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液压油站振动异响原因研究论文

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液压油站振动异响原因研究论文

一、故障原因:1、布管不合理,各个元件干涉产生共振等。2、液压泵损坏,流量不均匀。3、管道混入气体。二、解决办法:1、液压油泵吸入了气泡:为了排除这些空气可以将整套液压系统进行一次空载运转,将里面的空气彻底排除干净后再往液压站里面注入液压油。2、液压油泵的损坏运转不良:液压系统液压油泵内的零部件出现了磨损或者是破损。如果是液压站液压油泵的定子环内表面磨损严重那么就直接将定子圈换掉;如果是液压油泵的齿轮精度低摇摆大,那么就更改或更换掉。3、各个元件干涉产生共振:调整高压管路等管路,与其他零件之间的距离,并且固定好使其不再干涉碰撞,问题便可解决。

主要原因如下:1、油箱内油量不足,吸油口或排油口露出油面,有空气进入系统中,吸油管侵入油中太浅,油箱透气不良。2、吸油管的接头漏气。3、吸油口处滤清器堵塞,油泵空转,吸油管有急弯,使吸油不足或不畅。4、油泵转速过高,造成吸空。5、油泵本身质量差,如齿轮泵的齿形误差较大,叶片泵的叶片卡住等都将引起噪音。6、阀类元件技术状况不良,如阀芯与阀体配合不良,表面拉毛,油液中的杂质将阀孔堵塞,阀中弹簧疲劳或损坏,使阀芯动作不灵引起噪音。7、管路过细、过长,安装固定不良,引起振动而产生噪音。8、油路系统中有堵塞物,使油流不畅。

回程响和震动是吸空的表现,液压系统进入了空气,要检查油够不够,泵进油管是否松动,漏气。

大多是空穴造成的,就是油路的粗细不一致容易产生振动和噪音

发动机异响的原因毕业论文

机脚胶老化或松脱;发动机缺缸异响;“敲缸”异响;混合气过浓;正时齿轮异响。

1.机脚胶老化或松脱

机脚胶就是发动机跟车架之间垫的橡皮胶块。它的作用就是用来减少减少发动机做工时的震动和缓冲,并起到固定发动机的效果。一旦这些机脚胶出现老化或松脱,发动机的就会发生抖动,从而产生异响。

2.发动机缺缸异响

发动机缺缸主要指发动机有一个或以上的气缸没有正常工作,通表现为:车子排出的废气气流有明显的间歇,同时排气管抖动厉害,能够清晰地听到发动机“突突”或者扑通、扑通的声音。这个现象和点火线圈的故障关系很大。

3.“敲缸”异响

由于润滑条件不良,活塞和气缸壁过度磨损,导致活塞与气缸壁之间的间隙配合公差超过正常范围,发动机运行时活塞裙与缸壁撞击,产生“铛铛”的清脆响声,一般在怠速或低速运行时比较明显。

4.混合气过浓

当发动机混合气过浓时,其现象是:发动机不易启动;启动后 加速困难,发动机运转不均匀;排气管冒黑烟、发动机伴有“突突”的异响声,有时放炮;发动机动力下降,油耗升高。这种大多和积碳、滤清器堵塞等有关。

5.正时齿轮异响

齿轮经长期使用后,再加上齿轮间隙调节不当、齿轮皮带硬化等原因,会产生过度的磨损,严重时甚至轮齿被磨秃,齿轮之间啮合松动,机器运转时便会发出“哗啦、哗啦”的声音。

启动时怠速偏高是正常现象。汽车需要高转速让发动机尽快达到正常的工况,需要较浓的混合气,因此进气量和喷油量都会加大,导致转速偏高。天气越冷水温越低(比发动机正常工作的温度,一般85-110度左右)也就是与正常发动机工作温差越大,电脑会控制冷车

发动机异响的原因和解决方法:

1、活塞敲缸响。在发动机中上部位可听到喑哑的“达达”有节奏的响声,且在冷车、怠速运转的时候更清晰,发动机温度正常后明显减弱甚至消失;

2、活塞销响。在发动机中上部位可听到清脆、尖锐而连贯的“托托”声,好象两个钢球相碰,发动机在怠速或中下转速时响声较为明显,加大油门,响声也随之加强,节奏加快,单缸断油后响声减弱或消失;

3、曲轴主轴承响。在曲轴箱部位有沉重的“镗镗”的金属敲击声,响声有节奏且随着发动机转速升高和负荷增大而增强。单缸断油,响声无明显变化,相邻两缸断油,响声减弱;

4、连杆轴承响。在曲轴箱部位有缓和而沉重、有节奏的“当当”声,发动机在中速时,响声较清晰,不随发动机温度变化而变化。单缸断油后响声减弱或消失。当轴承烧损时会发出“吱吱”的金属摩擦声;

5、气门异响。发动机运转时顶部发出连续而有节奏的“嗒嗒嗒”的声音,在怠速时最明显、清晰,高速时声响不明显。

发动机异响故障诊断及排除方法有:

1、断火法:用起子搭火花塞让高压电流短路使某汽缸不工作,若杂音消失或变轻,证明杂音来自该缸。

2、变速法:让发动机不在同转速下运转,忽快忽慢地变速,使之发出不同的响声以推断杂音来自何处。

3、听诊法:从不同部位用金属棒或听诊器诊断响声。一般车辆发生敲缸和销子响时,发动机的中、上部声响较大;轴瓦响在中、下部;正时齿轮响在前端;气门脚及导管响在上部。发动机异响,是发动机出现故障的重要表现,也是判断其故障的重要依据。

掌握和利用发动机异响规律,是判断其故障行之有效的办法。若出现发动机异响故障后,如不能及时正确判断和排除,将会加剧机件的磨损,甚至发生事故性的损坏,因此必须对其故障及时进行检修。

1.车身异响车身异响是最为常见的,一般是因为车身刚度不够,长期的激烈驾驶或者说颠簸路段走了很多,会导致车身钢架发生轻微变形,最为直接的影响就是车门与车况产生不正常的撞击或者摩擦,或者一些焊接或螺丝部位有不正常摩擦,也可能造成异响;而一些车的风噪声较大,在一定程度上这和汽车的造型有关。解决办法:这些异响并不可怕,不会对车辆整体性能有很大影响,但处理起来比较麻烦,难以根治,只能是在不正常摩擦或者撞击部位增加胶垫或海绵。2.车内异响车内的异响是最常见的,而且发生异响的部位比较多,比如饰板安装不严、副驾驶手套箱松动、安全带卡扣撞击等。解决办法:自动动手重新归位或者用软性物体填充解决。3.刹车异响踩刹车时如果出现“吱吱”声,多半是由刹车片磨损过大,产生了不应有的空隙所致。当然,刹车盘的材料使用不当或变形,刹车片的硬度、孔隙率、摩擦特性和压缩特性不合格等都可能导致异响。一般来说,前制动摩擦片的寿命为3万公里,后制动摩擦片为12万公里。解决办法:刹车异响一般更换刹车片即可解决,如果刹车盘受损,也需更换,更换时要注意型号等问题,否则不匹配依然会出现异响。4.悬挂异响悬挂系统在行驶过程中是保持持续运作的,减震器和各条连杆之间的橡胶衬套一定会发生损耗,当衬套老化或脱落时,就会传来不正常的金属撞击声,如果减震器坏了,则会在颠簸路段传来“咚咚”或者“咔嚓”声。解决办法:悬挂异响一般不能自己解决,需要到修理厂或者4S店让专门的师傅更换部件。出现一定要尽快解决,最好是在日常保养中加强检查,杜绝异响发生。5.轮胎异响轮胎造成的异响一般多为胎噪,产生的响声也会根据汽车行驶速度、轮胎种类、胎压情况、路面情况等因素产生各种强弱不同的噪音。当出现低沉的“啪啪”声,多为轮胎胎面变形、起包、磨损严重或气压不足,如为“嗒嗒”声,可能是胎面夹杂了小石子或扎钉等。如果在行驶过程中车轮部分发出金属碰撞摩擦响声,很可能是由避震器和轴承损坏。当碰到这些问题时应引起车主注意,即使仅仅是扎钉也很危险。解决办法:发现胎面夹杂小石子等,可以自己动手清理。其他问题则需要引起车主注意,找专业人员处理。6.方向盘异响方向盘在左右打轮时会发现异响,当方向打到一半出现异响时,可以基本判断为转向机异响,如果是方向盘打死后出现异响,就很难说清异响的来源,去4S店检测得到的最多答案是转向拉杆球头胶套摩擦。此外,方向机防尘套漏油、助力皮带松紧度不够或者老化,也能造成异响。解决办法:转向横拉杆球头老化、转向机出问题都需要及时更换。7.发动机舱异响发动机舱异响的情况比较复杂,需要大家仔细的排查。如果是皮带的刺啦异响,皮带啸叫声,这一般的因为皮带打滑造成的。如果是漏气的声音,则可能是排气系统、真空管出现堵塞、断裂等问题;如果是发动机运转时外部金属件发生摩擦异响,一般就可能是发电机、水泵等损坏造成的。解决办法:尽快找专业人员修理8.变速箱异响如果车子在行驶过程中变速箱内部有“沙沙”声,换挡时有会有类似吹口哨的声音,那可能是变速箱轴承或齿轮磨损、轴承斑点所致。提速换挡时变速箱异响,可能是变速箱油含有金属粉末,说明变速箱制动带、离合器之类部件过度磨损。解决办法:变速箱是精密设备,所以无论出现什么情况的异响,都需要及时维修。

氯化锌对液压油的影响研究论文

扩展资料:

参考资料:液压油_百度百科

液压油有很多种类的,如大型喷气客机采用的是磷酸酯液压油;冶金及铸锻液压系统采用水—乙二醇液压油;煤炉液压支架则大多采用水包油型或油包水型液压油。不同种类的液压油主要成分不同。且大部分液压油都有专利保护,其成分配方不能随意外泄。液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质,在液压系统中起着能量传递、抗磨、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说,首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求,由于润滑油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关,还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。液压油的种类繁多,分类方法各异,长期以来,习惯以用途进行分类,也有根据油品类型、化学组分或可燃性分类的。这些分类方法只反映了油品的挣注,但缺乏系统性,也难以了解油品间的相互关系和发展。

生物降解液压油是为了适应环保要求,控制环境污染而开发的。主要有植物基础油和合成醋,植物油由于具有天然的生物降解性能、优秀润滑性能和粘温性能,而且资源丰富,价格相对低廉,是环保润滑油的主要发展方向。这种液压油在我国没有正式产品液压油。但是国外就有不少,如美国瑞安勃等,由植物油基础油配方而成,可以最终降解。

生物降解液压油是性能卓越的抗磨损液压油,专门为满足各种液压设备的要求而制。本系列产品能延长油品/滤油器的使用寿命并最有效地保护设备,从而减低保养费和产品处理开支。本系列产品是与主要设备制造商联手开发的,可满足装置精密液压系统的高液压、高输出泵的严格要求,也能应付液压系统其他组件,如低间隙伺服阀门及高精度数控机床等的严格要求。本系列产品广泛符合采用多冶金技术设计的各种液压系统及组件制造商对性能最严格的要求,单一产品就具有杰出的性能特性。

