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铝箔加工设备维修手册液压系统

第四章液压系统通用维修技术

液压传动系统由于其独特的优点，即具有广泛的工艺适应性、优良的控制性能和较低廉的成本，在各个领域中获得愈来愈广泛的应用，铝箔加工设备中大量动作使用液压驱动。

本章从液压系统安全、液压油品的使用与更换、液压泵故障及排除、液压系统故障处理一般原则等方面进行介绍。

第一节液压系统的安全操作

机械设备为液压传动时，液压系统是它的“心脏部分”。

维护保养好液压系统，才能达到设备正常运转，而正常运转的前提，又取决于日常维护工作的良好。

一、怎样作到安全生产

要维护好液压设备使它不漏油，要对它的基本工作特性有个了解，还要对液压系统的组成有个认识，这是防止误操作的必要基础。

应注意的问题如下：

1．液压泵不允许带负荷起动或停止（中低压除外），这是中高压系统的运行原则；

2．液压泵的结构型式、系统的额定流量和公称压力以及调速方法等；

3．系统中由哪些元件组成，什么型号及每个元件所起的作用；

4．油路的组成，如串联、并联、串并联、卸荷或封闭型式，封闭油路一般采用电磁溢流阀，泵启动后加载。

5．系统的工作压力，安全溢流阀的压力调节范围，和压力表指示于什么位置上。

6．油箱的容积（装多少油）使用的是机械油还是抗磨液压油，何种厂家、多少号的液压油。

7．对系统中的易损件要有所了解，如：

O形密封圈、旋转轴用橡胶密封圈和往复运动橡胶密封圈的规格和数量，为日后检修作些必要的准备。

二、维护保养注意事项如下：

系统在运转过程中，要经常监视油箱的油位应处于标准位置上，预防管路系统中突然漏油时，液压泵发生吸空会使摩擦副研伤而泵内受到损伤。

1．油箱上的空气滤清器于每季度末，拆卸清理一次，除掉灰尘污物，保持油箱内有足够的清洁空气进入，这是液压泵正常工作的必要条件。

2．对系统中的安全溢流阀、节流调速元件的调节手轮或调整螺杆等，一经调节适当，不要轻易调动，它们是观察系统变化的组成部分，要经常监视压力表的指示值有无改变。

3．对输油管路和连接部位，要经常查有无渗漏油之处。

发现漏油要及时处理，漏油不仅污染环境，还是蕴藏故障因素之一。

4．系统中设置回油滤油器时，每三个月拆开把滤芯清洗一次，防止系统背压过高。

5．吸油滤油器每六个月取出清洗一次，因油箱内的氧化物与灰尘杂质等，很容易被吸附在其表面上，将过滤网孔遮盖而减小过滤面积。

当这种情况发生时，液压泵会出现不同程度的吸空，而发出轻微的噪声，不要等泵发出噪声时，再去清洗滤油器。

6．每六个月对液压油进行一次污染度检验，可用简易的方法“吸墨纸检验法”，将采来的油样滴在吸墨纸上一滴，待吸收之后，出现一个黑色油迹中心，表明油液已经污染，及时过滤油液和清洗油箱，若油质变氧化了，更换液压油，油样要在管路中取出。

