液压系统故障分析毕业设计.docx

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液压系统故障分析毕业设计

液压系统故障分析

[摘要]首先介绍了液压系统的组成，从液压系统的优缺点介绍了液压系统，接着详细介绍了每个液压元件的功能和元件出现故障与排除方法，最后从压力.方向和速度介绍了液压系统和液压系统中常见故障分析与排除方法。

最终联合液压元件故障分析与排除和液压系统故障分析与排除，举出案例进行分析。

【Abstract】firstintroducesthecompositionofthehydraulicsystem,theadvantagesanddisadvantagesofthehydraulicsystemofhydraulicsystemisintroduced,thenintroducesthefunctionandcomponentsofeachhydrauliccomponentfailureandtroubleshooting,finallyfromthepressure.Thedirectionandspeedofthecommontroubleanalysisandremovalofhydraulicsystemandhydraulicsystem.Analysisandexclusionandexclusionandhydraulicsystemfailureeventuallycombinedhydrauliccomponentfailure,citethecaseanalysis

J1VMC400立式加工中心液压系统的分析与故障维修

首先介绍了机床液压系统的组成，然后从J1VMC400立式加工中心的液压系统故障，包括液压元件等进行说明。

最后分析J1VMC400立式加工中心液压系统故障的维修方法。

中文摘要

英文摘要

第一章概述

根据自己题目定概述内容

1.1液压系统的组成

1.2液压系统的特点

第二章某型号数控机床液压系统的分析

2.1某型号液压系统的组成

2.2某型号液压系统的特点

2.3液压系统的分析

第三章某型号数控机床液压系统的故障

3.1液压系统故障概述

3.2液压元件故障

3.3液压回路故障

第四章某型号数控机床液压系统的维修

4.1液压系统维修概述

4.2液压元件维修

4.3液压回路维修

第五章总结

致谢

参考文献

最少列写五篇。

第一章：

概述……………………………………………………………………..4

1.1液压系统的组成……………………………………………………………4

1.2液压系统的特点……………………………………………………………4

1.2.1液压系统的优点………………………………………………………..4

1.2.2液压系统的缺点………………………………………………………..5

1.3液压系统故障的特点……………………………………………………..5

1.4液压故障处理的步骤与特点………………………………………………6

第二章液压元件的故障与分析…………………………………………………..6

1液压泵的故障排除…………………………………………………………..6

2.1叶片泵…………………………………………………………………….6

2.2齿轮泵……………………………………………………………………..7

2.2.1齿轮泵的优点……………………………………………………………9

2.2.2齿轮泵的缺点……………………………………………………………9.

2.2.3齿轮泵常见的故障与排除……………………………………………..10

2.3轴向柱塞泵的故障与排除…………………………………………………10

2.4液压马达……………………………………………………………………11

2.4.1轴向柱塞马达的故障与排除……………………………………………12

2.4.2径向柱塞马达的故障与排除…………………………………………..12

2.5控制阀的故障与排除………………………………………………………13

2.5.1溢流阀的故障与排除…………………………………………………..13

2.2.5减压阀的故障与排除…………………………………………………..15

2.5.3顺序阀的故障与排除…………………………………………………..16

2.6压力继电器的故障与排除…………………………………………………17

2.7流量控制的故障与分析……………………………………………………19

2.8单向阀的故障与排除……………………………………………………..21

2.9换向阀的故障与排除……………………………………………………..21

2.10电液换向阀的电磁先导阀的故障与排除……………………………….23

2.11液压缸的故障与排除…………………………………………………….24

2.12液压辅助元件的故障与分析…………………………………………….24.

