液压技术培训水利部小浪底水利枢纽管理中心课件.ppt

1、2022-8-1412009液压原理及故障诊断液压原理及故障诊断技术培训技术培训主讲教师：陈东主讲教师：陈东联系电话：联系电话：2014-08液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-142培训计划：液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-143第一天o 上午：液压原理及故障诊断的基本知识n液压传动原理及其特点分析n液压油、液压流体力学基础n压力、流量等参数的检测手段和技巧n液压系统故障诊断及共性故障分析o 下午：液压元件的原理、结构和故障诊断n液压泵（齿轮、叶片、柱塞）原理、结构和常见故障n液压马达（齿

2、轮、叶片、柱塞）原理、结构和常见故障n液压油缸（双作用、单作用）原理、结构和使用n液压阀（压力阀、流量阀、方向阀、插装阀、比例阀）的原理、结构和常见故障液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-144第二天：液压故障诊断的基本方法o 上午：液压回路基本知识和故障诊断n 液压回路（压力、方向、速度）分析n 常见回路故障诊断与排除n 液压启闭机液压系统分析o 下午：液压系统设计制造及使用管理n 液压系统设计与计算n 液压系统的安装、清洗、调试n 液压系统维护保养和预检n 液压故障诊断的基本方法n 集体讨论、交流液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20

3、142014技术培训技术培训2022-8-145本次课教学内容：o 液压原理及故障诊断的基本知识n液压传动原理及其特点分析n液压油、液压流体力学基础n压力、流量等参数的检测手段和技巧n液压系统故障诊断及共性故障分析液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-146一、一、液压传动原理及其特点分析液压传动原理及其特点分析 原动机原动机传动机构传动机构工作机构工作机构n液压传动是一种以液体为传动介质，利用液体的压力能来进行能量的转换、传递和控制的传动方式。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-147液压传动的

4、工作原理o 液压传动的工作原理是把电动机或其它原动机输出的机械能转换为液体的压力能，然后在控制元件的控制下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作并对外作功。液压千斤顶液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-148液压传动的基本特征：压力o 液压系统中力（或力矩）的传递是按照帕斯卡定律进行的。n 帕斯卡原理：帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液体的压力可以等值地传递到液体各点。也称为静压传递原理。n 力可以放大，可以缩小，可以改变方向。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训20

5、22-8-149液体的压力o 液体的压力是指液体在单位面积上所受的法向力。液体静压力垂直于承压面，方向为该面内法线方向。o 液体内任一点所受的静压力在各个方向上都相等。在液体的面积A上所受的作用力F为均匀分布时，压力可表示为o 液压系统的压力p由外负载建立，负载为0时，系统的压力p也为0。初学者以为液压泵排出油就一定有压力，是错误的。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1410压力的表示法压力的表示法o 绝对压力：以绝对零值为基准测得的压力称为绝对压力。o 相对压力：以当地大气压力为基准测得的压力，称为相对压力。由常用液压测试仪表所测得的压力均

6、为相对压力又称表压力。o 真空：如果液体的绝对压力低于大气压力，则习惯上称为真空，并以真空度来表示。o 真空度：绝对压力不足于大气压力的数值称为真空度，也就是负的相对压力表示液体的真空度。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1411压力的单位o 压力单位常采用下面三种形式：n(1)单位面积上的作用力，采用国际单位：n 帕(PaN/m2)、千帕(kPa)或兆帕(MPa)，换算关系为 1MPa106Pa103kPan(2)工程大气压(at)；n(3)液柱高，如米水柱(mH2O)、毫米汞柱(mmHg)等。o 以上三种形式的压力单位换算关系为n 1at

7、105Pa0.1MPa10mH2O735.5mmHg=1kgf/cm2=1bar液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1412压力分级系统压力分级低压中压中高压高压超高压压力范围(Mpa)02.52.588161631.531.5液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1413例题1o 图所示为一圆锥阀。阀口直径为d，在锥阀的部分圆锥面上有油液作用。各处压力均为p。试求油液对锥阀阀芯的总作用力。o 解：由于阀芯左、右对称，油液作用在阀芯上的总力在水平方向的分力Fx0；垂直方向的分力即为总作用力。部分圆