质量要求:

汽车及工程机械等的液压系统使用液压油作为工作介质,这类液压系统中油液的流速不大而压力较高,故称为静压传动。液压油质量的优劣将在很大程度上影响液压系统的工作可靠性和使用寿命。通常对液压油的质量要求有如下几点:

l.适宜的粘度及良好的粘温性能,以确保在工作温度发生变化的条件下能准确、灵敏地传递动力,并能保证液压元件的正常润滑。

2.具有良好的防锈性及抗氧化安定性,在高温高压条件下不易氧化变质,使用寿命长。

3.具有良好的抗泡沫性,使油品在受机械不断搅拌的工作条件下,产生的泡沫易于消失以使动力传递稳定,避免液压油的加速氧化。

保养工作:

液压油保养工作(前提是设备正常运行,无异常状况),

1.保证液压油不在高温下使用;油品在高温下很快会氧化变质。

2.液压站上的空气过滤器要采用既能过滤颗粒的也能过滤水分的过滤器。

3.采用精密滤芯过滤液压油,使油品的污染度长期保持在NAS<8级,设备自带的滤芯一般精度太差,不能保证液压油的洁净度。因为液压站的容脏极限只有5um,而自带滤芯的精度往往要大于这个尺寸,科学规定一般液压站的污染度要求控制在NAS小于8级;对于有伺服机构的设备要求更高,要小于7级。若你拆过伺服阀,那你就什么都明白了,为什么液压油的污染度要控制得这么高。最好买个精密滤油机进行在线过滤,有些滤芯精度已经达到了。

4.离心脱水/真空脱水(对于有水分的油站)。

只要控制好,一般比如说MOBIL,SHELL等,都可以用上5年。

5.定期做一下油品检测

液压油用途广泛,是工业用油中使用最多的产品。当前液压元件正向着体积小、功率大方向发展,系统压力越来越高,有的已突破50MPa。为此,普通型的L-HL系列已经趋于淘汰,抗磨型L-HM系列应用更多。低温性能也是液压油的重要特性,要求在低温环境下设备启动比较容易,且动力传动灵敏,而且液压油换油周期较长,如露天设备通常一年一换,液压油在使用过程中不可避免地要经历四季的变化,因此露天设备使用低凝产品效果较好。清洁度也已成为液压油的性能要求,一般产品要NAS颗粒度等级不大于9级,清洁型产品不大于7级,高清洁型产品不大于5级,但盲目追求NAS等级不但没有任何效果,反而降低质量,增加成本。例如有些机械生产厂家,或工程机械用户没有用于添加液压油的无尘车间,即使花了大价钱购买了NAS 5级别的产品,在打开产品的瞬间,高清洁型NAS 5 液压油就变成了NAS 8的等级了,而且液压油NAS等级高意味着过滤次数多,过滤过程中就会把昂贵的添加剂成分过滤掉,因此从专业的角度来讲,NAS等级不必过于追求。

6.防止空气进入油中

油泵吸油口应密封可靠,油箱中的吸油管不可离油面太近,系统的最高点应设排气阀,放出油中的游离空气。

7.油箱的合理设计

吸油管应远离回油管,避免使用对油的氧化起催化作用的铅、锌、铜等材料,油箱内要涂耐油的防锈漆,油箱中的冷却器不能漏水。

国标分类:

在GB/一87分类中的HH、HL、HM、HR、HG、HⅤ、HS液压油均属矿油型液压油,这类油的品种多,使用量约占液压油总量的85%以上,汽车与工程机械液压系统常用的液压油也多属这类。

HH类型

HH液压油是一种不含任何添加剂的矿物油。这种油虽己列入分类之中,但在液压系统中己不使用。因为这种油安定性差、易起泡,在液压设备中使用寿命短。

HL类型

规格:

HL液压油是由精制深度较高的中性基础油,加抗氧和防锈添加剂制成的。HL液压油按40℃运动粘度可分为15、22.32、46、68、100六个牌号。

用途:HL液压油主要用于对润滑油无特殊要求,环境温度在O℃以上的各类机床的轴承箱、低压循环系统或类似机械设备循环系统的润滑。它的使用时间比机械油可延长一倍以上。该产品具有较好的橡胶密封适应性,其最高使用温度为80℃。

质量要求:

(1)适宜的粘度和良好的粘温性能。要求油的粘度受温度变化的影响小,即温度变化不致影响液压系统的正常工作。

(2)具有良好的防锈性、抗氧化安定性。

(3)其有较理想的空气释放值、抗泡性、分水性和橡胶密封适应性。

注意事项:

(l)使用前要彻底清洗原液压油箱,清除剩油、废油及沉淀物等,避兔与其他油品混用。

(2)本品不适用于工作条件苛刻,润滑要求高的专用机床。对油品质量要求较高的齿轮传动装置、液压系统及导轨,应选用中、重负荷齿轮油、抗磨液压油或HG液压油。

使用注意事项:

(1)使用前要彻底清洗原液压油箱,清除剩油、废油及沉淀物等,避兔与其他油品混用。 (2)本品不适用于工作条件苛刻,润滑要求高的专用机床。对油品质量要求较高的齿轮传动装置、液压系统及导轨,应选用中、重负荷齿轮油、抗磨液压油或HG液压油。 (3)本油品代替机械油用于通用机床及其他类似机械设备的循环系统的润滑,经济效益显著,能延长换油周糊,平均节约润滑油1/3-1/2。

HM类型

规格:

抗磨液压油(HM液压油)是从防锈、抗氧液压油基础上发展而来的,它有碱性高锌、碱性低锌、中性高锌型及无灰型等系列产品,它们均按40'C运动粘度分为22、32、46、68四个牌号。

用途:

(1)抗磨液压油主要用于重负荷、中压、高压的叶片泵、柱塞泵和齿轮泵的液压系统J目YB一D25叶片泵、PF15柱塞泵、CBN一E306齿轮泵、YB一E80/40双联泵等液压系统。

(2)用于中压、高压工程机械、引进设备和车辆的液压系统。如电脑数控机床、隧道掘进机、履带式起重机、液压反铲挖掘机和采煤机等的液压系统。

(3)除适用于各种液压泵的中高压液压系统外,也可用于中等负荷工业齿轮(蜗轮、双曲线齿轮除外)的润滑。其应用的环境温度为-10℃~40℃。该产品与丁腈橡胶具有良好的适应性。

质量要求:

(l)合适的粘度和良好的粘温性能,以保证液压元件在工作压力和工作温度发生变化的条件下得到良好润滑、冷却和密封。

(2)良好的极压抗磨性,以保证油泵、液压马达、控制阀和油缸中的摩擦副在高压、高速苛刻条件下得到正常的润滑,减少磨损。

(4)良好的抗泡性和空气释放值,以保证在运转中受到机械剧烈搅拌的条件下产生的泡沫能迅速消失;并能将混入油中的空气在较短时间内释放出来,以实现准确、灵敏、平稳地传递静压。

(5)良好的抗乳化性,能与混入油中的水分迅速分离,以免形成乳化液,引起液压系统的金属材质锈蚀和降低使用性能。

(6)良好的防锈性,以防止金属表面锈蚀。

注意事项:

(l)要保持液压系统的清洁,及时清除油箱内的油泥和金属屑。 (2)按换油参考指标进行换油,换油时应将设备各部件清洗干净,以免杂质等混入油中,影响使用效果。 (3)储存和使用时,容器和加油工具必须清洁,防止油品被污染。 (4)该油品主要适用于钢-钢摩擦副的液压油泵。用于其它材质摩擦副的液压油泵时,必须要有油泵制造厂或供油单位推荐本产品所适用的油泵负荷限值。

HR、HG

HR液压油是在环境温度变化大的中低压液压系统中使用的液压油。该油具有良好的防锈、抗氧性能,并在此基础上加入了粘度指数改进剂,使油品具有较好的粘温特性。该类油由于用量小至今尚未大力开发,在此不作详细介绍。

HG液压油原为普通液压油中的32G和68G,曾用名为液压导轨油,该产品是在HM液压油基础上添加油性剂或减磨剂构成的丶一类液压油。该油不仅具有优良的防锈、抗氧、抗磨性能,而且具有优良的抗粘滑性。该产品主要适用于各种机床液压和导轨合用的润滑系统或机床导轨润滑系统及机床液压系统。在低速惰况下,防爬效果良好。液压一导轨油属这一类产品。

HⅤ、HS低温液压油

规格:这是两种不同档次的液压油,在GB 一87中均属宽温度变化范围下使用的液压油。此二类油都有低的倾点,优良的抗磨性、低温流动性和低温泵送性。HV、HS液压油按基础油分为矿油型与合成油型两种,按40运动粘度,HⅤ油分为15、22、32、46、68、100六个牌号;HS油分为15、32、32、46四个牌号。

用途:

(1)HⅤ低温液压油主要用于寒区或温度变化范围较大和工作条件苛刻的工程机械、引进设备和车辆的中压或高压液压系统。如数控机床、电缆井泵.以及船舶起重机、挖掘机、大型吊车等液压系统。使用温度在一30’C以上。

(2)HS低温液压油主要用于严寒地区上述各种设备。使用温度为一30'C以下。

质量要求 :

(1)适宜的粘度。 (2)良好的极压抗磨性能。 (3)优良的低温性能,倾点较低,能保证工程机械或设备在寒区或严寒区环境下易于启动和正常运转。 (4)优良的粘温性能,粘度指数均在130以上,保证液压设备在温度变化幅度较大的情况下得到良好的润滑、冷却和密封。 (5)良好的抗乳化性和防锈性能。 (6)良好的氧化安定性、水解安定性和热稳定性能。

注意事项:

(1)低温液压油是一种既具有抗磨又具有高低温性能的高级液压油,应注意合理使用。

(2)低温液压油不能用于有银部件的液压设备。

(3)HV油和HS油由于基础油组成不同,所以不能混装混用八以免影响使用性能。其它注意事项同HM液压油。

品种选择:

根据工作环境和工况条件选择液压油的品种在选用液压设备所使用的液压油时,应从工作压力、温度、工作环境、液压系统及元件结构和材质、经济性等几个方面综合考虑和判断。环境因素有:地上、地下、室内、野外、沿海、寒区、高温、明火。使用工况:泵的类型、压力、温度、材质、密封材料、运行时间。油品性质:理化性能特点。经济性:使用时间、换油期、价格。

工作压力

主要对液压油的润滑性即抗磨性提出要求。高压系统的液压元件特别是液压泵中处于边界润滑状态的摩擦副,由于正压力加大,速度高而使摩擦磨损条件较为苛刻,必须选择润滑性即抗磨性、极压性优良的HM油。按液压系统和油泵工作压力选用液压油,压力<8MPa用L—HH、L—HL(叶片泵则用L-HM),压力8-16MPa用L—HL、L—HM、L—HV,压力>16MPa用L—HM、 L—HV液压油。液压系统的工作压力一般以其主油泵额定或最大压力为标志。

