液壓機液壓系統發(fā)展史

　　1795年英國約瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì),以水壓機的形式將其應用于工業(yè)上,誕生了世界上第一臺水壓機。1905年將工作介質(zhì)水改為油,又進(jìn)一步得到改善。

第一次世界大戰(1914-1918)后液壓傳動(dòng)廣泛應用,特別是1920年以后,發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀末 20 世紀初的20年間,才開(kāi)始進(jìn)入正規的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動(dòng) 的逐步建立奠定了基礎。20 世紀初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)對能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究;1910年對液力傳動(dòng)(液力聯(lián)軸節、液力變矩器等)方面的貢獻，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。

　　第二次世界大戰(1941-1945)期間,在美國機床中有30%應用了液壓傳動(dòng)。應該指出,日本液壓傳動(dòng)的發(fā)展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展液壓傳動(dòng),1956 年成立了“液壓工業(yè)會(huì )”。近20~30 年間，日本液壓傳動(dòng)發(fā)展之快，居領(lǐng)先地位。

 

　　液壓機液壓系統注意事項

 

　　有一點(diǎn)機械常識的人都知道，能量會(huì )互相轉換的，而把這個(gè)知識運用到液壓系統上解釋液壓系統的功率損失是更好不過(guò)了，液壓系統功率一方面會(huì )造成能量上的損失，使系統的總效率下降，另一方面，損失掉的這一部分能量將會(huì )轉變成熱能，使液壓油的溫度升高，油液變質(zhì)， 導致液壓設備出現故障。因此，設計液壓系統時(shí)，在滿(mǎn)足使用要求的前提下，還應充分考慮降低系統的功率損失。

 

　　第一，從動(dòng)力源——泵的方面來(lái)考慮，考慮到執行器工作狀況的多樣化，有時(shí)系統需要大流量，低壓力；有時(shí)又需要小流量，高壓力。所以選擇限壓式變量泵為宜，因為這種類(lèi)型的泵的流量隨系統壓力的變化而變化。當系統壓力降低時(shí)，流量比較大，能滿(mǎn)足執行器的快速行程。當系統壓力提高時(shí)流量又相應減小，能滿(mǎn)足執行器的工作行程。這樣既能滿(mǎn)足執行器的工作要求，又能使功率的消耗比較合理。

 

　　第二，液壓油流經(jīng)各類(lèi)液壓閥時(shí)不可避免的存在著(zhù)壓力損失和流量損失，這一部分的能量損失在全部能量損失中占有較大的比重。因此，合理選擇液壓器，調整壓力閥的壓力也是降低功率損失的一個(gè)重要方面。流量閥按系統中流量調節范圍選取并保證其最小穩定流量能滿(mǎn)足使用要求，壓力閥的壓力在滿(mǎn)足液壓設備正常工作的情況下，盡量取較低的壓力。

 

　　第三，如果執行器具有調速的要求，那么在選擇調速回路時(shí)，既要滿(mǎn)足調速的要求，又要盡量減少功率損失。常見(jiàn)的調速回路主要有：節流調速回路，容積調速回路，容積節流調速回路。其中節流調速回路的功率損失大，低速穩定性好。而容積調速回路既無(wú)溢流損失，也無(wú)節流損失，效率高，但低速穩定性差。如果要同時(shí)滿(mǎn)足兩方面的要求，可采用差壓式變量泵和節流閥組成的容積節流調速回路，并使節流閥兩端的壓力差盡量小，以減小壓力損失。

第四，合理選擇液壓油。液壓油在管路中流動(dòng)時(shí)，將呈現出黏性，而黏性過(guò)高時(shí)，將產(chǎn)生較大的內摩擦力，造成油液發(fā)熱，同時(shí)增加油液流動(dòng)時(shí)的阻力。當黏性過(guò)低時(shí)，易造成泄漏，將降低系統容積效率，因此，一般選擇黏度適宜且黏溫特性比較好的油液。另外，當油液在管路中流動(dòng)時(shí)，還存在著(zhù)沿程壓力損失和局部壓力損失，因此設計管路時(shí)盡量縮短管道，同時(shí)減少彎管。