2.12.1蓄能器的故障与排除………………………………………………….24

2.12.2滤油器的故障与排除………………………………………………….25

2.12.3密封件的故障与排除………………………………………………….26

2.12.4液压转向器的故障与排除…………………………………………….26

第三章液压控制元件的故障与排除……………………………………………..27

3.1压力控制回路中的故障与排除……………………………………………27

3.1.1调压不正常的原因与排除方法………………………………………..28

3.1.2减压不稳定的故障与排除………………………………………………28

3.1.3压力调定值不匹配的原因与排除……………………………………..29

3.1.4控制油路无压力的故障与排除…………………………………………29

3.2速度控制回路的故障与排除方法…………………………………………30

3.2.1速度控制回路的故障与分析………………………………………….30

3.2.2调速阀的调速前冲现象原因与排除方法………………………………30

3.2.3调速阀的前后压差过小的原因与排除方法…………………………..30

3.3方向控制回路的故障与排除………………………………………………31

3.3.1换向阀选用不当…………………………………………………………31

3.3.2换向无缓冲引起的液压冲击的故障与排除……………………………31

3.4一些常见的故障检测………………………………………………………31

第四章实例分析……………………………………………………………………32

4.1XK5040-1型数控机床故障维修……………………………………………32

4.1.1主轴变速系统原理……………………………………………………..32

4.1.2故障原理分析与排除…………………………………………………..33

4.2数控机床液压系统故障机理分析………………………………………..34

4.2.1故障机理………………………………………………………………..34

4.2.2故障规律…………………………………………………………………35

第一章概述

按照传动件的不同，传动分为机械传动.电气传动.流体传动（液体传动和气压传动）及复合传动等类型，液体传动包括液压传动和液力传动，液力传动是以动能进行工作的液体传动，液压传动则是以液体作为工作介质，并以压力能进行动力的传递，转换与控制的液体传动。

1.1液压系统的组成

一个完整的，能够正常工作的液压系统应该由能源装置.执行装置.控制调节装置.辅助装置.液压油组成。

组成部分

功能作用

能源装置

（液压泵）

齿轮泵

柱塞泵

叶片泵

把原动机所提供的机械能转变成油液的压力能，输处高压油液

执行装置

（执行元件）

液压缸

液压马达

摆动马达

把油液的压力能转变成机械能去驱动负载做功，实往复直线运动，连续摆动和转动

控制调节装置

（控制阀）

压力控制阀

流量控制阀

方向控制阀

控制从液压泵到执行元件的油液的压力，流量和流动方向，从而控制执行元件的力，速度和方向

辅助装置

（液压辅助元件）

油箱

盛放液压油，向液压泵供液压油，回收来自执行元件的完成能量传递任务之后的低压油液

管路

输送油液

过滤器

滤除油液中的杂质，保持系统正常工作所需的油液清洁度

密封

在固定连接或运动连接处防止油液泄漏，以保证工作压力的建立

储能器

储存高压油液，并在需要时释放

热交换器

控制油液温度

液压油

是传递能量的工作介质

1.2液压系统的特点

1）能够产生很大的力，而且容易控制。

用液压泵可以很容易地得到具有很高压力（20——30MPa）的液压油，把此压力油送入液压缸后即可产生很大的力。

2）安全性高，很容易防止过载。

机械设备如果承受许多界限以上的负载是很危险的。

液压系统中通过使用安全阀（溢流阀）可以很容易地防止过载。

即使在工程机械等可能发生预想不到的负载变动的场合，也可以确保安全。

3）尺寸小出力大，安装位置可以自由选择。

无论把控制装置.执行装置装在什么位置，只要把管子或软管接过去就行，所以设计上自由度很大。

1.2.1液压系统的优点

1由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以灵活方便地布置传动机构。

2液压传动装置质量轻.结构紧凑.惯性小

3液压传动可在大范围内实现无级调速

4液压传动均匀平稳，负载变化时速度较平稳

5液压传动易于实现过载保护

6液压传动易于实现自动化

7液压元件已实现了标准化，系列化和通用化，便于设计，制造和推广

1.2.2液压系统的缺点

1液压系统中的漏油等因素，影响了运动的平稳性，使得液压转动不能保证严格的传动比

2液压传动对油温的变化比较敏感

3为了减少泄漏满足性能的要求，配和件的制造精度要求较高，加工工艺复杂

4液压传动要求有单独的能源，不像电源一样使用方便

5液压系统发生故障后不易检查和排除

1.3液压系统故障的特点

1）故障的多样性液压设备出现的故障可能是多种多样的，而且在大多数情况下是几个故障同时出现，同一故障引起的原因可能有多个，而且这些原因常常是互相交织在一起互相影响的