工作温度

系指液压系统液压油在工作时的温度,其主要对液压油的粘温性和热安定性提出要求,工作温度-10-90℃用L-HH、L-HL、L-HM液压油、低于-10℃用L-HV、L-HS,工作温度>90℃选用优质的L-HM、L-HV、L-HS。环境温度和操作温度一般关系为:液压设备在车间厂房,正常工作温度比环境温度高15-25℃;液压设备在温带室外,高25-38℃;在热带室外日照下,高40-50℃

类型选择

①根据摩擦副的形式及其材料

根据摩擦副的形式及其材料。叶片泵的叶片与定子面与油接触在运动中极易磨损,其钢-钢的摩擦副材料,适用于以ZDDP(二烷基二硫代磷酸锌)为抗磨剂的L-HM抗磨液压油;柱塞泵的缸体、配油盘、活塞的摩擦形式与运动形式也适于使用HM抗磨液压油,但柱塞泵中有青铜部件,由于此材质部件与ZDDP作用产生腐蚀磨损,故有青铜件的柱塞泵不能使用以ZDDP为添加剂的HM抗磨液压油。同时,选用液压油还要考虑其与液压系统中密封材料相适应。

一般叶片泵可选用含锌型抗磨液压油,柱塞泵最好选用无灰型油。叶片泵压力高于15MPa、柱塞泵压力高于30MPa、两种型号泵同时存在的液压系统,应选用符合Denison HF-0规格的油品。

②齿轮泵、叶片泵和柱塞泵是液压系统中主要的泵类型。

液压油的润滑性对三大泵类减磨效果的顺序是叶片泵>柱塞泵>齿轮泵。故凡是叶片泵为主油泵的液压系统不管其压力大小选用HM油为好。液压系统的精度越高,要求所选用的液压油清洁度也越高,如对有电液伺服阀的闭环液压系统要求用数控机床液压油,此两种油可分别用高级HM和HV液压油代替。试验表明:三类泵对液压油清洁度要求的顺序是柱塞泵高于齿轮泵与叶片泵,而在对极压性能的要求顺序是齿轮泵高于柱塞泵与叶片泵。根据泵阀类型及液压系统特点选择液压油参照下表。

选择与使用:

为了正确选择与使用液压油,需要了解液压油的使用要求,熟悉液压油的品种及其性能,掌握液压油的选择方法。

1.对垃圾车液压油的使用要求

液压系统中的工作油液具有双重作用,一是作为传递能量的介质,二是作为润滑剂润滑运动零件的工作表面,因此油液的性能会直接影响液压系统的工作性能,如可靠性、灵敏性、稳定性、效率及寿命等。液压系统用油一般应满足如下要求:

粘度适当,粘温特性好,在使用温度范围内,油液的粘度随温度的变化越小越好;润滑性能好,防锈能力强;质地纯净,杂质少,不含有腐蚀性物质,以免侵蚀零件及密封性;对金属和密封件有良好的相容性;氧化稳定性好,长期工作不易变质,油液氧化变质会产生胶状生成物,从而堵塞滤油器和阀类阻尼小孔;抗泡沫性和抗乳化性好,闪点和燃点高,流动点和凝固点低等。

对于具体的液压传动系统,则需根据情况突出某些方面的使用性能要求。

2.液压油的品种

液压油的品种很多,主要分为三大类型:矿油型、乳化型和合成型。根据国家相关标准的规定,润滑剂和有关产品属l类,其中h组为液压系统用液(暂不包括汽车刹车液和航空液压液),然后再根据产品的组成和特性进一步分类,例如一个特定的产品可命名为L-HM32(其中32代表该液体的年度等级)。洒水车液压传动系统常用液压油为矿油型。

矿油型液压油润滑性和防锈性好,粘度等级范围较宽,因而在液压系统中应用很广。据统计,目前有90%以上的液压系统采用矿油型液压油作为工作介质。

3.液压油的选择

液压油的选择,首先是油液品种的选择。选择油液品种时,优先选购产品推荐的专用液压油,这是保证设备工作可靠性和寿命的关键,如果确无专用液压油,可根据工作压力及工作温度范围等因素进行考虑。对于垃圾车液压系统建议优先选用L-HM、L-HV油,其次对于一些无贵重液压元件的压力不高的液压系统(如一般的自卸车)无法够得上述液压油时,可用L-HL普通液压油,尽量不采用L-HH油(全损耗系统用油)。

确定了液压油的品种之后,就要选择油的粘度等级(液压油的牌号)。粘度等级的选择十分重要的,因为粘度对液压系统工作的稳定性、可靠性、效率、温升以及磨损都有显著的影响。粘度高的液压油流动时产生的阻力较大,克服阻力所消耗的功率较大,功率又将转化为热量造成油温上升;粘度太低,会使泄漏量增大,系统的容积效率降低,也会造成系统温升加快。

特性优点

美孚DTE 10 超凡系列液压油具有卓越的液压系统效率;超高的清洁性能和极佳的耐用性。液压效率特性可帮助减少工业和移动设备的能量消耗、降低运行成本并提高生产力。非凡的抗氧化和热稳定性延长油液和过滤器的更换间隔,同时有助于确保系统清洁。高抗磨性能和极佳的油膜强度性能特征极大程度地起到保护设备的作用,减少故障发生率,同时提高生产能力。

应用范围

高压高温下的工业和移动设备液压系统的关键应用

容易生成沉积物的液压系统,例如精密数控机器(尤其是配合间隙极小的伺服阀时)

典型的冷启动和高操作温度系统

需要高载荷能力和抗磨保护的系统

采用多种金属部件的机器

使用天然气的旋转螺杆压缩机

健康安全

根据现有数据显示,在本产品的使用过程中,不会对人体健康产生不良影响,但在使用过程中需遵循物料安全数据表 (MSDS) 上所提供的指引。有关物料安全资料表可向当地经销部门或上网获取。除指定的用途外,本产品不应用于其它用途。如需处理用过的产品,注意保护环境。

应用

1.工业液压系统

壳牌得力士S2 M液压油得到了众多设备制造商的广泛认可和推荐,适用于制造业和工业的各种类型的液压系统。

2.移动液压传动系统

壳牌得力士S2 M液压油可有效用于诸如挖掘机和起重机等移动式液压设备。当环境温度变化幅度较大时,推荐使用壳牌得力士“V”系列产品。

3.船用液压系统

适用于推荐使用ISO HM类液压油的船舶液压系统。

性能特征

1.延长液压油使用寿命——节省维护费用

壳牌得力士S2 M液压油能防止因高热和化学反应导致设备故障,从而有助于延长设备维护间隔。它能最大限度地减少油泥形成。这种产品在工业标准ASTM D 943 TOST试验(涡轮机油氧化稳定性试验)中,表现出卓越的性能,可现实更好的稳定性和系统清洁度。

此外,在潮湿条件下,壳牌得力士S2 M液压油还具有良好的稳定性,可延长液压油工作寿命,降低腐蚀和生锈的风险。

2.优秀的抗磨损性能

壳牌得力士S2 M液压油采用了高质量的抗磨添加剂,可以在各种运行条件下保持高效,包括低负荷和极端高负荷条件。在各种类型的活塞和叶片泵试验中,包括严格的丹尼逊(Denison )T6C试验(干和湿环境下)和严苛的威克士(Vickers) 35VQ25 试验,壳牌得力士S2 M液压油都表现出杰出的性能,得到该产品能够帮助延长系统部件的使用寿命的验证。

3.保持系统效率

优良的清洁度、卓越的过滤性以及出色的分水性、空气释放性和抗泡性等,均有助于保持甚或提高液压系统的效率。

壳牌得力士S2 M采用的独一无二的添加剂,加上优良的清洁度(出厂产品满足甚或超出ISO 4406 21/19/16类要求,通过DIN 51524标准的认可。但运输和储存中的多种因素会对清洁度造成影响),有助于降低污染物对过滤器阻塞的影响,既可以延长滤芯的使用寿命,又可以使用更加精密的过滤器,加强设备保护。

选用条件

选择优质的液压油,必须对液压油有一个全面的了解,知道所应选择的液压油的型号和类型。需要查阅相关的资料对其进行了解。

液压油一般会满足一下几个条件:

