简易石材磨光机系统设计

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简易石材磨光机系统设计

摘要

传送带式石料磨光机就是专门用来磨削加工石料表面并最终获得准确尺寸和光亮美观表面的板材墓碑石和拼花石的一种机器设备。它在磨头升降和加压控制，以及传送带驱动两个装置中，采用了液压传动系统。它的基本结构分为上下两大部分。上部包括四组磨头，每组磨头由单独的电机经三角皮带轮驱动主轴旋转，机器下部包括由许多链板组成的传送带，以及送料和出料装置。电机经链条驱动链轮带动传送带作反时针方向运动。被加工的石料板坯，由右端的送料装置连续送人传送带上，经过四组磨头的磨削加工，达到预定的尺寸和光洁度以后，由左端出料装置上取出，成为合格产品。根据设计任务书的要求，本设计说明书针对石材磨光机进行设计说明。主要内容包括简易石材磨光机结构设计；电机功率的计算与确定；液压系统的组成、工作原理、液压系统参数、拟定液压系统图；液压元件的计算及选择，包括液压缸、液压阀、油箱容积、压力损失、发热与温升等相关计算。

关键词：磨光机、液压、设计

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Simple stone material polishing

engine system design

Abstract

The transmission belt type stone material polishing engine is uses for the abrasive machining stone material surface specially and finally obtains the accurate size and luminous artistic surface plate tombstone Shi Hepin the rocks and flowers one kind of machine equipment.It in the wheelhead fluctuation and the compression control, as well as the conveyer belt actuates in two equipments, has used the hydraulic actuation system. About its basic structure divides into two major parts.Upside including four groups of wheelheads, each group of wheelheads actuates main axle revolving by the independent electrical machinery after the v-belt pulley, lower part the machine including the conveyer belt which is composed by many link joints, as well as feeding and material installment.The electrical machinery actuates the chain wheel impetus conveyer belt after the chain link to make the counter-clockwise direction movement.Stone material tube blank which processes, sees somebody off continuously by the right margin feeding equipment on the conveyer belt, passes through four group of wheelhead abrasive machinings, achieved after predetermined size and smooth finish, takes out by the left side material installment in, becomes the certified product.According to the design project description request, this design instruction booklet carries on the design explanation in view of the stone material polishing engine.Primary coverage including simple stone material polishing engine structural design; Electrical machinery power computation and determination; The hydraulic system composition, the principle of work, the hydraulic system parameter, draws up the hydraulic scheme; The hydraulic pressure part computation and the choice, including the hydraulic cylinder, the hydraulic valve, the fuel tank volume, the pressure loses, gives off heat with correlation computations and so on the temperature rise.

Key word: Polishing engine, hydraulic pressure, design

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目录

摘要 ·········································································································· I ABSTRACT ····························································································· II 1 绪论 ····································································································· 1

1.1 液压与气动的发展史 ·········································································· 1 1.2 液压的发展现状和趋势 ········································································ 2 1.3我国液压技术发展现状及趋势 ································································· 5 1.3.1目前状况 ······················································································· 6 1.3.2今后发展走势 ················································································· 7

2 石材磨光机的液压系统原理 ·································································· 8 3 总体方案设计 ······················································································ 12 4 液压系统的计算 ·················································································· 16

4.1油缸推力的确定 ·················································································· 16 4.2 油缸的工作压力、工作面积 ··································································· 17 4.2.1 确定油缸的工作压力 ······································································ 17 4.2.2 确定油缸工作面积和尺寸 ································································ 18 4.2.3 油泵的工作压力 ··········································································· 18 4.3 流量的计算 ························································································ 19 4.3.1油缸的需油量 ················································································ 19 4.3.2 油泵的供油量 ················································································ 19 4.4油泵功率计算 ····················································································· 19

5 液压系统的验算 ·················································································· 21

5.1系统的发热验算 ·················································································· 21

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5.2系统的效率 ························································································ 22

6 液压元件的选择 ·················································································· 23

6.1单向阀的选择 ····················································································· 23 6.2换向阀的选择 ····················································································· 23 6.3溢流阀的选择 ····················································································· 23 6.4减压阀的选择 ···························································· 错误！未定义书签。 6.5蓄能器的选择 ····················································································· 24 6.6滤油器的选择 ····················································································· 25 6.7单向节流阀的选择 ··············································································· 25

