液压元件及故障分析

 1：液压元件分类 

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。 

动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。 

执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。  

控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等； 

方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。 动力元件- 齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵。 

执行元件-液压缸：活塞液压缸、柱塞液压缸、摆动液压缸、组合液压缸。 液压马达：齿轮式液压马达、叶片液压马达、柱塞液压马达。 控制元件-方向控制阀：单向阀、换向阀。 

压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。 流量控制阀：节流阀、调速阀、分流阀。 

辅助元件-蓄能器、过滤器、冷却器、加热器、油管、管接头、油箱、压力计、流量计、密封装置等。   

2：液压传动系统的组成 

  液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。  

1、动力元件（油泵）它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。  

2、执行元件（油缸、液压马达）它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。  

3、控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。  

4、辅助元件除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件{主要包括:各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式）、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等}及油箱等，它们同样十分重要。  

5、工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。 

3： 液压元件的故障分析 

一、 故障概述 1、液压油的泄漏 

2、液压油的粘度与工作油度密切相关 

3、液压元件的磨损失效，温度对液压元件材料热胀的影响 4、油液污染物对液压系统造成不确定因素的故障 二、 液压系统的常见故障 

1、压力故障：压力不够、压力不稳定、压力调节失灵、压力损失大 

2、动作故障：速度达不到要求，没有动作，动作方向错误，负载速度明显下降，起步迟缓、爬生。 3、振动和噪音 4、系统发热 

三、 液压系统故障的特点 

1、故障的多样性和复杂性：压力不稳定常与振动噪声同时出现，系统压力故障往往和动作故障一起。 

2、故障的隐蔽性：液压传动是依靠在密闭管道内具有一定压力能的油液来传递动力的，系统的元件内部结构及工作状况不能从外表进行直接观察。因此，它的故障具有隐蔽性，不如机械传动系统故障那么直观，又不如电气传动那样易于检测，液压装置的损坏与失效，往往发生在系统内部，由于不便拆装，现场的检测条件也很有限，难以直接观测，使得液压系统故障分析比较困难。 

3、引起同一故障的原因和同一原因引起故障的多样性 

一个故障有多种可能的原因，而且这些原因常常是互相交织，相互影响，如系统压力达不到要求，其产生原因可能是泵引起的，也可能是溢流阀引起的，还可能是中心回转体引起的，此外，系统的执行元件的泄漏也会引起系统压力不足。

液压系统中的一个故障可能多种多样的故障，例如：同样是混入空气，轻则会引起流量、压力的波动，严重时会引起泵吸不进油。 对于一种症状有多种可能原因的情形：应采取有效手段剔除不存在的原因，对于一个故障源产生多个症状的情形，可利用多个症状的组合来确定故障源。 

故障产生的偶然性：液压系统在运行过程中，会受到各种各样的随机性因素影响，尤其是污染物的浸入，如阻尼孔的堵死、换向阀阀芯的卡死，电磁铁吸合不正常等等，这些故障没有一定的规律可循。

 4、典型故障

 一、液压油的故障。 

 1、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、马达等的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，甚至丧失其密封性能，使液压系统。 液压系统油温升高的原因、后果及解决措施。 

液压系统在工作中有能量损失，包括压力损失、容积损失和机械损失三方面，这些损失转化为热能，使液压系统的油温升高。一般液压系统的油温应控制在（30-60）℃范围内，最高不超过（60-70）℃。 油温升高会引起一系列不良后果：使油液粘度下降，泄漏增加，降低了容积效率，甚至影响工作机构的正常运动；

（2）使油液变质，产生氧化物杂质，堵塞液压元件中的小孔或缝隙，使之不能正常工作；

（3）引起热膨胀系数不同的相对运动零件之间的间隙变小，甚至卡死，无法运动；

（4）引起机床或机械的热变形，破坏原有的精度。 

保证液压系统正常工作温度的措施：

 1、当压力控制阀的调定值偏高时，应降低工作压力，以减少能量损耗； 

2、由于液压泵及其连接处的泄漏造成容积损失而发热时，应紧固各连接处，加强密封； 

3、当油箱容积小、散热条件差时，应适当加大油箱容积，必要时设置冷却器；

 4、由于油液粘度太高，使内磨擦增大而发热时，应选用粘度低的液压油； 

5、当油管过于细长并弯曲，使油液的沿程阻力损失增大、