1、 合适的黏度等级。主要考虑液压系统的工作压力、环境温度和运动速度。

2、 油比较的纯净,少杂质。

3 、液压油具有良好的润滑性、相容性和稳定性。

4 、具有良好的抗乳化性、抗泡沫性、抗腐蚀性及防锈性。

5、 体膨胀系数低,比热容高。

6、 流动点和凝固点低,燃点和和闪点高。

7 、性价比优。对人体有害性低。

一、液压传动及液压油液压传动是日常生活的一部分。很难找到不用液压系统进行操作的机器和飞行器。液压组件制造厂商向几乎所有工业部门提供液压系统,其中包括农用和建筑机械部门、输送机技术、食品和包装工业、木材加工和工具机、造船、采矿和钢铁工业、航空和太空飞行、医药、环境技术和化学品等。流体技术对这些工业的竞争力做出巨大贡献。流体技术总的用作是针对各种各样终端用户的需要。用于流体动力用途的油为动力传动油,用于流体静力用途的油为液压油。流体在流体动力和液体静力系统是最重要的要素,在液压系统设计、完成和试车中必须像对待机器组件那样给予重视。液压油位于发动机润滑油之后的第二个最重要的润滑油剂类型,约占润滑剂总耗量的15%。液压油在液压设备中起着许多重要的作用,根据其不同功能可归纳为传递能量、润滑机器、减少机器的磨擦和磨损、防止机器生锈和腐蚀、对液压设备内的一些间隙起密封作用、带走磨擦热,起冷却作用、冲洗作用、分散作用等。为了起到以上作用,液压油必须具备︰合适的黏度和良好的粘温特性,良好的抗氧化性,防腐蚀性能、抗乳化性、抗磨性、抗泡性和空气释放性、水解安定性、和较好的抗剪切性,过滤性、以及对密封材料的影响小。液压油除了满足标准所规定的理化指标外,更重要的是要有较好的使用性能。切不可认为理化指标达到就是一个好的液压油。当然,这就需要实际的验证。二、液压油的品种及分类国际标准化组织把液压油用H来表示,分为易燃的烃类油、抗燃液压油两大类,而我国液压油参照ISO6743/4,把液压油分为矿油型和全成烃型、耐燃型、制动液航空、舰船和液力传动等用途。现将液压系统每种油代号,组成和特性及应用作详细介绍︰HH型是无抗氧剂的精制矿物油;HL型是精制矿油,并改善其防锈和抗氧性;HM型是比HL型的抗磨性好;HR型是比HL型粘温性好,HV型是比HL低温性能好,HS是无特定难燃性的合成液,具有特殊性能;HG型具有粘滑性,主要应用在液压和滑动轴承导轨润滑系统合用的机床,在低粘速下使用振动或间断滑动(粘滑)减为最小。另外,还有难燃液压油类,HFAE水包油乳化液,HFAS水的化学溶液,HFB油包水乳化液,HFC含聚合物水溶液;HFDR磷酸酯无水合成液,HFDS氯化烃无水合成液,HFDU其它成分的无水合成液。其上的所有型号油都是在高载荷部件的一般液压系统机械和船用设备应用。只是根据设备的要求和工作状况不同进行选用。液压系统液力传动油目前按100度的黏度分为6号和8号,及液力传动两用油。液压油的分类采用国际标准用40度的黏度的中心值为黏度牌号,共分为10、15、22、32、46、68、100、150八个黏度等级。三、液压油的选择及采买1.液压油品种的选择各种液压油都有其特性,选用液压油主要是依据液压系统的工作环境、工况条件及液压油的特性,选择合适的液压油品种和黏度。‧根据液压系统的环境和工况条件选择液压油压力范围 以下 上使用温度 50℃以下50℃以下 50-80℃ 80-100℃室内,固定 HL HL或HM HMHM液压设备露天、寒冷 HRHV或HSHV或HSHV或HS和严寒区地下、水上 HLHL或HMHL或HMHM高温热源或 HFAE,HFASHFB,HFCHFDR HFDR明火附近‧根据油帮浦的类型选油 一般而言,齿轮帮浦对液压油的抗磨要求比叶片帮浦、柱塞帮浦低,因此齿轮帮浦可选用HL或HM油,而叶片帮浦、柱塞帮浦一般则选用HM油。‧根据液压油的特性及液压组件的材质选油含锌油在钢-钢磨擦体上性能很好,但由于含有硫(Zn-P-S)对铜、银敏感,因此在含有铜、银材质部件的系统不能用,水易侵入的系统也尽量少用。无灰抗磨油(S-P-N)系具有优良的水解安定性、破乳化性或可滤性,使用范围较广,因含有硫,对铜、银材质部件系统不适应。仅含磷的液压油是具有中负荷水平的抗磨液压油,其水解安定性、破乳化性、可滤性也不错,由于不含磷所以对银系统无伤害。液压系统中有铝组件,则不能选用碱性液压油。2.液压油黏度的选择在选择完品种后,需要确定其使用黏度级别。黏度选择太大,液压传动损失大,系统效率低,油帮浦吸油困难。黏度太小,油帮浦内渗漏量大,容积损失增加,同样会使系统效率降低。因此必须针对系统、环境选择一个适宜的黏度,使系统在容积效率和机械效率间求得最佳的平衡。液压油的黏度选择主要取决于启动、系统工作温度和所用帮浦的类型。一般中、低压室内固定液压系统的工作温度比环境温度高30~40℃。在此温度下,液压油应具有较好的黏度,黏度过低会加大磨损。一般要求黏度指数在90以上。而在户外高压机械的液压系统中(大于20MPa)工作温度要比环境温度高50~60℃,为减少渗漏,工作黏度最好在25mm2/s。同时,考虑到户外温差变化大,因此要求液压油有较好的粘温性能,黏度指数一般应在130以上。为防止帮浦的磨损,还需要限制最低黏度。3.国内主要液压油品种及供货商了解了油品选用的知识,只是第一步,由于液压油已经是比较普遍的产品,生产商为数众多,而且各设备生产商也仅是就自己熟悉的供货商产品列入用油推荐中,由于跨行业原素,部分设备的推荐用油早已经被新的产品替代,所以用户在选择中还需要了解国内外主要的液压油品种及供货商,以确保采买质量良好的产品。下面,我们看一下常用的HL、HM、HV/HS液压油的主要品种和供货商。‧HL液压油HL的粘度等级有六个,分别是HL15、HL22、HL32、HL46、HL68、HL100。主要应用于普通、一般负荷液的压系统。国内生产的液压油多数都以此牌号标识,用户能比较清楚的选择。主要品牌有昆仑、长城、统一、南海、海牌、大庆、恒运、古塔、佳力、佳润、海力、三星等。但国外的HL级别液压油品种与国内并不一致。这一系列的产品包括︰BP Hydraulic Oil 15/32/46/68/100/150CALTEX(加德士) Rando Oil 32/46/68/100/150CASTROL(嘉实多) Hyspin Perfecto T 15/22/32/46/68/100ESSO(埃索) Univis/Teresso 15/22/32/46/68/100MOBIL(美孚) DTE Hydrauli Oil 系列SHELL(壳牌) Tellus Oil R22/R32/R46/R68/R100出光兴产 Daphe Hydraulic Fluid/Fluid T/Super Multi系列‧HM抗磨液压油当液压系统的压力较高,负荷较重时,普通的液压油已经不能满足要求,就需要选用HM抗磨液压油。抗磨液压油有HM15、HM22、HM32、HM46、HM68、HM100、HM150七个黏度级别。国内的润滑油生产厂都是以此标准进行生产和销售的。与之相对应的国外抗磨液压油有以下产品︰BP Energol HLP/SHF和Bartran(无锌型)15/32/46/68/100/150CALTEX(加德士) Rando Oil HD/HMD 15/22/32/46/68/100/150CASTROL(嘉实多) Hyspin AWS 15/22/32/46/68/100/150ESSO(埃索) NUTO H/HP Unipower SQ/XL 15/22/32/46/68/100MOBIL(美孚) DTE Hydrauli Oil ZF,SHC 系列SHELL(壳牌) Tellus Oil S/C/K 22/32/46/68/100出光兴产 Daphe Super Hydro LW/EX和Super Fliud T系列日本石油 Super Hyrando 22/32/46/68/100/150‧HV(低温)/HS(低凝)液压油在环境温度较低(-15℃以下)或环境温度变化较大的地区,在室外工作的设备要使用倾点低、低温粘度小,粘度指数高的液压油。否则,液压油的黏度就会增大至很大,以致失去流动性,使液压设备难启动,就需要选择低温液压油。低温油具备了抗磨液压油的性能外,在低温性能方面更加优越。HV是矿物油型液压油,HS为合成烃型液压油,两者主要区别在于基础油不同。产品有HV/HS15、HV/HS22、HV/HS32、HV/HS46、HV/HS68、HV/HS100、HV/HS150七个黏度级别,适用于寒冷地区的工程机械的液压系统和其它液压设备。国内的润滑油生产厂都是以此标准进行生产和销售的。与之相对应的国外低温液压油有以下产品︰BP Energol SHF-LT/EHPM Bartran HV 15/32/46/68/100/150CALTEX(加德士) Rando Oil HDZ RPM 15/22/32/46/68CASTROL(嘉实多) Aero,Hyspin AWH,VG5 15/32/46/68/100/150ELF(埃尔夫) Visga 22/32/46/68ESSO(埃索) Unipower XL Unnivis J系列MOBIL(美孚) DTE M,Aero,Hydrauli Oil K系列SHELL(壳牌) Tellus T/KT 22/32/46/68/100出光兴产 Daphe Super Hydro WR 15/22/32/46/68/100通过以上介绍,应该对用户进行选购润滑油产品时提供一个基本的帮助。 4.液压油的代用 在日常使用中,由于条件限制或为维护方便,也可在根据设备液压系统要求的基础上,采取代用的方法。在代用时,要注意以高档产品代替低档产品。 以HV/HS低温液压油替代HM抗磨液压油,以HM抗磨液压油替代HL普通液压油。在选择代用时,要使用相对黏度级别相当的油品进行代用,即使无法找到合适的牌号,也以不能超过原油品黏度25%为宜,一般采用黏度稍大些的油品。但精密机械用液压油则选黏度稍小的。四、液压油的使用维护及故障处理液压系统在使用中,要注意防止灰尘、水等有害物质混入。液压系统要保持密封清洁。并根据换油指标及时更换新油,在换油时还要清洗液压系统并全部更换,不能新旧混用。‧HL液压油的换油指标包括︰从外观看,当油品不透明或混浊时,则应该更换。从指标上看︰运行粘度变化率 大于 ±10%色度变化 达到或超过 3%酸值 超过 水分 大于 机械杂质 大于 铜片腐蚀(100℃,3小时)等于或大于 2当任何一项指标达到换油要求时,都应该及时换油。‧HM抗磨液压油的换油指标包括︰运行粘度变化率 大于 ±15%或-10%水分 大于 色度增加 大于 2酸值降低 大于 35% 或增加 超过 正戊烷不溶物 大于 铜片腐蚀(100℃,3小时)大于 2a任何一项指标达到时都应该换油。由于液压系统的形式比较复杂多样,故障也比较复杂,经常出现的问题主要是黏度不适宜或防锈性较差、抗乳化性能不良。在发现液压系统工作不正常时,就应该进行检修,防止问题完全暴露时造成设备的损坏。