8、锥面在y方向垂直平面内的投影面积为d2/4。则油液对锥阀阀芯的总作用力为o F Fyp(d2/4)液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1414例题2o 如图示某液压千斤顶(设效率为1)可顶起10吨重物。试计算在30MPa压力下，液压缸4的活塞面积A2为多大?o 解：n在30MPa压力下，大油缸产生的向上的作用力与重力相等。223367.321027.3300081.981.910101030cmmAAmgGApF液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训o 流量 q 表示单位时间内流过某一截面流体的体积。o 单位是

9、m3/s或l/min（LPM）。2022-8-1415液压传动的基本特征：流量o 液压传动速度或转速的传递按“容积变化相等”的原则进行。因此，“液压传动”叫作“容积式传动”。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1416流量计算 o设图的小活塞的移动速度v1，面积为A1，则t时间内小活塞移动所排挤的空间，即排出的液体体积o大活塞向上移动的速度tAV111vo 活塞移动的速度正比于进入其内的流量，与负荷无关。也就是活塞的移动速度，可以通过改变流量 q 的方法进行调节。111AvtVq21122AAvAqv液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20

10、142014技术培训技术培训2022-8-14178、液压系统表示方法、液压系统表示方法 o半结构式的工作原理图直观性强，容易理解，但绘制起来比较麻烦o使用这些图形符号可使液压系统图简单明了，便于绘制。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1418常用液压与气动元件图形符号o(GB/T786.193)o 1、管路及连接液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14192、控制机构和控制方法o 1液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1420控制机构和控制方

11、法o续2液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14213、泵、马达和缸液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14224、控制元件液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1423控制元件液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1424控制元件液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14255、辅助元件液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技

12、术培训叠加式单向阀液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训压力开关液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训压力开关液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训单向节流阀液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1431液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14二、二、液压油、液压流体力学基础（一）液压传动的工作介质液压传动的工作介质o 液压传

13、动的工作液体是液压传动系统的重要组成部分，是用来传递能量的工作介质。除了传递能量外，它还起着冷却、润滑运动部件和保护金属不被锈蚀的作用。o 液压工作液体的质量及其各种性能将直接影响液压系统的工作。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14（一）、液压油的种类o 石油型的液压油以机械油为基料，精炼后按需要加入适当的添加剂而成。这种油的润滑性好，但抗燃性差。o 机械油是一种工业用润滑油，价格虽较低，但物理化学性能较差，只在压力较低和要求不高的场合中使用。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14添加剂o

14、 为了改善液压油液的性能，往往在油液中加入各种各样的添加剂。o 添加剂有两类：n 一类是改善油液化学性能的，如抗氧化剂、防腐剂、防锈剂等；n 另一类是改善油液物理性能的，如增粘剂、抗泡剂、抗磨剂等。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14液压油的主要物理性质o 液压油液的一些基本性质可在有关的资料中查到，例如，石油型液压油液在15时的密度密度为900kg/m3。在实用中可认为不受温度和压力的影响。o 在液压技术中，液压油液最重要的性质是它的可压缩性和粘性。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14

15、1、可压缩性o 压力为 p0 时体积为 V0 的液体，如压力增大p 时，体积减小V，则此液体的可压缩性可用体积压缩系数表示，即单位压力变化下的体积相对变化量。o 液体体积压缩系数的倒数称为体积弹性模量 K。简称体积模量。01VVp1K各种液压油的体积模量20，大气压液压油种类K(N/m2)石油型(1.4-2.0)109水-乙二醇基3.15 109W/O型1.95 109磷酸酯型2.65 109液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14影响油液可压缩性的因素o 液压油液的体积模量和温度、压力有关。n 温度增大时，K值减小，在液压油液正常的工作范围内

16、，K值会有5-25的变化；n 压力增大时，K值增大，但这种变化不呈线性关系，当P3MPa时，K值基本上不再增大。o 液压油液中如混有气泡时，K值将大大减小。o 液压油液的可压缩性对在动态下工作的液压系统来说影响极大，但当液压系统在静态(稳态)下工作时，一般可以不予考虑。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14液压弹簧o封闭在容器内的液体在外力作用下的情况极象一个弹簧：外力增大，体积减小，外力减小，体积增大。o这种弹簧的刚度kh，在液体承压面积A不变时，可以通过压力变化、体积变化求出。02VKAlFklAVAFph液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底