7液压油的选择 ······················································································· 26 8液压系统故障的排除 ············································································ 27

8.1液压系统泄漏 ····················································································· 27 8.2油温过高 ··························································································· 28 8.3液压缸运行中有抖动爬行现象 ································································ 29 8.4振动与噪声 ························································································ 30 8.5液压系统压力不足或完全无压力 ····························································· 30 8.6工作机构运行速度不够或完全不动 ·························································· 31

结论 ········································································································ 33 致谢 ········································································································ 34 参考文献 ································································································ 35

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1 绪论

1.1 液压与气动的发展史

液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。

1795 年英国约瑟夫·布拉曼 (Joseph Braman,1749 -- 1814) ，在伦敦用水作为工作介质 , 以水压机的形式将其应用于工业上 , 诞生了世界上第一台水压机。 1905 年将工作 介质水改为油 , 又进一步得到改善。

第一次世界大战 (1914 -- 1918) 后液压传动广泛应用 , 特别是 1920 年以后 , 发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁·尼斯克 (G · Constantimsco) 对能量波动传递所进行的理论及实际研究；1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。

第二次世界大战 (1941 -- 1945) 期间 , 在美国机床中有30%应用了液压传动。 应该指出 , 日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。在1955年前后 , 日本迅速发展液压传动 ,1956 年成立了“ 液压工业会 ” 。近 20~30 年间，日本液压传动发展之快，届世界领先地位。

液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。

气压传动的应用历史悠久。从 18 世纪的产业革命开始 , 气压传动逐渐被应用于各类行业中 。 如矿山用的风钻 , 火车的刹车装置等。而气压传动应用于一般工业中的自动化、省力化则是近些年的事情。目前世界各国都把气压传动作为一种低成本的工业自

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3总体方案设计

速度控制回路的公用是对液压系统中执行元件的速度进行调节和控制。执行元件的速度应能在一定范围内加以调节（调速回路）；由空载进入加工状态时，速度要能由快速运动稳定地转换为工进速度；为提高效率，空载快进速度大于工作进给的速度，甚至能是泵的流量有所增加。工作完毕后的退回速度也同样要求大于工作进给速度。 目前常用的调速回路主要有以下几种。

(1)节流调速回路

采用定量泵供油，通过改变回路中流量控制元件通流截面积的大小来控制输入或流出执行元件的流量，以调节其速度。

(2)容积调速回路

通过改变回路中变量泵或变量马达的排量等方式来调节执行元件的运动速度。 (3)容积节流调速回路（联合调速）

采用压力反馈式变量泵供油，由流量控制元件改变流入或流出执行元件的流量来调节速度。同时，这种调节方式可使变量泵的输出流量与通过流量控制元件的流量相匹配。

节流调速回路

节流调速回路根据流量控制元件在回路中安放的位置不同，分为进油路节流调速、回油路节流调速、旁油路节流调速三种基本形式

１.进油节流调速回路

将节流阀串联在液压泵和缸之间，用它来控制进入液压缸的流量从而达到调速的目的，称为进油路节流调速回路。在这种回路中，定量泵输出的多余流量通过溢流阀流回邮箱。由于溢流阀有溢流，泵的出口压力pP为溢流阀的调定压力泵保持定值，这是进油节流调速回路能够正常工作的必要条件。

(1)速度负载特性

q1CAT(pPA1?F)? v== 1??A1A1

即为进油路节流调速回路的速度负载特性方程，它描述了执行元件的速度v与负载F之

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间的关系。由此可知，当节流阀通流面积AT不变时负载越小，速度刚度越高；在相同负载下工作时，节流阀通流面积小的比大的速度刚度高，即速度低时速度刚度高。

(2)功率和效率

液压泵的输入功率值为PP=pPqP=常量，液压缸的输出功率为P1=Fv=F以回路的功率损失为：

?P=PP-P1= pPqP- p1q1= PP（q1+qP）-（pP-?p）q1

?P= pPqy-?pq1=?Py+?PT

q1=p1q1，所A1

式中，qy为通过溢流阀的溢流量。

由上式可知，这种调速回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失?Py= pPqy和节流损失?PT=?pq1。由于存在两部分功率损失，故这种调速回路的效率较低。有资料表明当负载恒定或变化很小时，?=0.2―0.6；当负载变化较大时，回路的最高效率

?max=0.385.