 

　　以上就是避免液壓系統功率損失所提出來(lái)的幾點(diǎn)工作，但是影響液壓系統功率損失的因素還有很多，所以如果當具體設計一液壓系統時(shí)，還需綜合考慮其他各個(gè)方面的要求。

 

　　

　　液壓機液壓系統的修理維護

 

　　一個(gè)液壓系統的好壞不僅取決于系統設計的合理性和系統元件性能的的優(yōu)劣，還因系統的污染防護和處理，系統的污染直接影響液壓系統工作的可靠性和元件的使用壽命，據統計，國內外的的液壓系統故障大約有70%是由于污染引起的。

 

　　油液污染對系統的危害主要如下：

 

　　1）元件的污染磨損

 

　　油液中各種污染物引起元件各種形式的磨損，固體顆粒進(jìn)入運動(dòng)副間隙中，對零件表面產(chǎn)生切削磨損或是疲勞磨損。高速液流中的固體顆粒對元件的表面沖擊引起沖蝕磨損。油液中的水和油液氧化變質(zhì)的生成物對元件產(chǎn)生腐蝕作用。此外，系統的油液中的空氣引起氣蝕，導致元件表面剝蝕和破壞。

 

　　2）元件堵塞與卡緊故障

 

　　固體顆粒堵塞液壓閥的間隙和孔口，引起閥芯阻塞和卡緊，影響工作性能，甚至導致嚴重的事故。

 

　　3）加速油液性能的劣化

 

　　油液中的水和空氣以其熱能是油液氧化的主要條件，而油液中的金屬微粒對油液的氧化起重要催化作用，此外，油液中的水和懸浮氣泡顯著(zhù)降低了運動(dòng)副間油膜的強度，使潤滑性能降低。

 

　　一、污染物的種類(lèi)

 

　　污染物是液壓系統油液中對系統起危害作用的的物質(zhì)，它在油液中以不同的形態(tài)形式存在，根據其物理形態(tài)可分成：固態(tài)污染物、液態(tài)污染物、氣態(tài)污染物。

 

　　固態(tài)污染物可分成硬質(zhì)污染物，有：金剛石、切削、硅沙、灰塵、磨損金屬和金屬氧化物；軟質(zhì)污染物有：添加劑、水的凝聚物、油料的分解物與聚合物和維修時(shí)帶入的棉絲、纖維。

液

　　態(tài)污染物通常是不符合系統要求的切槽油液、水、涂料和氯及其鹵化物等，通常我們難以去掉，所以在選擇液壓油時(shí)要選擇符合系統標準的液壓油，避免一些不必要的故障。

氣態(tài)污染物主要是混入系統中的空氣。

 

　　這些顆粒常常是如此的細小，以至于不能沉淀下來(lái)而懸浮于油液之中，最后被擠到各種閥的間隙之中，對一個(gè)可靠的液壓系統來(lái)說(shuō)，這些間隙的對實(shí)現有限控制、重要性和準確性是極為重要的。

 

　　二、污染物的來(lái)源：

 

　　液壓機液壓系統油液中污染物的來(lái)源途徑主要有以下幾個(gè)方面：

 

　　1）外部侵入的污染物：外部侵入污染物主要是大氣中的沙礫或塵埃，通常通過(guò)油箱氣孔，油缸的封軸，泵和馬達等軸侵入系統的。主要是使用環(huán)境的影響。

 

