障排除;故障原因：油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泵低壓油腔成負(fù)壓致使空氣從油封進(jìn)入系統(tǒng)，當(dāng)換向閥3換到中位油缸兩腔油堵死，而油缸由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，這樣，油缸中的油一個(gè)腔壓縮，另一個(gè)腔則形成負(fù)壓，所以油缸活塞又可能被反推運(yùn)動(dòng)，當(dāng)空氣進(jìn)入達(dá)到一定量時(shí)這種可能就成為事實(shí)。2、實(shí)例2：如圖2系統(tǒng)有10MPa壓力，換向閥動(dòng)作，但油缸不動(dòng).故障分析：元件配合尺寸不合要求(如圖2)。系統(tǒng)有10MPa壓力，換向閥動(dòng)作，油缸不動(dòng)，取下油缸管接頭，無(wú)油到，問(wèn)題出在單向閥3，分解單向閥3，發(fā)現(xiàn)閥座易位如圖4(原始位為圖3)。故障原因：?jiǎn)蜗蜷y開度小時(shí)A到B油路相當(dāng)一節(jié)流口，有Pa>Pb，式中Pa、Pb m分別是A口和B口壓力，當(dāng)(Pa一Pb)A>f(A為閥座軸向受壓面積，f為摩擦力)時(shí)，閥座會(huì)向左移動(dòng)，而處于圖4位置，把油堵死，這是極危險(xiǎn)的，假設(shè)溢流閥4在單向閥后，泵打出的油無(wú)法溢流，會(huì)損壞油泵或燒電機(jī)。解決辦法：保證閥座與閥體間的過(guò)盈配合量。3、實(shí)例3：如圖6系統(tǒng)壓力為5MPa，溫度升高時(shí)