可见，进有路节流调速回路适用于轻载、低速、负载变化不大和相对稳定性要求不高的小功率液压系统。

２.回油路节流调速回路

回油路节流调速回路与进油路节流调速回路负载特性基本相同；最大承载能力完全相同；功率损失仍是溢流损失和节流损失，仅是节流损失的值略有不同。效率的表达式虽然不同，但实质上的损失却是相同的。

进油路节流调速回路与回油路节流调速回路虽然特性基本相同，但仍然存在以下不同点。

（1） 承受负值负载的能力 （2） 实现压力控制的方便性 （3） 运动平稳性

（4） 油液发热对回路的影响 （5） 启动性能

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综上所述，进油路、回油路节流调速回路结构简单，价格低廉，但效率较低，只适用于负载变化不大，低速、小功率场合。 ３.旁路节流调速回路

将流量阀安放在和执行元件并联的旁油路上，即构成旁油路节流调速回路，节流阀调节了泵溢回邮箱的流量。从而间接控制了进入液压缸的流量，即实现了调速。由于溢流已由节流阀承担，故此处的溢流阀是作安全阀用，常态时关闭，过载时打开。其调定压力为回路最大工作压力的1.1―1.2倍。故液压泵的工作压力完全取决于负载而恒定。 液压缸的工作速度为：

v=

q1=A1qt?k1(FF)?CAT()?A1A1

A1根据上式可知，当节流阀的通流面积一定而负载增加时，速度显著下降。即特性很软，速度稳定性很差。但当通流面积一定时，负载越大，速度刚度越大。当负载一定时，节流面积越小，速度刚度越大。因而旁路节流调速回路适用于高速、重载的场合，这与上两种回路恰好相反。

容积调速回路

容积调速回路的工作原理是通过改变回路中变量泵或马达的排量来调节执行元件的运动速度。在这种回路中，液压泵输出的油液直接进入执行元件，没有溢流损失和节流的损失，而且工作压力随负载变化而变化，因而效率高，发热少。

容积调速回路按油液循环方式分，有开式回路和闭式回路两种。开式回路中的液压泵从邮箱吸油后输入执行元件，执行元件排除的油液直接返回邮箱。闭式回路中的液压泵将油液输入执行元件的进油腔，又从执行元件的的回油腔处吸油。为了补偿回路中的泄露、补偿执行元件进油腔与回油腔的流量差额，常常需要设置补油装置。

以泵—缸式容积调速回路为例，回路的活塞速度为：

v=

qP=A1qt?k1A1FA1

由上式可见，由于变量泵有泄露，活塞运动速度会随着负载的加大而见笑。负载增大至一定程度时，在低速下会出现活塞停止运动的现象。可见这种回路在低速下的承载能力是很差的。

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容积节流调速回路

容积调速回路对然效率高，发热小，但仍然存在速度负载特性软的问题。尤其是在低速时，泄露在总流量中所占的比例增加，问题就更突出。在低速稳定性要求高的场合，常采用容积节流调速回路，即采用变量泵和流量控制阀联合调节执行元件的速度。

容积节流调速回路的特点是变量泵的供油量能自动接受流量阀的提阿姐并与之吻合，故误、无溢流损失，效率较高；进入执行元件的流量与负载变化无关，且能自动补偿泵的泄露，故速度稳定性高。但回路有节流损失，故效率较容积调速回路要低一些。

现以限压式变量泵与调速阀的容积节流调速回路为例，该系统的效率为：

(p1?p2?c=

A2)q1A1p1?p2=

A2A1pPqPpP

式中没有考虑泵的流量损失。当限压式变量泵达到最高压力时，其泄漏量为8%左右。泵的输出流量越小，泵的压力越高；负载越小，压力p1便越小。因而在速度小、负载小的场合下，这种调速回路效率就很低。

综上所述，本系统属低速、轻载、小功率的系统，对效率要求不是很高，所以选用结构简单、价格低廉的进油路节流调速回路。

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4液压系统的计算

4.1油缸推力的确定

由于各种工作机构的工况不同，所以各油缸的负载变化也不一样。在计算以前必须对各油缸的负载特性进行深人的分析。一般来说，油缸在工作过程中需要客服的负载有一下几项： 1、工作负载PG