7．液压传动的机械设备，一般不会由于操作不当而发生设备事故，主要是系统设计安全保护措施完善，较大型液压系统有两道安全过载保护设施。

若设计不当或操作失误时，也会发生机械故障或元件过早损坏，及油路断裂等情况发生。

第二节、液压油的使用及更换

合理选好液压油仅是保证液压设备正常工作的—个方面。

在工作过程中，液压油的维护管理也很重要。

在多数情况下，液压油如未被污染和老化，可以使用许多年。

但如混入其他的油品、尘土、金属碎末、锈蚀粒子和水等污染物可能降低液压油的使用寿命。

据调查，液压装置发生故障由以下几种原因引起：

液压油使用管理不当70％

机械损坏l0％

对装置性能知识缺乏l0％

超负荷运转5％

在液压油液使用管理不当中有85％是由液压油的污染老化引起的，所以防止污染，加强液压油的使用管理是一个重要的方面。

一、液压油的污染

液压油污染的来源主要是外来的影响和工作过程个产生的影响两个方面。

污染的原因和污染的杂质的种类见表4—1。

液压油污染的原因和种类表4—1

污染原因

金属粉

铸件砂

灰尘

锈

熔接

金属

密封材料

橡胶类磨损粉

切削研磨粉

纤维物

涂料

片

油的老化物

水分

其他液体

空气

制造、安装和清洗不当带入的

—

保管、运输期间带入的

—

维修时周围环境混入的

—

装置内磨损等产生的

—

污染杂质对液压系统的影响：

（1）粘着和堵塞滤油器筛眼，使泵运转困难，产生噪音。

（2）磨损。

（3）擦伤密封元件，增加外泄漏。

（4）堵塞元件的节流孔，节流间隙等。

（5）加速油的老化。

（6）气蚀，尤其在吸油管吸不到油时。

（7）腐蚀。

根据液压油的污染原因，为确保液压系统清洁应注意以下儿点：

（1）往油箱中灌油，按泵的类型进行过滤、严防杂质进入油箱内。

（2）安装液压管路、油路块要彻底清洁。

液压元件加工和安装过程残存的铁削，金属粉末，锈粒等杂质，如末及时清洗干净，就会带入油中，随着油流动，上述杂质将会引起液压元件的磨损，卡死和堵塞油路，严重甚至造成事故，因此安装和运转前一定要进行清洗。