液压系统中往往是同一原因，但因其程度不同，系统结构不同，以及与其他配和机械结构的不同，所引起的故障现象可以是多种多样的。

2）故障的复杂性液压系统压力达不到要求经常和动作故障联系在一起，甚至机械.电器部分的弊病也会与液压系统的故障交织在一起，使得故障变的复杂，新设备的调试更是如此

3）故障的偶然性与必然性偶然发生的情况不是经常发生的也没有一定的规律，故障必然发生的情况是指那些持续不断经常发生.并具有一定规律的原因引起的故障

4）故障的分析判断难度性由于液压系统故障存在上述特点，所以当系统出现故障时，不一定马上就可以确定故障的部位和产生故障的原因。

如果这方面的专业工作人员技术水平较高.熟练掌握所在液压设备的情况等，就有能力对故障进行认真检查.分析.判断并很快找出故障的部位及产生的原因。

检查故障的方法

一般采用肉眼观察.探听（用耳朵听）.手摸.鼻闻.仪器检测等

1）肉眼观察观察外表的不正常现象，漏油.沾污.油箱油量及油液污浊情况；观察油中的气泡情况，可以判断出系统的进气程度，进而排除与系统进气有关的故障；观察系统总回油管的回油情况，可以判断出液压泵工作是否正常，为排除系统故障提供忠言参考。

2）探听听设备工作时的振动.噪声.不正常的响动或抖动。

通过对各个部件进行探听，可直接找出噪声产生的部位。

3）手摸温度不正常和振动故障，通过用手摸的办法即可找出故障部位。

对于液压泵和管道局部过热鼓掌采用手摸的方法更为有效。

4）鼻闻闻一闻油液是否有异味变质。

油液严重变质影响液压系统的正常润滑，必需换油

5）浇油法可采用浇油法找出进气部位。

找进气部位时，可用油浇淋怀疑部位，如果油浇到某处时，故障现象消失，证明找到了故障根源。

浇油法对查找液压泵和系统吸油部位进气造成的故障特别有效

6）检验实验法对压力故障和动作故障，可采用分段检查试验法。

分段检查应首先检查系统外的各种因素，外部因素排除后在对系统本身进行检查。

对系统进行检查，一般应按照机电—联轴器—液压泵的顺序，依次对每个关节进行检查。

1.3.1故障处理的步骤与方法

1）初步分析判断分析判断时首先应注意到外界因素对系统的影响，在查明确实不足外界原因引起故障的情况下，在集中注意力在系统内部查找原因。

其次是，分析判断时，一定要把机械.电气.液压3各方面联系在一起考虑，不能单纯考虑液压系统，要分清故障是偶然发生的还是必然发生。

2）根据了解.询问.核实.检查所得到的资料列出可能发生的故障原因表。

此时应牢记：

一个故障现象可能是两种或两种以上的原因造成的

3）核实以上的现象并进行检查通过观察仪表读数.工作速度.监听声响.检查油液.注意执行元件是否有误动作等手段来进一步核实，然后按系统内液流流程从邮箱或液压泵依次沿回路仔细查找，按时记录下观察结果。

在检查时要仔细下检查油箱的油液，确定是否有污垢进入系统，影响系统各个元件的正常工作；用手摸来检查进油管有无脆化.软化.泄漏.破损.检查阀，元件的各个接头以及壳体的安装螺钉有无松动，最后检查轴及液压缸的活塞杆