它是由工作机构的有瘾大负载决定，如油压机的压制力、起重机的起重力亡回转窑的驱动力、机床的切削力等。本例中的工作负载即为磨头对板坯施加的压力，同时也是实际所需油缸上下腔压差的大小。

PG=20 KN

2、摩擦阻力Pm

摩擦阻力来自油缸本身及油缸所驱动的运动部件，例如油缸中活塞与缸筒内壁、活塞杆与导向套之间的密封摩擦；机床的工作台与导轨之间的摩擦、油压机的活动横梁的导向套与立杆之间的摩擦等。Pm不易准确计算，可粗略的取为

Pm=0.1PG=0.1×20=2 KN

3、惯性负载Pg

它是工作机构加速或减速时产生的惯性作用力的平均值，由于活塞速度甚慢而忽略不计。 4、回油阻力Pb

它由系统背压决定，可按下式计算：

Pb=pbA=1?106?0.0025?2.5 KN

3、总负载P

油缸在工作过程中受到的总负载，也就是油液给往塞或活塞的推力，可表达为:

P=PG+Pm+Pb+Pg=20+2+2.5

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=101.6 L

5.2系统的效率

我们这里来粗略地估算一下系统的效率，即

??PGv20000?0.04==0.87

1000NB1000?0.92从上述计算中可以看出，本液压系统的效率为87%，能量损失不算太大。

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6 液压元件的选择

6.1单向阀的选择

普通单向阀中，通油方向的阻力应尽可能小，弹簧仅用于使阀芯在阀座上就位刚度较小，故开启压力一般很小（0.04―0.1MPa）。若将单向阀作背压阀使用，则应采用刚度较大的弹簧，使阀的开启压力达到0.2―0.6MPa。

单向阀可装在泵的出口处，防止系统中的液压冲击影响泵的工作。同理，单向阀可以用来隔离油路，防止油路间的相互干扰。

单向阀的主要性能包括：正向最小开启压力、正向流动时的压力损失以及反向泄漏量。这些参量都和阀的结构和制造质量有关。

本例中单向阀的型号为AF3-EA6B。；

6.2换向阀的选择

换向阀利用阀芯相对于阀体的相对运动，使油路接通、关断，或变换油流的方向，从而使液压执行元件气动、停止或变换运动方向。

液压系统对换向阀的主要要求是； （1） 油液流经阀时的压力损失小； （2） 互不相通的油口间的泄漏量要小； （3） 换向要平稳、迅速且可靠。

换向阀的种类很多，按阀芯相对于阀体的运动方式分有滑阀于转阀之分；按操纵控制阀芯运动的方式分有手动、机动、电磁动、液动和电液动等多种；按阀芯工作时在阀体中所处的位置分有二位、三位和四位等；按换向阀所控制的通路数分有二通、三通、四通和五通等。换向阀一般由专业厂生产，并已系列化。实际生产中，滑阀式换向阀应用广泛。

本例中换向阀的型号为4WE6C20/OAG24。

6.3溢流阀的选择

对溢流阀的主要要求是：调压范围大，调压偏差小，要离振摆小，动作灵敏，过流能力大，噪声小。

在液压系统中，溢流阀的主要用途有： （1） 作溢流阀，使系统压力恒定；

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（2） 作安全法，对系统起过载保护作用；

（3） 作背压阀，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。实现远程调压或使系统卸荷。 本例中溢流阀的型号为DT-02-B-22。

6.5蓄能器的选择

蓄能器主要用于储存油液的压力能，在液压系统中常用于以下目的。 1．作辅助动力源

总的工作时间较短的间歇工作系统或在一个工作循环内速度差别很大的系统，可采用一个蓄能器与一个较小流量（整个工作循环的平均流量）的泵。在较大流量时，由蓄能器与泵同时供油；所需流量较小时，泵将多余的油液向蓄能器充油。这样，可节省能源，降低温升。 2. 保压和补充泄露

当液压系统处于保压状态时，可利用蓄能器储存的压力油液供给系统，使系统压力保持在一定的范围内。另外，蓄能器可作应急能源。使系统在一定时间内维持系统压力，避免停电或系统发生故障时油源突然中断所造成的几件损坏。 3. 缓和冲击、吸收压力脉动