（3）换油前保持系统的清洁。

（4）工作过程中保持油的清洁。

由于元件的运动和振动而引起元件磨损，磨损所产生的微粒随着油的循环，又进一步引起元件的继续磨损，这个过程循环往复进行。

它的影响，一是破坏油膜，降低表面润滑能力；二是使液压元件磨损，缩短使用寿命。

另一方面油在工作过程中，受环境污染，使油氧化变质，产生胶质、沥青质和炭渣等都需要随时清除。

为此，液压油在使用中，应根据液压系统的要求，选用不同过滤精度的滤油器。

表4—2列出各液压元件对过滤精度的要求。

液压元件对过滤油精度要求表4—2

液压元件

过滤精度（微米）

齿轮泵

40——100

叶片泵

25——100

柱塞泵

10——l5

电液伺服阀

3——5

表4—2说明过滤精度随着系统元件不同，要求不同；过滤精度还随液压系统精密程度不同，要求也不同。

如采用伺服阀的高功率系统，过滤精度小于5微米，为了有效地维护油的清洁，必须选择合适的过滤元件。

关于液压系统的清洁度标准，目前一般把每毫升油中允许颗粒数100作为可接受的标准。

液压系统和液压元件的清洁度要求见表4-3和表4-4，表中采用国际化标准组（ISO）的清洁度级别。

液压系统应有的清洁度表4-3

液压系统

ISO清洁度级

每毫升油中的最大颗粒救

5微米

15微米

5微米

15微米

污垢敏感系统

伺服和高压系统

320

一般机器的液压系统

640

中压系统

2500

160

低压系统

5000

320

大余隙低压系统

20000

1300

液压元件的清洁度要求表4-4

液压元件

ISO清洁度级

5微米

15微米

叶片泵、活塞泵、液压马达

齿轮泵、齿轮马达、摆动液压缸

一般控制阀、油缸、蓄能器

二、水分的影响

这里指周围环境来的冷却水、蒸汽、水分的影响。

（1）水对液压系统中的金属起腐蚀作用，缩短元件的使用寿命，并且锈蚀微粒落到系统中会导致磨损。

（2）加速油的老化变质，特别是有铁、铜、锰等微粒存在下，水与空气中的氧使油迅速氧化，生成粘稠状聚合物，通称油泥。

当使用温度超过65℃，氧化速度加快，每增加10℃，氧化作用成倍增长。

（3）润滑性下降。

水的简单检查法，是取一定量的油放在试管中加热，如发出噼噼

啪啪响声，说明油中含有水，定量测定用GB260水分测定方法。

液压系统在使用中对混入水分的规定见表4—5。

液压油中允许水含量表4—5

液压油的状态

水分的限度，％（重）

一般液压系统

＜0．5

使用期间，有液压油停在回路中，循环返回油池

≤0．1

一部分油压管路中，不返回油池

≤0．05

管路中有背压，油流动少，或精密机器的装置

≤0．03

三、空气的影响

空气以溶解和非溶解形式存在于液压油中，其溶解度与温度、压力、粘度有关，压力增大，溶解度可以成倍增加。

当油处于低压情况，如果油管管径小或高速流动时，溶解的空气变为非溶解形式——气泡，气泡进入液压系统后，有以下坏处：

（1）产生气蚀，特别在油泵和节流的地方，气泡的发生会使油泵的容积效率显著下降。

气蚀引起元件磨损，缩短使用寿命。

（2）产生噪音，振动和爬行，使运转特性不稳定，影响液压系统的性能。

（3）加速油品老化，特别是有色金属微粒存在的情况下，金属微粒起催化作用。

各种液压油在常温、常压下溶解空气的量见表4—6。

测定油中溶解空气量用ASTMD83l绝缘油的气体含量试验方法。

测定由于负压析出的气泡，用SY2693润滑油空气释放值测定法。

液压油的空气溶解量表4—6

液压油种类

空气溶解量，％（体）

矿油型

5—10

油包水乳化液

5—7

水-乙二醇液压液

l—2

磷酸酯型

约5

四、液压油的使用温度

液压设备中油的使用温度过高，会使设备工作不正常。

而液压油的温升是个复杂的问题，其原因有液压系统本身或别的原因引起的，但以系统本身发热为主，其中功率消耗起决定作用，这种损耗表现为流量和压力损失，最后转变为热量。

发热原因大致可以归纳为下列几个方面：

（1）用油不当和油的性能影响。

如油的粘度高增加摩擦而引起摩擦损耗，而油粘度低或粘温性能不好会引起泄漏，造成容积损耗。

（2）调节不当包括压力、流量、换向制动、时间等的调节所引起的能量损耗。

（s）设计不合理如在油路设计中，缺乏变量泵的情况下，采用节流调速会造成能量损耗。

油温升高对液压元件也有很大影响：

（1）内泄漏增多，油泵容积效率下降。

（2）产生热膨胀，导致配合间隙减小或增大，造成卡死或内部泄漏量增加。

（3）增加零件磨损；降低使用寿命。

（4）导管、接缝容易破坏，油封容易变形和老化，失去弹性后丧失密封性能，缩短寿命。

油温升高会加速油氧化变质，长时间在高温下工作，油的寿命会大大缩短。

另外氧化生成的酸性物质对金属起腐蚀作用，增加磨损，对液压系统不利。

控制油的使用温度，对液压系统来说，不管从机械角度或用油角度看都很重要。

液压系统的工作温度见表4—7，各种油连续工作的最高温度见表4—8。