　　2）內部污染物：元件在加工時(shí)、裝配、調試、包裝、儲存、運輸和安裝等環(huán)節中殘留的污染物，當然這些過(guò)程是無(wú)法避免的，但是可以降到更低，有些特種元件在裝配和調試時(shí)需要在潔凈室或潔凈臺的環(huán)境中進(jìn)行。3）液壓系統產(chǎn)生的污染物：系統在運作過(guò)程當中由于元件的磨損而產(chǎn)生的顆粒，鑄件上脫落下來(lái)的砂粒，泵、閥和接頭上脫落下來(lái)的金屬顆粒，管道內銹蝕剝落物以其油液氧化和分解產(chǎn)生的顆粒與膠狀物，更為嚴重的是系統管道在正式投入作業(yè)之前沒(méi)有經(jīng)過(guò)沖洗而有的大量雜質(zhì)。

 

　　液壓機系列故障診斷

 

液壓傳動(dòng)系統由于其獨特的優(yōu)點(diǎn)，即具有廣泛的工藝適應性、優(yōu)良的控制性能和較低廉的成本，在各個(gè)領(lǐng)域中獲得愈來(lái)愈廣泛的應用。但由于客觀(guān)上元件、輔件質(zhì)量不穩定和主觀(guān)上使用、維護不當，且系統中各元件和工作液體都是在封閉油路內工作，不象機械設備那樣直觀(guān)，也不象電氣設備那樣可利用各種檢測儀器方便地測量各種參數,液壓設備中，僅靠有限幾個(gè)壓力表、流量計等來(lái)指示系統某些部位的工作參數，其他參數難以測量，而且一般故障根源有許多種可能，這給液壓系統故障診斷帶來(lái)一定困難。

 

在生產(chǎn)現場(chǎng)，由于受生產(chǎn)計劃和技術(shù)條件的制約，要求故障診斷人員準確、簡(jiǎn)便和高效地診斷出液壓設備的故障；要求維修人員利用現有的信息和現場(chǎng)的技術(shù)條件，盡可能減少拆裝工作量，節省維修工時(shí)和費用，用最簡(jiǎn)便的技術(shù)手段，在盡可能短的時(shí)間內，準確地找出故障部位和發(fā)生故障的原因并加以修理，使系統恢復正常運行，并力求今后不再發(fā)生同樣故障。

 

　　液壓系統故障診斷的一般原則

 

　　正確分析故障是排除故障的前提，系統故障大部分并非突然發(fā)生，發(fā)生前總有預兆，當預兆發(fā)展到一定程度即產(chǎn)生故障。引起故障的原因是多種多樣的，并無(wú)固定規律可尋。統計表明，液壓系統發(fā)生的故障約90%是由于使用管理不善所致為了快速、準確、方便地診斷故障，必須充分認識液壓故障的特征和規律，這是故障診斷的基礎。

 

　　以下原則在故障診斷中值得遵循：

 

　?。?span>1）首先判明液壓系統的工作條件和外圍環(huán)境是否正常需首先搞清是設備機械部分或電器控制部分故障，還是液壓系統本身的故障，同時(shí)查清液壓系統的各種條件是否符合正常運行的要求。

 

　?。?span>2）區域判斷根據故障現象和特征確定與該故障有關(guān)的區域，逐步縮小發(fā)生故障的范圍，檢測此區域內的元件情況，分析發(fā)生原因，最終找出故障的具體所在。

 

　?。?span>3）掌握故障種類(lèi)進(jìn)行綜合分析根據故障最終的現象，逐步深入找出多種直接的或間接的可能原因，為避免盲目性，必須根據系統基本原理，進(jìn)行綜合分析、邏輯判斷，減少懷疑對象逐步逼近,最終找出故障部位。

 

　?。?span>4）驗證可能故障原因時(shí)，一般從最可能的故障原因或最易檢驗的地方開(kāi)始，這樣可減少裝拆工作量，提高診斷速度。

 

　?。?span>5）故障診斷是建立在運行記錄及某些系統參數基礎之上的。建立系統運行記錄，這是預防、發(fā)現和處理故障的科學(xué)依據；建立設備運行故障分析表，它是使用經(jīng)驗的高度概括總結，有助于對故障現象迅速做出判斷；具備一定檢測手段，可對故障做出準確的定量分析。