内容提要: 对液压实验操作及液压故障诊断与维修课程的学习及相关工程机械液压系统的了解，进一步总结常见的故障，并进行适当的分析及排除。
关键词: 液压系统 故障分析 故障排除
1 定义
液压系统是以油液作为工作介质，利用油液的压力能并通过控制阀门等附件操纵液压执行机构工作的整套装置，的作用为通过改变压强增大作用力。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。
失效是液压设备、系统或元件的一种状态。液压系统在使用过程中若丧失了规定的功能即称为失效,对于可修复的产品失效就是故障。
2 液压系统常见故障分析
2.1 工作油液污染变质
污染是指工作介质中混杂有对系统可靠性和元件寿命有害的各种物质，这种物质统称为污染物。污物会造成零件的磨损与腐蚀，尤其是对于精加工的零件，它们会擦伤胶皮管的内壁、油封环和填料，而这些东西损伤后又会导致更多的污物进入系统中，这样就形成恶性循环的损坏。液压系统的污染物主要有:固体颗粒、水、空气、化学污染物、微生物和污染能量等。
2.1.1进入油液中的污物的来源
柴火无烟灶
（1）液压系统外部不清洁。不清洁物在加油或检查油量时被带入系统，或通过损坏的油封或密封环而进入系统；
（2）内部清洗不彻底。在油箱或部件内仍留有微量的污物残渣；
（3） 加油容器或用具不洁；
（4） 制造时因热弯油管而在管内产生锈皮；
水压力传感器
放电棒
（5） 油液储存不当，在加入系统前就不洁或已变质；
（6） 已逐渐变质的油会腐蚀零件。被腐蚀金属可能成为游离分子悬浮在油中。
2.1.2 带来危害
固体颗粒会加速元件的磨损，导致元件性能下降；堵塞阀的间隙和小孔，引起阀的故障等。水能腐蚀金属表面，加速油液氧化变质，并且与油液中某些添加剂作用产生粘性胶质，引起阀芯堵塞。空气进入油液会降低油液的体积弹性模量，降低油液刚度，使系统动态性能变坏，并引起气蚀现象。此外，空气促使油液氧化变质，降低润滑性能。化学污染物中的化合物会与水反应形成酸类，对金属表面产生腐蚀作用。微生物大量繁殖会引起油液变质劣化，降低油液的润滑性能，以及加速元件腐蚀。液压系统内的热能、静电、磁场和放射线等能量往往对系统产生有害影响。 1
2.1.3预防措施
为了有效控制液压系统的污染，针对不同污染物产生的根源，采取不同的措施。对于制造过程中的残留污染物，主要靠清晰和冲洗的办法加以清除；对于侵入污染物主要是加强防
护；对于运行中生成的污染物主要靠过滤与分离加以去除。
泄漏是指在液压系统正常工作的情况下，从液压元件的密封间隙漏出少量油液的现象。液压系统泄漏是机电产品漏油和产生故障的重要原因之一。液压系统泄漏不仅造成油液资源浪费和污染环境，同时还造成停机损失、系统效率下降、火灾隐患、污染设备和制品等问题。液压系统泄漏不仅影响了液压系统与电气传动的竞争力，还影响到在其他领域的应用。
ihu 2.2.1泄漏的种类
在分析泄漏产生的原因之前，首先要知道什么是泄漏，还要了解液压系统泄漏的种类。液压系统泄漏主要有外泄漏和内泄漏两种：油液从液压元件的高压腔流向低压腔的现象称为内泄漏；油液从系统内部流到系统外部的泄漏称为外泄漏。液压系统的泄漏主要有两种：固定密封处泄漏和运动密封处泄漏。固定密封处泄漏的部位主要发生在缸底、各管接头的连接处等，称为外泄现象；运动密封处泄漏主要发生在油缸活塞杆部位、多路阀阀杆等部位，称为内泄现象。
2.2.2泄漏的危害
三漏（漏油、漏水、漏气）问题到目前为止仍旧是工程机械的顽疾，尤其是液压系统泄漏影响着系统工作的安全性、可靠性，造成油液浪费、污染周围环境、增加机器的停工时间、降低生产率、增加生产成本及对产品造成污损，因此，对液压系统的泄漏我们必须加以控制。
2.2.3产生泄漏的原因
几乎所有的液压系统的泄漏都是在使用一段时间后由于以下几个原因引起的：
(1)液压系统固体颗粒污染，导致密封件及配合件相互磨损；
(2)设计及制造的缺陷；
(3)冲击和振动造成管接头松动；
(4)油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质。
2.2.4 泄漏的防治
控制和治理泄漏主要靠密封装置，考密封装置的正确设计和使用，包括密封材料的选择、密封结构形式和制造安装质量等。
1、固定密封处外泄漏的治理方法
⑴ 对螺纹连接件，要合理选用，注意类型和使用条件，管接头的加工质量和装配质量应严格符合规范要求。
⑵ 各结合面禁锢螺栓有足够的拧紧力矩且要相等。
⑶ 多个阀块连接时，应避免用过长的螺栓连接。
⑷ 为减少因冲击和振动使管接头等部位松动引起的泄漏，要用减震支架固定管路。
⑸ 装配时应十分注意个密封部位及密封圈的清洁度，并按规定方法正确安装，防止密封圈在装配时损坏。
⑹ 强调良好的配管作业，避免管接头和法兰连接件的装配不良。 2
2、运动密封处外泄漏的治理方法
⑴ 消除活塞杆和驱动轴密封上的侧载荷。
⑵ 用防尘圈和防护罩保护活塞杆，防止磨料性粉尘。
⑶ 使活塞杆和转轴的运动速度尽可能低。
⑷ 相对运动表面的几何精度和表面粗糙度要严格保证。