液压系统的工作温度表4—7

系统类型

工作条件

工作温度（℃）

油的寿命

工业液压

装置

理想状态

43以下

很长（约20000小时）

常规状态

43--45

15000—20000小时

可接受状态

55--66

寿命缩短，质量不变

有中间冷却的

可接受状态

66--80

寿命缩短，质量不变

无中间冷却的

最高状态

寿命缩短，不能用无添加剂油

高温液压系统

常规状态

到140

寿命短，不能用无添加剂油

静压压系统

常规状态

到80

用低粘度油（在工作温度下粘度为l0—30毫米²／秒）

液压油液的最高工作温度表4-8

液压油类型

连续工作状态（℃）

最高温度（℃）

水

38—50

矿物油

50—65

120—140

油包水乳化液

50—65

水—乙二醇

50—65

磷酸酯

65—82

150

注：

最高温度即减少液体寿命。

五、注意防火

液压传动与其他传动机器不同，总有一个油箱，因为目前大部分使用的是矿油型液压油，如果泄漏，容易引起着火。

对于靠近热源和有明火的液压系统，要选用抗燃液压液。

六、液压油的更换和管理

液压油随着使用时间增长，会慢慢老化变质，因此，使用到一定时间后，就需要更换。

可能有以下几种表现：

（1）油状态变化。

是指气味、颜色和外观等变化。

（2）闪点降低，注意是否混入其他油品。

（3）机械杂质增加。

（4）粘度增加或减小。

（5）酸值显著变化。

（6）抗乳化性变坏。

（7）抗泡性变差。

（8）稳定性变坏。

关于矿物油型液压油的更换指标，各国或公司虽然不尽相同，但控制的项目大同小异。

一般运行条件的装置可以定6个月开始检验，苛刻运行条件的装置为l一3月。

在运行一段时间后，如发现油质显著变化，就必须增加采样分析的次数，我国HL液压油换油指标已上标准，标准号是SH／T0476—92。

L—HL液压油换油指标，详见表4—9。

SH／T0476—92L—HL液压油换油指标表4—9

项目

换油指标

试验方法

外观

不透明或浑浊

目测

40℃运动粘度变化率，％超过

±10

本标准3．2条

色度变化（比新油），号等于或大于

GB6540

酸值，毫克KOH/克大于

0．3

GB264

水分，％大于

0．1

GB260

机械杂质，％大于

0．1

GB511

铜片腐蚀（100℃，3小时），级等于或大于

GB5096

第三节液压泵的故障原因及排除方法

本节以列表方式介绍齿轮泵、叶片泵和柱塞泵的故障原因及排除方法。

一、齿轮泵的故障原因及排除方法

齿轮泵的故障原因及排除方法表4—10

故障

现象

故障原因

排除方法

使用中的泵

新安装的泵

泵

吸

不

进

油

·密封老化变形

·吸油滤油器被脏物堵塞

·油箱油位过低

·油温太低，油粘度过高

·泵的油封损坏，吸入空气

·吸油侧漏气

·泵安装位置过高；吸程超过规定

·油温太低，油粘度过高

·吸油管太细或过长，

阻力太大

·泵的转向不对或转速过低

·检查吸油部分及其密封，更换失效密封件

·更换滤油器，更换或过滤油液

·使泵的吸程在500mm以内

·按季节换合适油液或加热油液

·更换新的标准密封

·换大通径油管，缩短吸油管长度

·改变泵的转向，增加转速到规定位

泵的排油侧不出油

·如不是上述原因，则泵已损坏

·溢流阀损坏，或被脏物卡死，油液从溢流阀流回油箱

·如不是上述原因，则泵是次品

·溢流阀是次品，或阀芯被卡死

·检查并修理泵或交换泵

·检查并修理或更换溢流阀；清除油中脏物或

更换油液

泵排

油但

压力

上不去

泵排

油但

压力

上不去

·泵内滑动件严重磨损容积效率太低

·溢流阀的锥阀芯严重磨损

·溢流阀被脏物卡住动作不良

·泵的轴向或径向间隙过大

·吸油侧少量吸空气

·高压侧有漏油通道

·溢流阀调压过低或关闭不严

·吸油阻力过大或进入空气

·泵转速过高或过低

·高压侧管道有误，系统内部卸荷

·液压泵质量不好

·检修泵或更换新泵

·密封不良，加强密封

·修磨或更换锥阀芯

·过滤油液，清除污物

·找出漏油部位，及时处理

·修理或更换泵

·调节或修理溢流阀

·检查阻力过太原因，及时消除

·使泵的转速在规定的范围内

·伐出原因，及时处理

·更换新泵

泵排油压力虽能上

升但效率

过低

·泵内密封件损伤

·泵内滑动件严重磨损

·溢流阀或换向阀磨损或活动件间隙过大

·泵内有脏物或间隙过大

·泵质量不好或吸进杂物

·泵转速过低成过高

·油箱内出现负压

·检修泵，更换密封件

·检修泵，或更换新泵

·检修溢流阀或换向阀等

·清除脏物，过滤油液；更换新泵

·使泵在规定转速范围内运转

·增大空气过滤器的容量

泵

发

出

噪

音

·多数情况是泵吸油不足所致，如滤油器堵塞；油位过低，吸入空气；泵的油封处吸空气等

·回油管高于油面，油中有大量气泡