17、水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-142、粘性o 油液在外力作用下，液层间作相对运动时产生内摩擦力的性质，叫做油液的粘性。o 摩擦阻力是油液粘性的表现形式，只有在运动时才出现粘性，静止油液不出现粘性。o 粘性是油液的基本属性，对液压元件的性能和系统的工作特性有极大影响。o 粘性是选择液压用油的重要依据。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14粘性的测试单位o 用粘度来表示。n 动力粘度、运动粘度、相对粘度o 动力粘度：根据牛顿内摩擦定律而导出的粘度单位叫动力粘度,表征液体粘性的内摩擦系数，就是当速度梯度为1时接触层间单位面积

18、上的内摩擦力。单位Pa/sn =(T/A)/(du/dz)o 运动粘度：=/，o 单位【m2/s】，常用cst厘沲【mm2/s】n 没有明确的物理意义,是工程实际中常用物理量。o 相对粘度n 又称条件粘度，我国采用恩氏粘度（E）。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14恩氏粘度o 恩氏粘度是被测液体与水的粘性的相对比值。它用恩氏粘度计来测量。o 其测定办法是在20时，将被试液体200cm3装入恩氏粘度计的容器中，测定这些液体经容器底部小孔(直径2.8mm)流尽的时间t1;又在20时将200cm3 蒸馏水装入恩氏粘度计的同一容器中，测出这些水经容

19、器底部小孔流尽的时间t2（平均值是51s）。时间t1和t2的比值就是被试液体在该标准温度下的恩氏粘度。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14油液粘性与压力、温度之间的关系 o 所有工作液体的粘度都随温度的升高而降低。o 一般说来，液压油的粘度随压力的增加而增大。但压力值在20MPa以下时，变化不大，实用上可忽略不计。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-143、油液中的气体对粘性及压缩性的影响o 气体以混入和溶入两种形式存在于油液中。o 溶入的气体对油液粘性及压缩性基本上不产生影响；而油液中混有

20、不溶解性气体后，将使粘度增加，而且大大降低油液的体积弹性系数。o 由此可见，在需要大体积弹性系数的情况，必需排除油液中混入的气体。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14（三）、液压油液的选用（三）、液压油液的选用o 选择液压工作液体时，可根据液压元件生产厂样本和说明书所推荐的品种号数来选用液压工作液体，或者根据液压系统的工作压力、工作温度、液压元件种类及经济性等因素全面考虑。o 一般是先确定适用的粘度范围，再选择合适的液压工作液体品种。同时还要考虑液压系统工作条件的特殊要求，如在寒冷地区工作的系统则要求油的粘度指数高、低温流动性好，凝固点低；

21、伺服系统则要求油质纯、压缩性小；高压系统则要求油液抗磨性好。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14液压工作液体的使用要求液压工作液体的使用要求1.润滑性能好。2.稳定性要好。3.消泡性好。4.凝固点低，流动性好5.闪点高。6.质地纯净，杂质含量少。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14液压油液的牌号液压油液的牌号o 按照ISO规定，采用40时油液的运动粘度（mm2/s)作为油液牌号，共分为10、15、22、32、46、68、100、150等8个等级。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽2

22、0142014技术培训技术培训2022-8-14（二）液压流体力学基础o 流动液体的连续性方程、能量方程与动量方程是描述流动液体力学规律的三个基本方程。前两个方程用来解决压力、流速和流量之间的关系，动量方程用来解决液体与固体壁面作用力的关系。n 流量连续性方程n 伯努利方程n 动量方程液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-141、流量连续性方程、流量连续性方程o 流量连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的表达方式。o 1v1 A1=2v2 A2 即 q=v A=常量o 恒定流动中流过各截面的不可压缩流体的流量是不变的，因而流速与通流截面的面积成反

23、比液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-143、伯努利方程、伯努利方程 p 伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的表达方式。p 在管内作稳定流动的理想流体具有压力能，势能和动能三种形式的能量，它们可以互相转换，但其总和不变，即能量守恒。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14实际流体的伯努利方程实际流体的伯努利方程 o 实际流体存在粘性，流动时存在能量损失。o 用hw 为单位质量液体在两截面之间流动的能量损失，为动能修正系数。则重力场中实际不可压缩液体定常流动的总流伯努利方程：液压技术培训小浪底水