2.3液压系统的噪声与振动
由于液压系统的振动和噪声本身不可避免，随着液压技术向高速、高压和大功率方向的发展，液压系统的噪声也日趋严重，并且成为妨碍液压技术进一步发展的因素，声音超过70dB便成为噪声，使人听起来极不舒服，甚至使人烦燥不安，噪声作为污染已经日益受到人们的重视。因此研究和分析液压噪声和振动的机理，从而减少与降低振动和燥声，并改善液压系统的性能，有着积极而深远的意义。
2.3.1噪声与振动的危害
液压系统中的振动和噪声是两种并存的有害现像，从本质上说，它们是同一个物理现象
的两个方面，两者互相依存，共同作用。随着液压传动的运动速度不断增加和压力不断提高，振动和噪声也势必加剧，振动容易破坏液压元件，损害机械的工作性能，影响到设备的使用寿命，而噪声则可能影响操作者的健康和情绪，增加操作者的疲劳度。
2.3.2噪声与震动的产生及其排除方法
为减少噪声，必须对噪声源进行实际调查，测量分析液压系统的声压级，进行频率分析，从而掌握噪声源的大小及频率特性，采取相应办法，具体列举如下：
① 使用低噪声电机；并使用弹性联轴器，以减少该环节引起的振动和噪声；
② 在电动机，液压泵和液压阀的安装面上应设置防振胶垫；
③ 尽量用液压集成块代替管道，以减少振动；
④ 用蓄能器和橡胶软管减少由压力脉动引起的振动，蓄能器能吸收10 Hz以下的噪声，而高频噪声，用液压软管则十分有效；
⑤ 用带有吸声材料的隔声罩，将液压泵罩上也能有效地降低噪声；
⑥ 系统中应设置放气装
2.4液压系统的爬行
在液压传动系统中，当液压缸或液压马达在低速运转时，可能产生时断时续的速度不均匀的运动现象，这种现象称为爬行。爬行现象实质上是当一物体在滑动面上作低速相对运动时，在一定条件下产生的突跳与停止相交替的运动现象，是一种不连续的振动。
2.4.1爬行现象的危害
执行机构的爬行时一种十分有害的现象，比如在金属切削机床液压系统中，爬行不仅会影响加工精度、表面粗糙度，而且会缩短机构或刀具的使用寿命。
2.4.2消除爬行的途径和方法
消除爬行的可行途径是:围绕减小或消除静、动摩擦力之差，提高油液的体积弹性模量以及保持相当的背压等方面采取以下相应措施。
1、提高液压系统刚性、液压传动系统比机械传动系统刚性低，容易产生爬行。 3
2、减小或消除静、动摩擦力差和摩擦力降落特性导致爬行的作用，这可从以下几方面采取措施。
⑴ 保持导轨面的良好润滑条件和状态。
⑵ 提高润滑油的油膜强度。
⑶ 正确地安装和调整有关部件。
3、回油路上设置背压，这可以组织运动部件启动后前冲，并在运动阻力变化引起速度变化时起补偿作用，使总负载均匀，相当于提高了系统刚性，有助于消除爬行。
4、此外，液压系统压力、流量不稳定或压力、流量不足，也是引起爬行的因素，为此，应保持系统压力和流量的稳定。茂发跳跳糖
2.5油温过高
液压油是液压传动系统的工作介质，一般在35～60℃范围工作比较合适。在液压系统工作时，压力损失、容积损失和机械损失等都会转化为热能而使油温升高超过这个范围，则是
油温过高。
2.5.1油温过高的危害
液压油油温过高的危害 （1） 液压油黏度、容积效率和液压系统工作效率均下降，泄漏增加，甚至使机械设备无法正常工作。 （2） 液压系统的零件因过热而膨胀，破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死，同时，使润滑油膜变薄、机械磨损增加，结果造成泵、阀、马达等地精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。 （3） 加速橡胶密封件老化变质，寿命缩短，甚至丧失其密封件性能，使液压系统严重泄漏。 （4） 油液汽化，水分蒸发，容易使液压元件产生穴蚀；油液氧化形成胶状沉积物，易堵塞滤油器和液压阀内的小孔，使液压系统不能正常工作。
2.5.2油温过高的原因及预防措施
（1）油品选择不当 预防措施：选用油液应按厂家推荐的牌号及机器所处的工作环境、气温因素等来确定。
（2）污染严重 预防措施：一般在累计工作1000多h后换油。
（3）油箱内油位过低 预防措施：在实际操作和保养过程中，严格遵守操作规程中对液压油油位的规定。
（4）液压系统中混入空气 预防措施：经常检查进油管接口等封处的密封性，防止空气进入；同时，每次换油后要排尽系统中的空气。
（5）企业信用评分滤油器堵塞 预防措施：定期清洗、更换滤油器，对有堵塞指示器的滤油器，应按指示情况清洗或更换滤芯；滤芯的性能、结构和有效期都必须符合其使用要求。
（6）液压油冷却循环系统工作不良 预防措施：定期检查和维护液压油冷却循环系统，一旦发现故障，必须立即停机排除。
（7）零部件磨损严重 预防措施：及时检修或更换磨损过大的零部件，据统计，在正常情况下，进口的液压泵、马达工作五六年后，国产产品工作两三年后，其磨损都已相当严重，须及时进行检修。 4
（8） 环境温度过高 预防措施：应避免长时间连续大负荷地工作；若油温太高可使设备空载动转10min左右，待其油温降下来后再工作。