蓄能器能缓和由于液压泵的突然启动和停止、液压阀的突然关闭或换向、液压缸的突然运动和停止以及外载荷的突变等情况时产生的液压冲击，也能吸收液压泵出口处的流量和压力脉动，大大减小其幅值。

使用和安装

蓄能器在液压回路中的安放位置随其功用而不同。使用蓄能器须注意如下几点。 （1） 充气式蓄能器中应使用惰性气体（一般为氮气），允许工作压力视蓄能器结构形

式而定。例如，皮囊式蓄能器的工作压力为3.5―32MPa 。

（2） 不同的蓄能器各有其适用的工作范围。例如，皮囊式蓄能器的皮囊强度不高，不

能承受很大的压力波动，且只能在-20℃―+70℃的温度范围内工作。 （3） 气囊式蓄能器应垂直安装，油口向下。

（4） 用作降低噪声、吸收脉动和液压冲击的蓄能器应尽可能靠近振动源。

（5） 蓄能器和泵之间应暗转单向阀，以免泵停止工作时，蓄能器储存的压力油倒流。 （6） 必须将蓄能器牢固地固定在托架或基础上。

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（7） 蓄能器必须安装与便于检查。维修的位置，并远离热源。

本例中蓄能器的型号为NXQ1-6.3F 。

6.6滤油器的选择

滤油器按其过滤精度的不同，有粗滤油器、普通滤油器、精密滤油器和特精滤油器四种，它们分别能滤去大于100?m、10―100?m、5―10?m、1―5?m大小的杂质。在选用滤油器时，应注意以下几点： （1） 过滤精度应满足预定要求；

（2） 能自爱较长时间内保持足够的通流能力； （3） 滤芯具有足够的强度，不因液压的作用而损坏； （4） 滤芯抗腐蚀性能好，能在规定的温度下持戒地工作； （5） 滤芯清洗或更换简便。

实际中，滤油器应根据液压系统的技术要求，按过滤精度、通流能力、工作压力、油液粘度、工作温度等条件来选定其型号。

本例中滤油器的型号为Xu-80?200 。

6.7单向节流阀的选择

液压系统对流量控制阀的要求

（1） 教法的流量调节范围，且流量调节要均匀。

（2） 当阀前、后压力差发生变化时，通过阀的流量变化要小，以保证负载运动的

稳定。

（3） 油温变化对通过发的流量影响要小。 （4） 液流通过全开阀时的压力损失要小。 （5） 当阀口关闭时，阀的泄漏量要小。

（6） 调节应该轻便、准确。流截面相对于阀芯位移的变化率较小，则调节的精确

性较高。

本例中单向节流阀的型号为ALF-E6B 。

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7液压油的选择

常用的液压油包括普通液压油、专业液压油及抗燃液压油等。

普通液压油有：机械油、汽轮机有、变压器油、汽缸油及柴油机油。普通机械油中没有或很少加入专门的添加剂，粘温特性和化学稳定性较差，但经济性好，所以在要求不高的液压系统中得到广泛应用。

专用液压油有：精密机床液压油、液压导轨油、低凝液压油和航空液压有。为了满足不同的使用要求，在专用液压油中加入了用来改善性能的添加剂，粘温特性和化学稳定性得到了一定的提高。这类液压油的应用比较典型。

在电力、矿山、冶金、煤炭、塑料以及航空等工业部门所用的液压系统，往往工作温度或环境温度较高，液压油极易老化变质，丧失粘性和润滑性。因此，高温作业的液压系统可用抗燃液压油。这类液压油有乳化液压油（水包油型和油包水型）和合成液压油（水乙二醇液压油和磷酸脂液压油）。

液压油的种类很多，性能各异。液压系统或元件的使用条件和工作参数的区别也很大。因此选择液压油时必须根据实际情况综合考虑。注意事项如下：

（1） 严格遵守产品说明书中关于选用液压油的规定。液压装置出厂前，根据设计要 求一般都经过性能试验，试验y9ong的液压油往往就是产品说明书中规定的液压油。 （2） 连续运转或经常使用及消耗油量大的液压装置，选择液压油时除参考产品说明书的规定之外，还应考虑市场供应情况，以能长久供应和质量优良为原则。