·油的粘度过高，油温太低

·检修后从动齿轮装倒，啮合面积变小

·油的粘度过高，油温太低

·泵抽与原动机轴的不同轴度过大

·吸油滤油器的过滤面积太小

·吸油部分的密封不良，吸入空气

·泵的转速过高或过低

·保持油位高度，密封必须可靠，防止油液污染

·使回油管出口浸于油面以下

·按季节选用适当粘度的油，或加温

·拆开泵，将从动齿轮掉头

·调节两轴的同轴度

·改换合适的滤油器

·加强吸油侧的密封

·使泵按规定转速运转

液

压

泵

温

升

过

高

·压力过高，转速太快，侧板研伤

·油粘度过高或内部泄漏严重

·回油路的背压过高

·压力调节不当，转速太快，侧板烧损

·油箱太小，散热不良

·油的粘度不当，温度过低

·适当调节溢流阀；降低转速到规定值；修理泵

·换合适的油，检查密封

·消除回油管路中背压过高的原因

·加大油箱

·换合适粘度的油或给油加热

漏

油

漏油

·管路连接部分的密封老化、损伤或变质等

·油温过高，油粘度过低

·管道应力末消除，密封处接触不良

·密封件规格不对，密封性不良

·密封圈损伤

·检查并更换密封件

·换粘度较高的油或消除油温过高的原因

检修泵，更换密封件

·消除管道应力

·更换合适密封件

·更换密封圈

二、叶片泵故障原因及排除方法

叶片泵故障原因及排除方法表4—11

故障

现象

故障原因

排除方法

使用中的泵

新安装的泵

泵

高

压

侧

不

排

油

·吸油侧吸不进油油位过低

·吸油滤油器被脏物堵塞

·叶片在转子槽内卡住

·轴向间隙过大，内漏严重

·吸油侧密封损坏

·换新油粘度过高，油温太低

·液压系统有回油情况

·油温过低，油液粘度太高

·增添新油

·过滤油液，清洗油箱

·检修叶片泵

·调整侧板间隙，达到规定位

（加垫片）

·更换合格密封件

·提高油温

·检查液压回路

泵不

吸

油

·泵安装位置超过规定

·吸油管太细，或过长

·吸油侧密封不良，吸入空气

·泵的旋转方向不对

·不是上述原因，就是泵不合格

·调整叶片泵的吸油高度

·改变吸油侧，按规定安装

·管接头和泵连接处透气，加强密封

·改变运转方向

·更换叶片泵

泵

排

油

但

无

压

力

·溢流阀卡死，阀质量不良，或油太脏

·溢流阀的弹簧断了

·溢流阀从内部回油

·系统中有回油现象

·先拆卸溢阀检查

·检查溢流阀

·阀有内部回油，查换向阀

·检查调压弹簧

泵调不到额定

压力

·泵的容积效率过低

·泵吸油不足，吸油侧阻力大

·溢流阀的锥阀磨损，在圆周上有痕迹

·油中混有气体，吸油不足

·检修叶片泵更换磨损的零件

·检查吸油部位，油位和滤油器

·将溢流阀的先导阀卸下观察提动阀有无痕迹更换溢流阀或零件

·查吸油侧有进气部位

泵

有

噪

音

泵

有

噪

音

·轴颈处密封磨损进入少量空气

·进入油箱回油管露出油面，回油产生气体

·吸油滤油器被脏物堵塞

·配油盘、定子、叶片等件磨损

·若为双联泵时，高低压两排油腔相通

·噪声的产生放因，多数情况是吸油不足造成的

·两轴的同轴度超出规定值，噪声很大

·噪声不太大，很刺耳，油箱内有气溜或起沫

·有轻微噪声并有气泡的间断声音

·滤油器的容量较小

·吸油发声阻力过大、流速过高，吸油管径小

·除两轴不同轴外，就是泵吸空所造成

·调整电机、泵的两轴的同轴度

·吸油中混进空气造成回油中夹着大量气体检查吸油管路和接头

·泵吸油处透气，查吸油部位的连接件，用黄油涂于连接处噪音即无，从新连接

·更换大容量滤油路

·加大吸油管直径

·更换自紧油封

·加合格液压油

·过滤波压油，清洗油箱

·检查泵更换新件，或换新泵

·检修双联泵，或换新泵

·查出吸油不足的原因，及时解决

·查找原因，再针对问题及时解决

泵

温

升

过

高

·泵的工作压力超过额定压力

·新换泵时，转子侧面间隙过小

·油箱的油不足

·油箱的容积太小，回油未能稳定，泵又吸定

·油箱内的吸油管和排油管过近

·泵内转于、侧板、配油盘轴向间隙过小

。

溢流阀造成的发热有

1．泵起动就有负裁，油全部从溢流阀沈阳回有油箱

2．泵的流量大于执行元件的流量，大部分油从阀溢回油箱

3．泵的压力过高，超过额定值

·将溢流阀的压力往下调到额定值

·检查泵内轴向间隙如何?

·加大油箱或按标准油箱结构制造

。

两管距离应远些。

油箱中加隔板

。

属于泵质量欠佳，更换泵

·解决方法如下：

1．设计卸荷系统，执行元件不工作，泵应无负载

2．泵的流量应与控制元件流量大些或相等

3．把溢流阀的压力往下调

·添合格的液压油

漏

油

·密封老化、损伤变形等

·漏油原因多种消况

·更换合格密封件

三、柱塞泵故障及排除方法

柱塞泵故障原因及排除方法表4—12

故障

现象

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