4）找出结论根据故障所列原因表，先选择经简单检查核实或修理即可使设备恢复正常工作状态的项目，即采取先一后难的原则，排除检查顺序，以便在最短时间内完成检查任务

5）验证结论一旦通过以上步骤，找出了液压设备产生故障的原因，就开始着手故障的排除

对故障处理完毕后，应认真地进行定性.定量分析总结，从而提高处理故障的能力，防止以后同类故障再次发生

第二章液压元件的故障分析

1液压泵的故障排除

2.1叶片泵

定义：

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。

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。

液压泵是液压转动系统中的主要元件之一，也是发生故障最多的原件

叶片泵具有流量均匀.运转平稳.噪声低.体积小重量轻等优点，但抗污染能力差.加工工艺复杂，精度要求高，价格也较高

。

叶片泵的故障产生原因排除

现象

产生原因

排除方法

液

压

泵

吸

不

上

油

或

无

压

力

1原动机与液压泵转向不一致

2液压泵传动件脱落

3进出油口接反

4油箱内油液过低，吸入管口露出液面

5转速太低吸力不足

6油粘度过高叶片活动不灵活

7油温过低，使粘性过高

8系统油液过滤精度低导致叶片在槽内卡住

9吸入管道或过滤装置堵塞造成吸油不流畅

10吸入口过滤器过滤精度过高造成吸油不畅

11吸入管道漏气

12小排量液压泵吸力不足

1纠正原动机旋向

2从新安装传动件

3按说明书选用正确接法

4补充油液至最低油标线以上

5提高转速达到液压泵最低转速以上

6选用推荐粘度的工作油

7加温至推荐正常工作油温

8拆洗.修磨液压泵内脏件，仔细重装.并更换油液

9清洗管道或过滤装置，除去堵塞物，更换或过滤油箱内油液

10按说明书正确选用过滤去

11检查管道各连接处，并予以密封.紧固

12向泵内注满油

流量不足达到额定值

1转速未达到额定转速

2系统中有泄漏

3由于泵长时间工作.振动.使泵盖螺钉松动

4吸入管道漏气

5吸油不充分

1）油箱内油液过低

2）入口滤油器堵塞或流量过小

3）吸入管道堵塞或通经小

4）油液粘度过高或过低

变量泵流量调节不当

1按说明书制定转速选用电动机转速

2检查系统，修补泄漏点

3拧紧螺钉

4检查各连接处，并予以密封紧固

5补充油液至最低油标线以上

1）清洗过滤器或选用同流量为泵流量2倍以上的滤油器

2）清洗管道，选用不小于泵入口通经的吸入管

3）选用推荐粘度工作油

4）重新调节至所需流量

压

力

升

不

上

去

1）泵不上油或流量不足

2）溢流阀调整压力太低或出现故障

3）系统中有泄漏

4）由于泵长时间工作.振动.使泵盖螺钉松动

5）吸入管道漏油

6）吸油不充分

7）变量泵压力调节不当

2）重新调试溢流阀压力或修复溢流阀

3）检查系统，修补泄漏点

4）拧紧螺钉

5）检查各连接处，并予以密封.紧固

7）重新调节之所需压力

现象

产生原因

排除方法

噪

声

过

大

1）吸入管道漏气

2）吸油不充分

3）泵轴和原动机轴不同心

4）油种有气泡

5）泵转速过高

6）泵压力过高

7）轴密封处漏气

8）油液过滤精度过低导致叶片在槽内卡住

9）变量泵止动螺钉误调失当

1）检查管道各连接处，并予以密封.紧固

3）重新安装达到说明书精度要求

4）补充油液或采取结构措施，把回油口浸入油面以下

5）选用推荐转速范围

6）降压至额定压力一下

7）更换油封

8）拆洗修磨泵内脏件并仔细重新安装，并更换油液

9）适当调整螺钉至噪声达到最小

过

度

发

热

1）油温过高

2）油粘度太低，内泄漏过大

3）工作压力过高

4）回油口直接接到泵入口

1）改善油箱散热条件或增设冷却器使油温控制在推荐正常工作油温范围内

2）推荐粘度工作油

3）降压至额定压力一下

4）同回油口接至油箱液面以下

振

动

过

大

1）泵轴与电动机轴不同心

2）安装螺钉松动

3）转速或压力过高

4）有液过滤精度低，导致叶片在槽内卡住

5）吸入管道漏气

6）吸油不充分

7）油液中有气泡

1）重新安装达到说明书精度要求

2）拧紧螺钉

3）调整至许用范围内

4）拆洗泵磨内脏件，并仔细重新安装，并更换油液或重新过滤油箱内有液

5）检查管道各连接处，并予以密封.紧固

7）补充油液或采取结构措施，把回油口浸入油面以下