（3） 注意经济效益。经验表明，机床液压系统采用机械油为工作介质时，3―6个月应该考虑换油一次，若采用液压油则换油期可延长至1―2年。计算上述两种工作介质成本时。还应将能否充分保证元件与系统性能及延长元件寿命的间接成本计算在内。 （4） 液压油与液压系统的基本参数如压力、流量、温度等要配合好。压力较高、运动速度较慢时，可适当选择粘度较大的油，以减小泄露；告诉、大流量系统宜选择粘度较小的专用液压油；低温起动或低温作业的系统，以低凝液压油最为合适。

本例中选择液压油为20#机械油。

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8液压系统故障的排除

8.1液压系统泄漏

液压系统漏油分为内漏和外漏，通常所说的漏油主要是指系统外部漏油。液压系统漏油的原因很多，从方案设计到每个工艺过程(铸造、焊接、机加工及装配)，从密封件质量到维修管理等都会造成漏油。漏油原因主要有以下几个方面。

(1)油液污染。包括气体污染、颗粒污染、水污染等。气体污染：在大气压下，液压油中可溶解10%左右的空气，在液压系统的高压下，油液中会溶解更多的空气或气体。空气在油液中形成气泡。如果液压油极短的时间内压力在高低压之间迅速变换，就会使气泡在高压侧产生高温，在低压侧发生爆裂；如果液压系统的元件表面有凹点和损伤时，液压油就会高速冲向元件表面，加速表面的磨损，引起泄漏。颗粒污染：液压油缸中的活塞杆裸露在外直接和环境相接触，虽然在导向套上装有防尘圈及密封件等，但也难免将尘埃、污物带入液压系统，加速密封件和活塞杆等的划伤和磨损，从而引起泄漏，颗粒污染为液压元件损坏最快的因素之一。水污染：由于工作环境潮湿等因素的影响，可能会使水进入液压系统，水会与液压油反应，形成酸性物质和油泥，降低液压油的润滑性能，加速部件的磨损，水还会造成控制阀的阀杆发生黏结，使控制阀操纵困难，划伤密封件，造成泄漏。

(2)密封问题。密封的设计不符合规范要求，密封沟槽的尺寸不合理，密封配合精度低、配合间隙超差；密封平面度误差过大，加工质量差；密封结构选用不当，造成变形，使接合面不能全面接触；装配不细心，接合面有沙尘或因损伤而产生较大的塑性变形；密封件失效、压缩量不够、老化、损伤。b.密封表面的粗糙度过高或过低。液压系统相对运动副表面的粗糙度过高或出现轴向划伤时将产生泄漏；粗糙度过低，达到镜面时密封圈的唇边会将油膜刮去，使油膜难以形成，密封刃口产生高温，加剧磨损。

(3)制造问题。所有的液压元件及密封部件都有严格的尺寸公差、形位公差等要求。如果在制造过程中超差，例如：油缸的活塞半径、密封槽深度或宽度、装密封圈的孔尺寸超差或因加工问题而造成失圆、本身有毛刺或有凹点、镀铬脱落等，密封件就会有变形、划伤、压死或压不实等现象发生，使其失去密封功能，将使零件本身具有先天性的渗漏点，在装配后或使用过程中发生渗漏。

(4)管接头问题。选用管接头的类型与使用条件不符；管接头的结构设计不合理；管

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接头的加工质量差，不起密封作用；压力脉动引起管接头松动，螺栓蠕变松动后未及时拧紧；管接头拧紧力矩过大或不够。

(5)油温过高。多数情况下，当油温经常超过60℃时，油液黏度大大下降，密封圈膨胀、老化、失效，结果导致液压系统产生泄漏。据研究表明，油温每升高10℃则密封件的寿命就会减半。

(6)壳体的泄漏。主要发生在铸件和焊接件的缺陷上，缺陷在液压系统的压力脉动或冲击振动的作用下逐渐扩大，造成泄漏。

(7)液压系统压力冲击。液压系统中由于频繁换向，在较高压力下突然启动油泵或关闭阀门及缸体快速动作都会造成瞬时峰值压力高达工作压力的好几倍，有时足以使密封装置、管道或其它液压元件损坏而造成泄露。