论文液压泵的振动机理及评论研究

大多是空穴造成的,就是油路的粗细不一致容易产生振动和噪音

液压传动系统的故障分析与排故液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的,它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点,因而广泛应用于工程机械领域。但是,液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因,而准确迅速地查出故障发生的部位和原因,并及时排除。在工程机械的使用、管理和维修中是十分重要的。��1 液压系统的主要故障��在相对运动的液压元件表面、液压油密封件、管路接头处以及控制元件部分,往往容易出现泄漏、油温过高、出现噪音以及电液结合部分执行动作失灵等现象。具体表现:一是管子、管接头处及密封面处的泄漏,它不仅增加了液压油的耗油量,脏污机器的表面,而且影响执行元件的正常工作。二是执行动作迟缓和无力,表现为推土机铲刀提升缓慢、切土困难,挖掘机挖掘无力、油马达转不起来或转速过低等。三是液压系统产生振动和噪音。四是其他元件出现异常。��2 故障的检查�� 直接检查法 �凭借维修人员的感觉、经验和简单工具,定性分析判断故障产生的原因,并提出解决的办法。 � 仪器仪表检测法 �在直接观察的基础上,根据发生故障的特征和经验,采取各种检查仪器仪表,对液压系统的流量、压力、油温及液压元件转速直通式检测,对振动噪音和磨损微粒进行量的分析。 � 元件置换法 �以备用元件逐一换下可能发生故障的元件,观察液压系统的故障是否消除,继而找出发生故障的部位和原因,予以排除。在施工现场,体积较大、不易拆装且储备件较少的元件,不宜采用这种方法。但对于如平衡阀、溢流阀及单向阀之类的体积小,易拆装的元件,采用置换法是比较方便的。 � 定期按时监控和诊断�根据各种机械型号、检查内容和时间的规定,按出厂要求的时间和部位,通过专业检测、监控和诊断来检测元器件技术状况,及时发现可能出现的异常隐患,这是使液压系统的故障消灭在发生之前的一种科学技术手段。当然,执行定期检测法,首先要培养一些专业技术检测人员,使他们既精通工程机械液压元件的构造和原理,又掌握和钻研检测液压传动系统的各种诊断技术,在不断积累靠人的直感判断故障经验的同时,逐步发展不解体诊断技术,来完成技术数据采集,辅以电脑来分析判断故障的原因及排除方法。��3 液压系统的故障预防�� 保证液压油的清洁度 �正确使用标定的和要求使用的液压油及其相应的替代品(详参《工程机械油料手册》),防止液压油中侵入污物和杂质。因为在液压传动系统中,液压油既是工作介质,又是润滑剂,所以油液的清洁度对系统的性能,对元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命等影响极大。液压元件的配合精度极高,对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应更为敏感。 �造成污物杂质侵入液压油的主要原因,一是执行元件外部不清洁;二是检查油量状况时不注意;三是加油时未用120目的滤网过滤;四是使用的容器和用具不洁净; 五是磨损严重和损坏的密封件不能及时更换;六是检查修理时,热弯管路和接头焊修产生的锈皮杂质清理不净;七是油液贮存不当等等。�在使用检查修理过程中,应注意解决这些问题,以减少和防止液压系统故障的发生。 � 防止液压油中混入空气 �液压系统中液压油是不可压缩的,但空气可压缩性很大,即使系统中含有少量空气,它的影响也是非常大的。溶解在油液中的空气,在压力较低时,就会从油中逸出产生气泡,形成空穴现象;到了高压区,在压力的冲击下,这些气泡又很快被击碎,急剧受到压缩,使系统产生噪音。同时,气体突然受到压缩时,就会放出大量的热能,因而引起局部受热,使液压元件和液压油受到损坏,工作不稳定,有时会引起冲击性振动。 �故必须防止空气进入液压系统。具体做法:一是避免油管破裂、接头松动、密封件损坏;二是加油时,避免不适当地向下倾倒;三是回油管插入油面以下;四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大,不能把溶解在油中的空气分离出来。 � 防止液压油温度过度�液压系统中的油液的工作温度一般在30℃~80℃范围内比较好,在使用时必须注意防止油温过高。如油箱中的油面不够,液压油冷却器散热性能不良,系统效率太低,元件容量小,流速过高,选用油液粘度不正确,它们都会使油温升高过快。粘度高增加油液流动时的能量损耗,粘度低会使泄漏增多,因此在使用中能注意并检查这些问题,就可以预防油温过高。此外对液压油定期过滤,定期进行物理性能检验,既能保证液压系统的工作性能,又能减少液压元件的磨损和腐蚀,延长油液和液压元件的使用寿命。��4 液压系统的故障分析�� 传动系统分析法 �工程机械的液压传动系统如果维护得好,一般说来故障是比较少的。由于密封件老化、变质和磨损而产生外泄是很容易观察到的,根据具体情况可设法排除。但是如果液压元件的内部发生了故障是观察不到的,往往不容易一下子就找出原因,有时虽然是同样的故障现象,但产生的原因却不一定相同,要想准确而迅速地找出液压元件的故障的部位和原因,首先要根据发生故障元件的构造图、系统图,分析了解和研究元件的工作原理和特性,再使了解的构造原理与实物对号,具体情况具体分析,检查寻找故障发生的部位和产生的原因,以便采取相应的技术措施来排除故障。 � 逻辑流程分析法 �此方法是根据液压传动系统的基本原理进行逻辑分析,减少怀疑对象,逐步逼近找出故障发生的部位和原因。��5 液压系统故障的排除��(1) 液压系统中管子、管子接头和焊接处,由于振动频率较高,常常发生破坏。在换用时要根据压力和使用场合,选用强度足够,内壁光滑清洁,无砂、无伤、无锈蚀、无氧化皮的管子。当管子需要焊接时,最好采用加套管的办法,因为对接可能使管的内径局部缩小;截段时,油管的截面与管子轴线的不垂直度不得大于°,并清除铁屑和锐边倒钝。当管子支承距离过大或支承松动时要设卡固定拧紧,当弯曲半径过小时,易形成弯曲应力,弯曲半径一般应大于管外径的3倍。 �在密封表面处,密封元件的老化变质会使泄漏量增大。密封件的有效寿命通常是:固定元件之间的密封寿命时间为10000h,运动元件之间密封寿命时间为1500h~2000h。到了规定的使用寿命时间后,即使还可用的元件也应该更换。密封面的泄漏还与预压面的压力不够或不均匀有关。预压量增大时,其封油量压力增大,密封效果好,反之则差。再者摩擦表面光洁度与硬度不足也会缩短密封件的寿命。 �密封件设计不合理以及安装时扭曲刮伤也是导致密封圈早期磨损而引起泄漏的原因。 �油液中杂质过多,易加速密封件与摩擦表面的磨损,形成密封件的早期失效,油封工作温度过高或过低也会影响其寿命和工作性能。� (2) 执行元件运动的速度降低,主要是由于输入执行元件的液压油流量不足;执行元件无力的原因主要是输入液压油压力不足,以及回油管路背压过高等因素所造成的。 �工程机械液压系统所用的油泵多为齿轮泵,其工作压力为210×102kPa,柱塞泵的工作压力可达320×102kPa。泵的输出压力是由荷载决定的,并随着荷载的变化而变化。荷载无限增加,泵的压力也无限升高,直到系统某一部分被破坏。对于齿轮泵:主要是轴承、齿轮啮合面、齿顶与壳体、齿轮端面与泵盖间的磨损和密封件的磨损、老化、损坏使齿轮泵的内漏表现更为突出。在一定转速与一定压力下,对无端面间隙补偿的齿轮泵,其轴线磨损引起的泄漏约占全部内漏量的75%~85%,齿顶间隙内漏量约占15%~20%,其他内漏约占4%~5%,因此我们要抓住主要问题,采取有效的技术措施予以解决,就能使泵恢复其原有性能。 �在维修工作中,我们发现使用了一定时间的齿轮泵,由于啮合挤压,在齿顶和端面会产生毛刺,使泵体和端盖的磨损加剧,尤其是铝合金泵盖更为严重。如能定期修理检查,用油石磨掉所产生的毛刺,则可以延长油泵的寿命。叶片泵的主要故障是定子、叶片、转子、轴承和两侧配流盘的磨损,定子的内表面是由圆弧和过渡曲线组成的,过渡曲线如果采用“阿基米德”螺旋线,则叶片径向等速运动。实践证明,当我们将叶片泵解体修理时,定子内表面就在曲线与圆弧连接部分磨损最严重,换掉磨损严重的定子,可以使叶片泵恢复原有的性能,采用这种修理方法是比较经济的。叶片泵转子、叶片的使用寿命约相当于定子使用寿命的两倍,这在备料时应予以考虑。 �(3) 液压系统的蓄能器是用来调节能量、贮存能量、减少设备容积、降低功率消耗、减少系统发热、缓冲吸收冲击和脉动压力的辅助元件。常见的蓄能器有胶囊式的,它具有漏气损失小、反应灵敏、可以吸收急速的压力冲击和脉动、重量轻、体积小等特点。蓄能器发生故障会影响液压系统的正常工作,因此在检查气压量不足时,应按时充入惰性气体。 �(4) 液压系统中,要求装备精度高的还有液压马达。如果注意日常维护和保养,防止油液污染,一般不会发生故障,进入液压马达的油液须仔细过滤,以减少杂质,防止过快磨损。修理后的马达,应注满干净的液压油,排尽系统中的空气。确定不了马达是否有故障,最好不要拆卸,这样可减少污染的机会和保持配合的精度。液压缸是液压系统中的执行元件,常见的故障有漏油和运动不正常。缸头因密封件损坏而外泄,应立即更换密封件;油缸运动不正常有油缸内漏、油路中有空气、活塞密封件老化和损坏、油液有杂质、平衡阀发生故障等。 �(5) 控制元件是用来实现系统和执行元件对压力、流量方向的要求的。控制阀及时控制系统中最重要的元件,由于阀的配合一般都比较精密,所以在修理时应特别注意,不需拆阀芯的尽量不要抽出阀芯;配合副方位不要错乱,偶件不要互换;螺丝的拧紧力矩要均匀一致,锥形阀芯的接触线磨损可采用研磨修正接触线的办法解决;回位弹簧疲劳时,可予更换。

造成液压站液压系统中的振动和噪声来源很多,大致有机械系统,液压泵,液压阀及管路等几方面。机械系统的振动和噪声 机械系统的振动和噪声,主要是由驱动液压泵的机械传动系统引起的,总结原因有以下几方面:

1)回转体的不平衡 在实际场景应用中,电机大都通过联轴节驱动液压泵工作,要使这些回转体做到完全的动平衡是非常困难的,如果不平衡力太大,就会在回转时产生较大的转轴的弯曲振动而产生噪声。

2)安装不当 液压站液压系统常因安装上存在问题,而引起振动和噪声。如系统管道支承不良及基础的缺陷或液压泵与电机轴不同心,以及联轴节松动,这些都会引起较大的振动和噪声。

2.液压泵(俊泰液压油泵)通常是整个液压站液压系统中产生振动和噪声的最主要的液压元件. 液压泵产生振动和噪声的原因,一方面是由于机械的振动,另一方面是由于液体压力流量积聚变化引起的。

液压油箱毕业论文

一个液压泵站包括:液压泵、油箱、过滤器、压力表、蓄能器。相对于液压系统,液压泵站的设计要简单的多得多。液压泵----提供液压系统的动力。油箱---液压油的存储,要注意回油口与出油口要隔开,以免互相干扰。过滤器---随时对液压油进行过滤。压力表---应单独设置出油压力和回油压力。蓄能器---可吸收油压脉动和减小液压冲击,同时对于间歇动作的液压系统,可以储存能量。

