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为什么液压系统会出现失效的情况?

时间:2019-11-28 22:26:05  来源:  编辑:  浏览量: 29
概况:对液压系统的主动保养预防维护策略是对机器失效根源进行监测和纠正,使机器正常工作的基本参数保持在允许的范围内 。因此,液压系统的主动保养预防维护实施的首要环节是弄清楚

液压系统的主动保养预防维护策略是对机器失效根源进行监测和纠正,使机器正常工作的基本参数保持在允许的范围内 。

因此,液压系统的主动保养预防维护实施的首要环节是弄清楚其失效根源。一般机器的最终失效是指机器的材料、结构或系统不能在安全和正常状态下达到预期的性能。任何导致机器材料磨损和性能下降的不正常工况,称为“失效 根源”。当系统的任一根源性 参数出现异常(指超出允许范围)时,如不及时采取纠正措施,则将引起材料的磨损 ,进而引起工作性能下降 ,最后导致机器的完全失效。失效的发展过程如图18—2所示。

 

液压系统的失效根源主要有以下几个方面 :液体污染 、液体泄漏 、液体化学性能变化 、液体物理性能变化 、液体气蚀 ,以及液体系统过热 。为了防止液压系统失效的发生和发展 ,必须通过对以上失效的根源性参数进行监测和纠正 ,使其保持在允许的范围内。也就是说,必须保持失效根源性工况的稳定性。

(1)液压油污染:液压油污染是液压系统最主要的失效根源,据统计液压系统故障大约有75 % 是由于液压油污染引起的 。液压油污染引起元件失效的形式主要有污染磨损 、污染卡紧和污染堵塞等 。影响液压元件材料磨损和性能下降的主要因素是液压油污染度 、元件污染敏感度以及工作条件 。为了防止液压油引起的失效和故障 ,必须通过污染控制措施使系统内液压油的污染度保持在关键元件污染耐受度范围内,也就是使液压油污染的程度稳定。

(2)泄漏:泄漏是当前液压系统普遍存在的问题。外泄漏发生在液压元件外部结合面 、管接头以及直线 、旋转运动界面。内泄漏发生在液压元件内部运动副间隙处,如液压泵的配流副,液压缸和活塞的密封间隙等。过量的内泄漏使泵容积效率降低、液压缸爬行、液压马达转速损失等,对液压系统有较大的危害。泄漏是液压系统失效和故障的信号,必须及时采取对策。 影响液压系统泄漏的主要因素是密封的磨损或损坏、管件受振而引起松动,以及软管加工或安装不良等。合理的密封结构 、优良的密封材料、必要的密封力是液压油泄漏稳定性的重要因素。控制液压系统温升,控制油液污染,控制过大的振动 ,就可以控制液压系统的内外泄漏。

(3)液压油化学性能的变化:液压油化学性能与液压油基础成分以及添加剂的化学成分有关。为了改进液压油的性能以满足液压系统的工作要求 ,在工作液体中加有各种化学添加剂,如抗氧化、除锈、增粘、抗磨、低凝等添加剂。因此 ,保持化学稳定性是保证液压系统工作可靠和元件寿命的重要条件 。

由于在系统中液压油受到高压、不良环境的影响,液压油在工作和储存过程中其化学成分和性能将逐渐发生变化。这主要是由于液压油的氧化以及添加剂的消耗而引起的。 这种氧化反映的结果引起液压油劣化 ,并产生可溶和不可溶的化合物,如树脂 、酸性物质及沉淀物等,进一步增加了液压油的污染 。 液压油的劣化速度与工作温度、压力、污染物种类和含量等因素有关。 当水和起催化剂作用的金属颗粒同时存在时,油液的氧化速度急剧增快。 铁使油液氧化速度增快10倍,铜使氧化速度增快 30 倍。因此,有效地控制油液污染 ,选用添加剂稳定的油液,有助于保持油液的化学稳定性。

(4)液压油物理性能的变化:液压油的物理性能与液压系统有关的主要有粘度 、粘度指数 、剪切强度 、体积弹性模数 、饱和蒸气压 、吸气性和含水性等 。 这些物理性能随系统状态(如压力 、温度) 、液压油的化学成分 、机械搅拌和剪切,以及污染物种类和浓度而变化。 一般当影响和干扰因素消失后 ,液压油物理性能可恢复到原始值,这时可认为液压油物理性能是稳定的。 然而 ,当液压油物理性能的变化超过了允许范围 ,则将对系统和元件带来危害。所以,液压系统的维护人员必须注意液压油物理性能的变化 ,保持液压油的物理性能的稳定性。

(5)液体气蚀:液压系统出现气蚀后会引起振动和噪声 ,加速油液劣化 ,使液压系统性能变坏 。

(6)液压系统过热:液压系统的工作温度应有一定范围,过高的温度使液压油粘度变低,润滑性能变坏,泄漏增大,并使液压油氧化分解。温度过低时,液压油粘度增大,流动性变差。温度超出允许的范围,对密封材料和元件的性能也有较大影响。 低温下橡胶弹性体柔性变差 ;高温下材料强度减弱,同时由于热膨胀易引起元件运动受阻或卡紧。所以,控制液压系统工作温度过大的变化是很重要的。

 

 
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