防漏与治漏的主要措施有：

(1)采用间隙密封的运动副应严格控制其加工精度和配合间隙；改进密封装置，如将活塞杆处的“V”型密封改用“Yx”型密封圈，不仅擎擦力小且密封可靠。 (2)尽量减少油路管接头及法兰的数量。

(3)将液压系统中的液压阀台安装在与执行元件较近的地方，可以大大减少液压管路的总长度和管接头的数量。

(4)液压冲击和机械振动直接或间接地造成系统管路接头松动，产生泄漏。 (5)泄漏量与油的黏度成反比，黏度小，泄漏量大，因此液压用油应根据气温的不同及时更换，可减少泄漏。 (6)控制温升。

8.2油温过高

导致油温过高的主要原因一般是液压系统设计不当或使用时调整压力不当，以及周围环境温度较高等。调速方法、系统压力及油泵的效率、各个阀的额定流量、管道的大小、油箱的容量以及卸荷方式都直接影响油液的温升，这些问题在设计系统时要注意妥善处理。除了设计不当外，液压系统出现油温过高的一些可能原因及排除方法如下：

(1)散热不良。油箱散热面积不足，油箱储油量太小，致使油液循环太快，冷却器的冷却作用差，周围环境的气温较高等都是导致散热不良的原因。故应采取针对性措施如加大冷却水供应或更换风扇等，以加强散热。

(2)系统卸载回路动作不良。由此导致系统在不需要压力油时，油液仍在溢流阀所调

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定的工作压力下溢回油箱，或在卸载压力较高的情况下流回油箱。发生这种情况，要检查卸载回路的工作是否正常，并采取措施消除。

(3)换向及速度换接时的冲击冲击。这会造成不必要的能量损失，也会转化为热能，使温度升高，这时应调节相应机构消除冲击。

(4)泄漏严重。油泵压力调整得过高，运动零件磨损使密封间隙增大，密封装置损坏，所用油液的钻度过低等，都会使泄漏增加。

(5)油中进人空气或水分。当液压泵把油液转变为压力油时，空气和水分就会使热量增加而引起过热。

(6)误用黏度太大的油液或液压油黏度变大，引起液压损失过大。确定原因后采取相应措施予以消除。

8.3液压缸运行中有抖动爬行现象

爬行是液压传动中低速运动时常见的不正常运动状态。其现象在轻微程度时为目光不能觉察的振动。而显著时，可见时动、时停的现象，即运动部件作滑动一停止相交替的运动，也可说是在作跳跃运动，这种现象俗称爬行。主要原因有：

(1)管路内积存空气或液压泵吸进空气，造成液压缸运行中产生爬行。 (2)液压缸两端封油圈太松，引起系统低速爬行。

(3)系统清洗不干净或灌油操作时混进灰尘、纱头、金属屑、橡胶等外来物，并长期浸泡在油箱中，堵塞过油小孔；油箱设计不合理导致回油气泡；未按时换油引起油液不洁净。

(4)单向节流阀或液压缸拉毛，致使液压元件出现故障。 (5)摩擦阻力不均、运动部件导轨接触不良。 消除办法：

(1)清除节流口粘附的杂质；清洗润滑油调节器；更换干净的油液，防止油液污染。 (2)以活塞外圆为基准，修整沟槽底径对外圆的同轴度要求；校正活塞与活塞杆的同轴度要求，更换“O”型密封圈；重新调整活塞杆两端支架使其同轴度至要求，并适当放松活塞杆处密封圈的压盖螺钉。

(3)以平导轨为基准重新修刮液压缸的安装基面，以“V”型导轨为基准，重新调整液压缸母线与导轨的平行度；修刮接触导轨，使两者接触面≥75%且均匀。

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8.4振动与噪声

液压冲击、转动时的不平衡力、摩擦阻力以及惯性力的变化等都是产生不同振动形式的根源。在液压传动的设备中，往往在产生振动后随之而产生噪声。液压系统中的振动与噪声常出现在液压泵、液压马达、液压缸及各种控制阀上，有时也表现在泵、阀与管路的共振上。系统产生噪声和杂音有以下几方面的原因：

(1)液压泵吸空。主要是由于：a.液压泵进油口漏气，吸油管路过长；b.管径过小；c.油管吸油面过低或液压泵吸油口过高；d.滤油器变形或流通面积小；e.油箱不透空气；f.油液粘度过大。