一 绪论 液压传动与控制概述液压传动与控制是以液体(油、高水基液压油、合成液体)作为介质来实现各种机械量的输出(力、位移或速度等)的。它与单纯的机械传动、电气传动和气压传动相比,具有传递功率大,结构小、响应快等特点,因而被广泛的应用于各种机械设备及精密的自动控制系统。液压传动技术是一门新的学科技术,它的发展历史虽然较短,但是发展的速度却非常之快。自从1795年制成了第一台压力机起,液压技术进入了工程领域;1906年开始应用于国防战备武器。第二次世界大战期间,由于军事工业迫切需要反应快、精度高的自动控制系统,因而出现了液压伺服控制系统。从60年代起,由于原子能、空间技术、大型船舰及电子技术的发展,不断地对液压技术提出新的要求,从民用到国防,由一般的传动到精确度很高的控制系统,这种技术得到更加广泛的发展和应用。在国防工业中:海、陆、空各种战备武器均采用液压传动与控制。如飞机、坦克、舰艇、雷达、火炮、导弹及火箭等。在民用工业中:有机床工业、冶金工业、工程机械、农业方面,汽车工业、轻纺工业、船舶工业。另外,近几年又出现了太阳跟踪系统、海浪模拟装置、飞机驾驶模拟、船舶驾驶模拟器、地震再现、火箭助飞发射装置、宇航环境模拟、高层建筑防震系统及紧急刹车装置等,均采用了液压技术。总之,一切工程领域,凡是有机械设备的场合,均可采用液压技术。它的发展如此之快,应用如此之广,其原因就是液压技术有着优异的特点,归纳起来液压动力传动方式具有显著的优点:其单位重量的输出功率和单位尺寸输出功率大;液压传动装置体积小、结构紧凑、布局灵活,易实现无级调速,调速范围宽,便于与电气控制相配合实现自动化;易实现过载保护与保压,安全可靠;元件易于实现系列化、标准化、通用化;液压易与微机控制等新技术相结合,构成“机-电-液-光”一体化便于实现数字化。 液压机的发展及工艺特点液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一,自19世纪问世以来发展很快,液压机在工作中的广泛适应性,使其在国民经济各部门获得了广泛的应用。由于液压机的液压系统和整机结构方面,已经比较成熟,目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面,也主要表现在高速化、高效化、低能耗;机电液一体化,以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善;自动化、智能化,实现对系统的自动诊断和调整,具有故障预处理功能;液压元件集成化、标准化,以有效防止泄露和污染等四个方面。作为液压机两大组成部分的主机和液压系统,由于技术发展趋于成熟,国内外机型无较大差距,主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面,有较明显改善。在油路结构设计方面,国内外液压机都趋向于集成化、封闭式设计,插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。特别是集成块可以进行专业化的生产,其质量好、性能可靠而且设计的周期也比较短。近年来在集成块基础上发展起来的新型液压元件组成的回路也有其独特的优点,它不需要另外的连接件其结构更为紧凑,体积也相对更小,重量也更轻无需管件连接,从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声。逻辑插装阀具有体积小、重量轻、密封性能好、功率损失小、动作速度快、易于集成的特点,从70年代初期开始出现,至今已得到了很快的发展。我国从1970年开始对这种阀进行研究和生产,并已将其广泛的应用于冶金、锻压等设备上,显示了很大的优越性。液压机工艺用途广泛,适用于弯曲、翻边、拉伸、成型和冷挤压等冲压工艺,压力机是一种用静压来加工产品。适用于金属粉末制品的压制成型工艺和非金属材料,如塑料、玻璃钢、绝缘材料和磨料制品的压制成型工艺,也可适用于校正和压装等工艺。由于需要进行多种工艺,液压机具有如下的特点:(1) 工作台较大,滑块行程较长,以满足多种工艺的要求;(2) 有顶出装置,以便于顶出工件;(3) 液压机具有点动、手动和半自动等工作方式,操作方便;(4) 液压机具有保压、延时和自动回程的功能,并能进行定压成型和定程成型的操作,特别适合于金属粉末和非金属粉末的压制;(5) 液压机的工作压力、压制速度和行程范围可随意调节,灵活性大。二 150t液压机液压系统工况分析本机器(见图)适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。本机器具有独立的动力机构和电气系统。采用按钮集中控制,可实现调整、手动及半自动三种操作方式。本机器的工作压力、压制速度、空载快速下行和减速的行程范围均可根据工艺需要进行调整,并能完成一般压制工艺。此工艺又分定压、定程两种工艺动作供选择。定压成型之工艺动作在压制后具有保压、延时、自动回程、延时自动退回等动作。 本机器主机呈长方形,外形新颖美观,动力系统采用液压系统,结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。该机并设有脚踏开关,可实现半自动工艺动作的循环。 工况分析本次设计在毕业实习调查的基础上,用类比的方法初步确定了立式安装的主液压缸活塞杆带动滑块及动横梁在立柱上滑动下行时,运动部件的质量为500Kg。1.工作负载 工件的压制抗力即为工作负载:2. 摩擦负载 静摩擦阻力:动摩擦阻力:3. 惯性负载自重:4. 液压缸在各工作阶段的负载值:其中: ——液压缸的机械效率,一般取 =。工况 负载组成 推力 F/负载图和速度图的绘制:负载图按上面的数值绘制,速度图按给定条件绘制,如图:三 液压机液压系统原理图设计3.1 自动补油的保压回路设计考虑到设计要求,保压时间要达到5s,压力稳定性好。若采用液压单向阀回路保压时间长,压力稳定性高,设计中利用换向阀中位机能保压,设计了自动补油回路,且保压时间由电气元件时间继电器控制,在0-20min内可调整。此回路完全适合于保压性能较高的高压系统,如液压机等。自动补油的保压回路系统图的工作原理:按下起动按纽,电磁铁1YA通电,换向阀6接入回路时,液压缸上腔成为压力腔,在压力到达预定上限值时压力继电器11发出信号,使换向阀切换成中位;这时液压泵卸荷,液压缸由换向阀M型中位机能保压。当液压缸上腔压力下降到预定下限值时,压力继电器又发出信号,使换向阀右位接人回路,这时液压泵给液压缸上腔补油,使其压力回升。回程时电磁阀2YA通电,换向阀左位接人回路,活塞快速向上退回。3.2 释压回路设计:释压回路的功用在于使高压大容量液压缸中储存的能量缓缓的释放,以免她突然释放时产生很大的液压冲击。一般液压缸直径大于25mm、压力高于7Mpa时,其油腔在排油前就先须释压。根据设计很实际的生产需要,选择用节流阀的释压回路。其工作原理:按下起动按钮,换向阀6的右位接通,液压泵输出的油经过换向阀6的右位流到液压缸的上腔。同时液压油的压力影响压力继电器。当压力达到一定压力时,压力继电器发出信号,使换向阀5回到中位,电磁换向阀10接通。液压缸上腔的高压油在换向阀5处于中位(液压泵卸荷)时通过节流阀9、换向阀10回到油箱,释压快慢由节流阀调节。当此腔压力降至压力继电器的调定压力时,换向阀6切换至左位,液控单向阀7打开,使液压缸上腔的油通过该阀排到液压缸顶部的副油箱13中去。使用这种释压回路无法在释压前保压,释压前有保压要求时的换向阀也可用M型,并且配有其它的元件。机器在工作的时候,如果出现机器被以外的杂物或工件卡死,这是泵工作的时候,输出的压力油随着工作的时间而增大,而无法使液压油到达液压缸中,为了保护液压泵及液压元件的安全,在泵出油处加一个直动式溢流阀1,起安全阀的作用,当泵的压力达到溢流阀的导通压力时,溢流阀打开,液压油流回油箱。起到保护作用。在液压系统中,一般都用溢流阀接在液压泵附近,同时也可以增加液压系统的稳定性。使零件的加工精度增高。3.3液压机液压系统原理图拟定上液压缸工作循环(1) 快速下行。按下起动按钮,电磁铁1YA通电,这时的油路为:液压缸上腔的供油的油路变量泵1—换向阀6右位—节流阀8—压力继电器11—液压缸15液压缸下腔的回油路液压缸下腔15—液控单向阀7—换向阀6右位—电磁阀5—背压阀4—油箱油路分析:变量泵1的液压油经过换向阀6的右位,液压油分两条油路:一条油路通过节流阀7流经继电器11,另一条路直接流向液压缸的上腔和压力表。使液压缸的上腔加压。液压缸15下腔通过液控单向阀7经过换向阀6的右位流经背压阀,再流到油箱。因为这是背压阀产生的背压使接副油箱旁边的液控单向阀7打开,使副油箱13的液压油经过副油箱旁边的液控单向阀14给液压缸15上腔补油。使液压缸快速下行,另外背压阀接在系统回油路上,造成一定的回油阻力,以改善执行元件的运动平稳性。(2) 保压时的油路情况:油路分析:当上腔快速下降到一定的时候,压力继电器11发出信号,使换向阀6的电磁铁1YA断电,换向阀回到中位,利用变量泵的柱塞孔从吸油状态过渡到排油状态,其容积的变化是由大变小,而在由增大到缩小的变化过程中,必有容积变化率为零的一瞬间,这就是柱塞孔运动到自身的中心线与死点所在的面重合的这一瞬间,这时柱塞孔的进出油口在配油盘上所在的位置,称为死点位置。柱塞在这个位置时,既不吸油,也不排油,而是由吸转为排的过渡状态。液压系统保压。而液压泵1在中位时,直接通过背压阀直接回到油箱。(3) 回程时的油路情况:液压缸下腔的供油的油路:变量泵1——换向阀6左位——液控单向阀7——液压油箱15的下腔液压缸上腔的回油油路:液压腔的上腔——液控单向阀14——副油箱13液压腔的上腔—节流阀8——换向阀6左位——电磁阀5——背压阀4——油箱油路分析: 当保压到一定时候,时间继电器发出信号,使换向阀6的电磁铁2YA通电,换向阀接到左位,变量泵1的液压油通过换向阀旁边的液控单向阀流到液压缸的下腔,而同时液压缸上腔的液压油通过节流阀9(电磁铁6YA接通),上腔油通过换向阀10接到油箱,实现释压,另外一部分油通过主油路的节流阀流到换向阀6,再通过电磁阀19,背压阀11流回油箱。实现释压。下液压缸的工作循环:向上顶出时,电磁铁4YA通电,5YA失电。进油路:液压泵——换向阀19左位——单向节流阀18——下液压缸下腔回油路:下液压缸上腔——换向阀19左位——油箱当活塞碰到上缸盖时,便停留在这个位置上。向下退回是在4YA失电,3YA通电时产生的,进油路:液压泵——换向阀19右位——单向节流阀17——下液压缸上腔回油路:下液压缸下腔——换向阀19右位——油箱原位停止是在电磁铁3YA,4YA都断电,换向阀19处于中位时得到的。四 液压系统的计算和元件选型4.1 确定液压缸主要参数:按液压机床类型初选液压缸的工作压力为25Mpa,根据快进和快退速度要求,采用单杆活塞液压缸。快进时采用差动连接,并通过充液补油法来实现,这种情况下液压缸无杆腔工作面积 应为有杆腔工作面积 的6倍,即活塞杆直径 与缸筒直径 满足 的关系。快进时,液压缸回油路上必须具有背压 ,防止上压板由于自重而自动下滑,根据《液压系统设计简明手册》表2-2中,可取 =1Mpa,快进时,液压缸是做差动连接,但由于油管中有压降 存在,有杆腔的压力必须大于无杆腔,估计时可取 ,快退时,回油腔是有背压的,这时 亦按2Mpa来估算。1) 计算液压缸的面积可根据下列图形来计算—— 液压缸工作腔的压力 Pa—— 液压缸回油腔的压力 Pa故:当按GB2348-80将这些直径圆整成进标准值时得: ,由此求得液压缸面积的实际有效面积为:2) 液压缸实际所需流量计算① 工作快速空程时所需流量液压缸的容积效率,取② 工作缸压制时所需流量③ 工作缸回程时所需流量4.2液压元件的选择4.