外

渗

漏

1）密封老化或损伤

2）进出油口连接部位松动

3）密封面磕碰

4）外壳体砂眼

1）更换密封

2）紧固螺钉或管接头

3）修磨密封面

4）更换外壳体

2.2齿轮泵

齿轮泵一般用于工作环境不清洁的工程机械和精度不高的机床

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。

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。

2.2.1齿轮泵的优点

1.结构简单，工艺性好，成本低

2.与同样流量的其他泵相比，结构紧凑，体积小

3.自吸性好。

无论在高低转速甚至在手动情况下都能可靠地实现自吸。

4.转速范围大。

因泵的转动部分以及齿轮基本上都是平衡的，在高转速下不会产生较大的惯性力

5.油液中污物对其工作影响不大，不易咬死

2.2.2齿轮泵的缺点

1.工作压力低。

齿轮泵的齿轮，轴及轴承上受的压力不平衡，径向负载大，限制了它压力的提高。

2.容积效力较低。

这是由于齿轮泵的端面泄漏量大。

3.流动脉动大，引起压力脉动大使管道.阀门产生振动，噪声大

2.2.3齿轮泵常见故障原因及排除方法

故障现象

产生原因

排除方法

不打油或输出油量不足及鸭梨提升不高

1电动机的转向错误

2吸入管道或滤油器堵塞

3轴向间隙或径向间隙过大

4各连接处泄漏而引起的空气进入

5油液粘度太大或油液温升太高

纠正电动机转向

疏通管道，清洗滤油器去赌物，更换新油

修理更换相关原件

紧固连接处螺钉，避免泄漏严防空气混入

油液应根据温升变化选用

噪声严重及压力波动厉害

1吸油管及滤油器部分被堵塞或入口滤油器容量小

2从吸入管或轴密封处吸入空气，或者有种有气泡

3泵与联轴器不同心或擦伤

4齿轮本身精度不高

5CB型齿轮油泵骨架式油封损坏或装轴时骨架油封内弹簧脱落

除去赃物，使吸油管通畅，或改用容量合适的滤油器

在连接部位或密封处加点油，如果噪声减小，可拧紧接头处或更换密封圈回油管口应在油面以下，与吸油管要有一定距离

调整同心，排除擦上

更换齿轮或对研修整

检查骨架油封，损坏时更换以免吸入空气

故障现象

产生原因

排除方法

液压泵旋转不灵活或咬死

1轴向间隙及径向间隙过小

2装配不良CB型盖板，与轴的同心度不好长轴的弹簧紧脚太长，滚针套质量太差

3泵和电动机的联轴器同轴度不好

4油液中的杂质詖吸入泵体内

修配相关零件

根据要求从新进行装配

调整使不同轴度不超过0.2mm

严防周围灰沙.铁屑及冷却水等物进入油池，保持油液洁净

2.3轴向柱塞泵故障产生原因及排除方法

故障现象

产生原因

排除方法

流量不够

1油箱油面过低，油管及滤油器堵塞或阻力太大以及漏气等

2泵壳内预先没有充好油，留有空气

3液压泵中心弹簧折断，使柱塞回程不够或者不能回程

4配油盘及缸体或柱塞与缸体之间磨损

5对于变量泵有两种可能，如为低压可能是油泵内摩擦等原因，使变量机构不能达到极限位置造城偏角小所致；如为高压，可能是调整误差所致

6油温太高或太低

1检查储油量，把油加至油标规定线，排除油管堵塞，清洗滤油器，紧固各连接处螺钉，排出漏气

2排除泵内空气

3更换中心弹簧

4磨平配油盘与缸体的接触面单缸研配，更换柱塞

5低压时使变量或塞及变量头活动自如，高压时纠正调整错误

6根据油升选择合适的油液

压力脉动

1配油盘与缸体或柱塞与缸体之间磨损，内泄或外漏过大

2对于变量泵可能由于变量机构的偏角太小，使流量过小，内漏相对增大，因此不能连接对外供油

3伺服活塞与变量活塞运动不协调，出行偶尔或经常性的脉动

4进油管堵塞，阻力大及漏气

1磨平配油盘与缸体的接触面单缸研配，更换柱塞，紧固各连接处螺钉，排出漏损

2适当加大变量机构的偏角，排除内部漏损

3偶尔脉动多因油脏，可更换新油，经常脉动可能是配合件研伤或憋劲，应拆下修研

4疏通进油管及清洗进口滤油器，紧固进油管段的连接螺钉

噪声

1泵体内留有空气

2油箱油面过低，吸油管堵塞及阻力大，以及漏气等

3泵和电动机不同心，是泵和转动轴受径向力

1排除泵内空气

2安规定加足油液，疏通进油管，清洗滤油器，紧固进油段连接螺钉

3重新调整，使电动机与轴同心

故障现象

产生原因

排除方法

发热

1内部漏损过大

2运动件磨损

1修研各密封配合面

2修复或更换磨损件

漏损

1轴承回转密封圈损坏

2各接合处O型密封圈