(2)液压泵故障。齿轮泵齿形精度低；液压泵轴向间隙磨损增大，使输油量不足或液压泵转速过高，导致液压泵出现故障。

(3)溢流阀动作失灵。油液沉淀物堵塞溢流阀阻尼孔，弹簧变形、卡死或损坏；阀座损坏，以及配合间隙不合适是导致溢流阀动作失灵的原因。

(4)机械振动。油管互碰或与支持壁相碰、油管振动、液压泵与电动机安装不同心、溢流阀振动等引起机械振动。

液压系统振动与噪声消除办法：

(1)针对油泵和马达的流量脉动，困油现象未能很好消除，叶片或活塞卡死，会引起噪声和振动。拆开清洗并检查制造质量(主要是困油卸荷槽尺寸和相对运动零件的配合情况)，对于不符合要求的零件，要加以修理或更换。

(2)当吸油路中有气体存在时产生严重的噪声。这时应针对性紧固各结合面及连接管道的螺钉、接头及接口螺母；清洗滤油器；补充油箱内油液至油标位置，使滤油器浸没在油液里；防止空气混入系统中并及时将混入系统中的空气排走。

(3)由机械碰击、滑阀碰撞阀体或阀芯碰撞阀座所产生的撞击声。如果出现这种情况要注意采取适当的缓冲措施，必要时可清洗溢流阀、泵等元件，以及修理和更换已损坏的零件。

8.5液压系统压力不足或完全无压力

产生故障的主要原因是系统的压力油路和回油路短接，或者是有较严重的泄漏，也可能是油箱中的油根本没有进入液压系统或电动机功率不足等。具体原因及排除方法如下：

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(1)首先检查液压泵是否能输出油来。如无油输出，则可能是液压泵的转向不对，零件磨损严重或损坏，吸油管阻力大或漏气，致使液压泵输不出油来。

(2)如果泵有油输出来，则应检查各回油管，看是从哪个部件溢油。如溢流阀故障，则拆开溢流阀，加以清洗，检查或更换弹簧，恢复其工作性能。

(3)检查溢流阀(安全阀)并加以清洗后，如故障仍未消除，则拆开有关阀进行清洗；检查密封间隙的大小及各种密封装置；更换已损坏的密封装置。

(4)如果有一定压力并能由溢流阀调整，但泵输油率随压力升高而显著减小，且压力达不到所需要的数值，则可能是由于泵磨损后间隙增大所致。排除方法是测定泵的容积效率，即可确定泵是否能继续工作，对磨损较严重者则进行修配或加以更换。

8.6工作机构运行速度不够或完全不动

产生这类故障的主要原因是泵输油量不够或完全不输油，系统泄漏过多，进人马达或油缸的流量不够，溢流阀调节的压力过低，克服不了工作机构的负载阻力等。其原因及消除方法如下：

(1)泵转向不对或泵吸油量不够；吸油管阻力过大；油箱中油面过低；吸油管漏气；油箱不透气使油面受到的压力低于正常压力(大气压力)；油液勃度太大或油温太低；电动机转速过低；辅助泵供油量不够。这些都会导致油泵吸油量不够，从而输出油量也不够。

(2)泵内泄漏严重。泵零件磨损，密封间隙(尤其是端面间隙)变大或泵壳的铸造缺陷，使压力油与吸油腔相通起来。

(3)溢流阀或压力油路中的某些阀的阀芯被杂质卡住，在进、回油口处于连通位置，使压力油路的油液流到回油路去。

(4)处于压油路的管接头及各种阀的泄漏，特别是马达或油缸内的密封装置损坏，内泄漏严重。弄清原因之后，便采取相应的措施。如修理或更换磨损零件，清洗有关元件，更换损坏的密封装置等。

液压系统能否正常运行与液压油的清洁度有密切关系，在液压系统日常运行中，维护油液清洁、谨防油液污染尤其重要。因此，要保证系统的长期高效运行，一方面要有经过培训的维护人员进行维护，最大限度降低系统污染；另一方面还要根据系统的实际情况，制定一套严格的管理制度。总之，液压系统故障是错综复杂、千变万化的，对于出现的故障要认真分析，彻底排查；熟悉掌握了正确的方法，就能逐渐做到迅速、准确

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