确定液压泵规格和驱动电机功率由前面工况分析,由最大压制力和液压主机类型,初定上液压泵的工作压力取为 ,考虑到进出油路上阀和管道的压力损失为 (含回油路上的压力损失折算到进油腔),则液压泵的最高工作压力为上述计算所得的 是系统的静态压力,考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力,另外考虑到一定压力贮备量,并确保泵的寿命,其正常工作压力为泵的额定压力的80%左右因此选泵的额定压力 应满足:液压泵的最大流量应为:式中 液压泵的最大流量同时动作的各执行所需流量之和的最大值,如果这时的溢流阀正进行工作,尚须加溢流阀的最小溢流量 。系统泄漏系数,一般取 ,现取 。1.选择液压泵的规格由于液压系统的工作压力高,负载压力大,功率大。大流量。所以选轴向柱塞变量泵。柱塞变量泵适用于负载大、功率大的机械设备(如龙门刨床、拉床、液压机),柱塞式变量泵有以下的特点:1) 工作压力高。因为柱塞与缸孔加工容易,尺寸精度及表面质量可以达到很高的要求,油液泄漏小,容积效率高,能达到的工作压力,一般是( ) ,最高可以达到 。2) 流量范围较大。因为只要适当加大柱塞直径或增加柱塞数目,流量变增大。3) 改变柱塞的行程就能改变流量,容易制成各种变量型。4) 柱塞油泵主要零件均受压,使材料强度得到充分利用,寿命长,单位功率重量小。但柱塞式变量泵的结构复杂。材料及加工精度要求高,加工量大,价格昂贵。根据以上算得的 和 在查阅相关手册《机械设计手册》成大先P20-195得:现选用 ,排量63ml/r,额定压力32Mpa,额定转速1500r/min,驱动功率,容积效率 ,重量71kg,容积效率达92%。2.与液压泵匹配的电动机的选定由前面得知,本液压系统最大功率出现在工作缸压制阶段,这时液压泵的供油压力值为26Mpa,流量为已选定泵的流量值。 液压泵的总效率。柱塞泵为 ,取 。选用1000r/min的电动机,则驱动电机功率为选择电动机 ,其额定功率为。阀类元件及辅助元件的选择1. 对液压阀的基本要求:(1). 动作灵敏,使用可靠,工作时冲击和振动小。油液流过时压力损失小。(2). 密封性能好。结构紧凑,安装、调整、使用、维护方便,通用性大2. 根据液压系统的工作压力和通过各个阀类元件及辅助元件型号和规格主要依据是根据该阀在系统工作的最大工作压力和通过该阀的实际流量,其他还需考虑阀的动作方式,安装固定方式,压力损失数值,工作性能参数和工作寿命等条件来选择标准阀类的规格:序号 元件名称 估计通过流量型号 规格1 斜盘式柱塞泵 63SCY14-1B 32Mpa,驱动功率 WU网式滤油器 160 WU-160*180 40通径,压力损失 直动式溢流阀 120 DBT1/315G24 10通径,32Mpa,板式联接4 背压阀 80 YF3-10B 10通径,21Mpa,板式联接5 二位二通手动电磁阀 80 22EF3-E10B6 三位四通电磁阀 100 34DO-B10H-T 10通径,压力 液控单向阀80 YAF3-E610B 32通径,32MPa8 节流阀80 QFF3-E10B 10通径,16MPa9 节流阀80 QFF3-E10B 10通径,16MPa10 二位二通电磁阀30 22EF3B-E10B 6通径,压力20 MPa11 压力继电器- DP1-63B 8通径, MPa12 压力表开关- KFL8-30E 32Mpa,6测点13 油箱14 液控单向阀 YAF3-E610B 32通径,32MPa15 上液压缸16 下液压缸17 单向节流阀48 ALF3-E10B 10通径,16MPa18 单向单向阀48 ALF3-E10B 10通径,16MPa19 三位四通电磁换向阀 25 34DO-B10H-T20 减压阀 40 管道尺寸的确定油管系统中使用的油管种类很多,有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等,必须按照安装位置、工作环境和工作压力来正确选用。本设计中油管采用钢管,因为本设计中所须的压力是高压,P= , 钢管能承受高压,价格低廉,耐油,抗腐蚀,刚性好,但装配是不能任意弯曲,常在装拆方便处用作压力管道一中、高压用无缝管,低压用焊接管。本设计在弯曲的地方可以用管接头来实现弯曲。尼龙管用在低压系统;塑料管一般用在回油管用。胶管用做联接两个相对运动部件之间的管道。胶管分高、低压两种。高压胶管是钢丝编织体为骨架或钢丝缠绕体为骨架的胶管,可用于压力较高的油路中。低压胶管是麻丝或棉丝编织体为骨架的胶管,多用于压力较低的油路中。由于胶管制造比较困难,成本很高,因此非必要时一般不用。1. 管接头的选用:管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式联接件,它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小、工艺性好等各种条件。管接头的种类很多,液压系统中油管与管接头的常见联接方式有:焊接式管接头、卡套式管接头、扩口式管接头、扣压式管接头、固定铰接管接头。管路旋入端用的连接螺纹采用国际标准米制锥螺纹(ZM)和普通细牙螺纹(M)。锥螺纹依靠自身的锥体旋紧和采用聚四氟乙烯等进行密封,广泛用于中、低压液压系统;细牙螺纹密封性好,常用于高压系统,但要求采用组合垫圈或O形圈进行端面密封,有时也采用紫铜垫圈。液压系统中的泄漏问题大部分都出现在它管系中的接头上,为此对管材的选用,接头形式的确定(包括接头设计、垫圈、密封、箍套、防漏涂料的选用等),管系的设计(包括弯管设计、管道支承点和支承形式的选取等)以及管道的安装(包括正确的运输、储存、清洗、组装等)都要考虑清楚,以免影响整个液压系统的使用质量。国外对管子的材质、接头形式和连接方法上的研究工作从不间断,最近出现一种用特殊的镍钛合金制造的管接头,它能使低温下受力后发生的变形在升温时消除——即把管接头放入液氮中用芯棒扩大其内径,然后取出来迅速套装在管端上,便可使它在常温下得到牢固、紧密的结合。这种“热缩”式的连接已经在航空和其它一些加工行业中得到了应用,它能保证在40~55Mpa的工作压力下不出现泄漏。本设计根据需要,选择卡套式管接头。要求采用冷拔无缝钢管。2. 管道内径计算:(1)式中 Q——通过管道内的流量v——管内允许流速 ,见表:允许流速推荐值油液流经的管道 推荐流速 m/s液压泵吸油管液压系统压油管道 3~6,压力高,管道短粘度小取大值液压系统回油管道 (1). 液压泵压油管道的内径:取v=4m/s根据《机械设计手册》成大先P20-641查得:取d=20mm,钢管的外径 D=28mm;管接头联接螺纹M27×2。(2). 液压泵回油管道的内径:取v=根据《机械设计手册》成大先P20-641查得:取d=25mm,钢管的外径 D=34mm;管接头联接螺纹M33×2。3. 管道壁厚 的计算式中: p——管道内最高工作压力 Pad——管道内径 m——管道材料的许用应力 Pa,——管道材料的抗拉强度 Pan——安全系数,对钢管来说, 时,取n=8; 时,取n=6; 时,取n=4。根据上述的参数可以得到:我们选钢管的材料为45#钢,由此可得材料的抗拉强度 =600MPa;(1). 液压泵压油管道的壁厚(2). 液压泵回油管道的壁厚所以所选管道适用。4. 液压系统的验算上面已经计算出该液压系统中进,回油管的内径分别为32mm,42mm。但是由于系统的具体管路布置和长度尚未确定,所以压力损失无法验算。系统温升的验算在整个工作循环中,工进阶段所占的时间最长,且发热量最大。为了简化计算,主要考虑工进时的发热量。一般情况下,工进时做功的功率损失大引起发热量较大,所以只考虑工进时的发热量,然后取其值进行分析。当V=10mm/s时,即v=600mm/min即此时泵的效率为,泵的出口压力为26MP,则有即此时的功率损失为:假定系统的散热状况一般,取 ,油箱的散热面积A为系统的温升为根据《机械设计手册》成大先P20-767:油箱中温度一般推荐30-50所以验算表明系统的温升在许可范围内。五 液压缸的结构设计 液压缸主要尺寸的确定1) 液压缸壁厚和外经的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。液压缸的壁厚一般指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知,承受内压力的圆筒,其内应力分布规律应壁厚的不同而各异。一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。液压缸的内径D与其壁厚 的比值 的圆筒称为薄壁圆筒。工程机械的液压缸,一般用无缝钢管材料,大多属于薄壁圆筒结构,其壁厚按薄壁圆筒公式计算设 计 计 算 过 程式中 ——液压缸壁厚(m);D——液压缸内径(m);——试验压力,一般取最大工作压力的()倍 ;——缸筒材料的许用应力。无缝钢管: 。= =则 在中低压液压系统中,按上式计算所得液压缸的壁厚往往很小,使缸体的刚度往往很不够,如在切削过程中的变形、安装变形等引起液压缸工作过程卡死或漏油。因此一般不作计算,按经验选取,必要时按上式进行校核。液压缸壁厚算出后,即可求出缸体的外经 为2) 液压缸工作行程的确定液压缸工作行程长度,可根据执行机构实际工作的最大行程来确定,并参阅<<液压系统设计简明手册>>P12表2-6中的系列尺寸来选取标准值。液压缸工作行程选缸盖厚度的确定一般液压缸多为平底缸盖,其有效厚度t按强度要求可用下面两式进行近似计算。无孔时有孔时式中 t——缸盖有效厚度(m);——缸盖止口内径(m);——缸盖孔的直径(m)。液压缸:无孔时取 t=65mm有孔时取 t’=50mm3)最小导向长度的确定当活塞杆全部外伸时,从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点的距离H称为最小导向长度(如下图2所示)。如果导向长度过小,将使液压缸的初始挠度(间隙引起的挠度)增大,影响液压缸的稳定性,因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。对一般的液压缸,最小导向长度H应满足以下要求:设 计 计 算 过 程式中 L——液压缸的最大行程;D——液压缸的内径。活塞的宽度B一般取B=()D;缸盖滑动支承面的长度 ,根据液压缸内径D而定;当D<80mm时,取 ;当D>80mm时,取 。为保证最小导向长度H,若过分增大 和B都是不适宜的,必要时可在缸盖与活塞之间增加一隔套K来增加H的值。隔套的长度C由需要的最小导向长度H决定,即滑台液压缸:最小导向长度:取 H=200mm活塞宽度:B=缸盖滑动支承面长度:隔套长度: 所以无隔套。液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于内径的20~30倍。液压缸:缸体内部长度当液压缸支承长度LB (10-15)d时,需考虑活塞杆弯度稳定性并进行计算。本设计不需进行稳定性验算。 液压缸的结构设计液压缸主要尺寸确定以后,就进行各部分的结构设计。主要包括:缸体与缸盖的连接结构、活塞与活塞杆的连接结构、活塞杆导向部分结构、密封装置、排气装置及液压缸的安装连接结构等。由于工作条件不同,结构形式也各不相同。设计时根据具体情况进行选择。设 计 计 算 过 程1) 缸体与缸盖的连接形式缸体与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。本次设计中采用外半环连接,如下图1所示:图1 缸体与缸盖外半环连接方式优点:(1) 结构较简单(2) 加工装配方便缺点:(1) 外型尺寸大(2) 缸筒开槽,削弱了强度,需增加缸筒壁厚2)活塞杆与活塞的连接结构参阅<<液压系统设计简明手册>>P15表2-8,采用组合式结构中的螺纹连接。如下图2所示:图2 活塞杆与活塞螺纹连接方式特点:结构简单,在振动的工作条件下容易松动,必须用锁紧装置。应用较多,如组合机床与工程机械上的液压缸。

液压传动系统的故障分析与排故液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的,它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点,因而广泛应用于工程机械领域。但是,液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因,而准确迅速地查出故障发生的部位和原因,并及时排除。在工程机械的使用、管理和维修中是十分重要的。��1 液压系统的主要故障��在相对运动的液压元件表面、液压油密封件、管路接头处以及控制元件部分,往往容易出现泄漏、油温过高、出现噪音以及电液结合部分执行动作失灵等现象。具体表现:一是管子、管接头处及密封面处的泄漏,它不仅增加了液压油的耗油量,脏污机器的表面,而且影响执行元件的正常工作。二是执行动作迟缓和无力,表现为推土机铲刀提升缓慢、切土困难,挖掘机挖掘无力、油马达转不起来或转速过低等。三是液压系统产生振动和噪音。四是其他元件出现异常。��2 故障的检查�� 直接检查法 �凭借维修人员的感觉、经验和简单工具,定性分析判断故障产生的原因,并提出解决的办法。 � 仪器仪表检测法 �在直接观察的基础上,根据发生故障的特征和经验,采取各种检查仪器仪表,对液压系统的流量、压力、油温及液压元件转速直通式检测,对振动噪音和磨损微粒进行量的分析。 � 元件置换法 �以备用元件逐一换下可能发生故障的元件,观察液压系统的故障是否消除,继而找出发生故障的部位和原因,予以排除。在施工现场,体积较大、不易拆装且储备件较少的元件,不宜采用这种方法。但对于如平衡阀、溢流阀及单向阀之类的体积小,易拆装的元件,采用置换法是比较方便的。 � 定期按时监控和诊断�根据各种机械型号、检查内容和时间的规定,按出厂要求的时间和部位,通过专业检测、监控和诊断来检测元器件技术状况,及时发现可能出现的异常隐患,这是使液压系统的故障消灭在发生之前的一种科学技术手段。当然,执行定期检测法,首先要培养一些专业技术检测人员,使他们既精通工程机械液压元件的构造和原理,又掌握和钻研检测液压传动系统的各种诊断技术,在不断积累靠人的直感判断故障经验的同时,逐步发展不解体诊断技术,来完成技术数据采集,辅以电脑来分析判断故障的原因及排除方法。��3 液压系统的故障预防�� 保证液压油的清洁度 �正确使用标定的和要求使用的液压油及其相应的替代品(详参《工程机械油料手册》),防止液压油中侵入污物和杂质。因为在液压传动系统中,液压油既是工作介质,又是润滑剂,所以油液的清洁度对系统的性能,对元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命等影响极大。液压元件的配合精度极高,对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应更为敏感。 �造成污物杂质侵入液压油的主要原因,一是执行元件外部不清洁;二是检查油量状况时不注意;三是加油时未用120目的滤网过滤;四是使用的容器和用具不洁净; 五是磨损严重和损坏的密封件不能及时更换;六是检查修理时,热弯管路和接头焊修产生的锈皮杂质清理不净;七是油液贮存不当等等。�在使用检查修理过程中,应注意解决这些问题,以减少和防止液压系统故障的发生。 � 防止液压油中混入空气 �液压系统中液压油是不可压缩的,但空气可压缩性很大,即使系统中含有少量空气,它的影响也是非常大的。溶解在油液中的空气,在压力较低时,就会从油中逸出产生气泡,形成空穴现象;到了高压区,在压力的冲击下,这些气泡又很快被击碎,急剧受到压缩,使系统产生噪音。同时,气体突然受到压缩时,就会放出大量的热能,因而引起局部受热,使液压元件和液压油受到损坏,工作不稳定,有时会引起冲击性振动。 �故必须防止空气进入液压系统。具体做法:一是避免油管破裂、接头松动、密封件损坏;二是加油时,避免不适当地向下倾倒;三是回油管插入油面以下;四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大,不能把溶解在油中的空气分离出来。 � 防止液压油温度过度�液压系统中的油液的工作温度一般在30℃~80℃范围内比较好,在使用时必须注意防止油温过高。如油箱中的油面不够,液压油冷却器散热性能不良,系统效率太低,元件容量小,流速过高,选用油液粘度不正确,它们都会使油温升高过快。粘度高增加油液流动时的能量损耗,粘度低会使泄漏增多,因此在使用中能注意并检查这些问题,就可以预防油温过高。此外对液压油定期过滤,定期进行物理性能检验,既能保证液压系统的工作性能,又能减少液压元件的磨损和腐蚀,延长油液和液压元件的使用寿命。��4 液压系统的故障分析�� 传动系统分析法 �工程机械的液压传动系统如果维护得好,一般说来故障是比较少的。由于密封件老化、变质和磨损而产生外泄是很容易观察到的,根据具体情况可设法排除。但是如果液压元件的内部发生了故障是观察不到的,往往不容易一下子就找出原因,有时虽然是同样的故障现象,但产生的原因却不一定相同,要想准确而迅速地找出液压元件的故障的部位和原因,首先要根据发生故障元件的构造图、系统图,分析了解和研究元件的工作原理和特性,再使了解的构造原理与实物对号,具体情况具体分析,检查寻找故障发生的部位和产生的原因,以便采取相应的技术措施来排除故障。 � 逻辑流程分析法 �此方法是根据液压传动系统的基本原理进行逻辑分析,减少怀疑对象,逐步逼近找出故障发生的部位和原因。��5 液压系统故障的排除��(1) 液压系统中管子、管子接头和焊接处,由于振动频率较高,常常发生破坏。在换用时要根据压力和使用场合,选用强度足够,内壁光滑清洁,无砂、无伤、无锈蚀、无氧化皮的管子。当管子需要焊接时,最好采用加套管的办法,因为对接可能使管的内径局部缩小;截段时,油管的截面与管子轴线的不垂直度不得大于°,并清除铁屑和锐边倒钝。当管子支承距离过大或支承松动时要设卡固定拧紧,当弯曲半径过小时,易形成弯曲应力,弯曲半径一般应大于管外径的3倍。 �在密封表面处,密封元件的老化变质会使泄漏量增大。密封件的有效寿命通常是:固定元件之间的密封寿命时间为10000h,运动元件之间密封寿命时间为1500h~2000h。到了规定的使用寿命时间后,即使还可用的元件也应该更换。密封面的泄漏还与预压面的压力不够或不均匀有关。预压量增大时,其封油量压力增大,密封效果好,反之则差。再者摩擦表面光洁度与硬度不足也会缩短密封件的寿命。 �密封件设计不合理以及安装时扭曲刮伤也是导致密封圈早期磨损而引起泄漏的原因。 �油液中杂质过多,易加速密封件与摩擦表面的磨损,形成密封件的早期失效,油封工作温度过高或过低也会影响其寿命和工作性能。� (2) 执行元件运动的速度降低,主要是由于输入执行元件的液压油流量不足;执行元件无力的原因主要是输入液压油压力不足,以及回油管路背压过高等因素所造成的。 �工程机械液压系统所用的油泵多为齿轮泵,其工作压力为210×102kPa,柱塞泵的工作压力可达320×102kPa。泵的输出压力是由荷载决定的,并随着荷载的变化而变化。荷载无限增加,泵的压力也无限升高,直到系统某一部分被破坏。对于齿轮泵:主要是轴承、齿轮啮合面、齿顶与壳体、齿轮端面与泵盖间的磨损和密封件的磨损、老化、损坏使齿轮泵的内漏表现更为突出。在一定转速与一定压力下,对无端面间隙补偿的齿轮泵,其轴线磨损引起的泄漏约占全部内漏量的75%~85%,齿顶间隙内漏量约占15%~20%,其他内漏约占4%~5%,因此我们要抓住主要问题,采取有效的技术措施予以解决,就能使泵恢复其原有性能。 �在维修工作中,我们发现使用了一定时间的齿轮泵,由于啮合挤压,在齿顶和端面会产生毛刺,使泵体和端盖的磨损加剧,尤其是铝合金泵盖更为严重。如能定期修理检查,用油石磨掉所产生的毛刺,则可以延长油泵的寿命。叶片泵的主要故障是定子、叶片、转子、轴承和两侧配流盘的磨损,定子的内表面是由圆弧和过渡曲线组成的,过渡曲线如果采用“阿基米德”螺旋线,则叶片径向等速运动。实践证明,当我们将叶片泵解体修理时,定子内表面就在曲线与圆弧连接部分磨损最严重,换掉磨损严重的定子,可以使叶片泵恢复原有的性能,采用这种修理方法是比较经济的。叶片泵转子、叶片的使用寿命约相当于定子使用寿命的两倍,这在备料时应予以考虑。 �(3) 液压系统的蓄能器是用来调节能量、贮存能量、减少设备容积、降低功率消耗、减少系统发热、缓冲吸收冲击和脉动压力的辅助元件。常见的蓄能器有胶囊式的,它具有漏气损失小、反应灵敏、可以吸收急速的压力冲击和脉动、重量轻、体积小等特点。蓄能器发生故障会影响液压系统的正常工作,因此在检查气压量不足时,应按时充入惰性气体。 �(4) 液压系统中,要求装备精度高的还有液压马达。如果注意日常维护和保养,防止油液污染,一般不会发生故障,进入液压马达的油液须仔细过滤,以减少杂质,防止过快磨损。修理后的马达,应注满干净的液压油,排尽系统中的空气。确定不了马达是否有故障,最好不要拆卸,这样可减少污染的机会和保持配合的精度。液压缸是液压系统中的执行元件,常见的故障有漏油和运动不正常。缸头因密封件损坏而外泄,应立即更换密封件;油缸运动不正常有油缸内漏、油路中有空气、活塞密封件老化和损坏、油液有杂质、平衡阀发生故障等。 �(5) 控制元件是用来实现系统和执行元件对压力、流量方向的要求的。控制阀及时控制系统中最重要的元件,由于阀的配合一般都比较精密,所以在修理时应特别注意,不需拆阀芯的尽量不要抽出阀芯;配合副方位不要错乱,偶件不要互换;螺丝的拧紧力矩要均匀一致,锥形阀芯的接触线磨损可采用研磨修正接触线的办法解决;回位弹簧疲劳时,可予更换。

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