24、利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-143、动量方程、动量方程o 动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用，用来计算流动液体作用在限制其流动的固体壁面上的总作用力。o 作用在液体控制体积上的外力总和等于单位时间内流出控制表面与流入控制表面的液体的动量之差。o 应用动量方程注意：F、v是矢量；流动液体作用在固体壁面上的力与作用在液体上的力大小相等、方向相反。12vvqdtdmvF液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-144、液体流动时的压力损失、液体流动时的压力损失p 液流在管道中流动，为了克服阻力会损耗一部分能量，这

25、种能量损失可用液体的压力损失来表示。p 压力损失由沿程压力损失和局部压力损失两部分组成。p 液流在管道中流动时的压力损失和液流运动状态有关。p 流态、雷诺数p 沿程压力损失p 局部压力损失液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14沿程压力损失沿程压力损失o 液体在等直径管中流动时因摩擦而产生的损失，称为沿程压力损失。o 公式的关键是计算沿程压力损失系数。22vdlpl液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14局部压力损失局部压力损失o 液体流经管道的弯头、接头、阀口等处时，液体流速的大小和方向发生变

26、化，会产生漩涡并发生紊动现象，由此造成的压力损失称为局部压力损失。o 局部压力损失计算公式：p=v2/2o 为局部阻力系数，具体数值可查有关手册液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14管路系统的总压力损失o 整个液压系统的总压力损失应为所有沿程压力损失和所有的局部压力损失之和。ppp液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14减少管路系统压力损失的措施：o 管路系统总压力损失影响着动力源的功率损耗，因此必须尽量减少系统中的压力损失。o 管路系统总压力损失与管长、管道断面尺寸、液体粘度、平均流速等因素

27、有关。而总压力损失与流速的平方成正比，流速的影响较大。o 适当限制流速，是减少管路系统中压力损失的重要措施之一。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-145、孔口和缝隙流动o 液流经过孔口的流量公式是研究节流调速的理论基础，液流经过缝隙的流量公式是分析计算液压元件的泄漏的理论依据。o 分别讨论：n 薄壁小孔n 短孔和细长孔n 平板缝隙n 环形缝隙液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14液体流经小孔的普遍规律o 液体流经孔口的流量表达式o 式中Aq表示孔口面积o 为Cg流量系数，它是实际流量与理想流

28、量之比值。pACqqg2液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14薄壁小孔薄壁小孔 o 当长径比l/d 0.5时称为薄壁小孔，一般孔口边缘都做成刃口形式。o 孔前、孔后的压力损失包括突然收缩和突然扩大两项损失。o 流经薄壁小孔流量o q=CdAo（2p/）1/2n Cd流量系数，Cd=CvCc；Cv称为速度系数；Cc称为截面收缩系数o 薄壁小孔因沿程阻力损失小，q 对油温变化不敏感，多被用作调节流量的节流器。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14厚壁孔口o 当长径比 0.5 l/d 4 时，称为

29、厚壁孔口，也称为短孔。n 流经厚壁孔口的流量 q=CdA0(2p/)0.5n Cd 应按曲线查得，雷诺数较大时，Cd基本稳定在0.8 左右。o 厚壁孔口常用作固定节流器。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-143、细长孔o 当长径比 l/d 4 时，称为细长孔。o 其流态为层流。o 流经细长孔的流量 q=（d 4/128l）po 流量受液体温度影响较大。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14缝隙流动o 液压元件相对运动零件之间有一定的配合间隙，因此液压技术中存在着大量缝隙流动。o 油液通过这些

30、缝隙产生泄漏，影响元件的各种性能。o 液体在两个边界壁所夹着的狭窄空间内的流动，称为缝隙流动。o 缝隙流动具有如下两个特点：n 缝隙高度相对其长度和宽度而言要小很多；n 缝隙流动通常属于层流范畴。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-142、圆柱环状缝隙流o（1）同心环状缝隙流液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-146、液压冲击和气蚀现象o 液压冲击n液压系统中，由于某一元件工作状态突变而引起油压瞬时急剧上升，产生很高的压力峰值，出现冲击波的传递过程，这种现象称为液压冲击。n如换向阀的迅速换向，液

31、压管路突然关闭，液压缸活塞运动速度和方向突然改变等，都会引起液压冲击。n瞬间压力冲击不仅引起振动和噪声，而且会损坏密封装置、管道、元件，造成设备事故。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14冲击压力o 液压冲击是一个衰减过程。其冲击压力即压力峰值可按第一波(压力升高波)来计算。第一波完成管中压力增加了p，而流速由v变为零。o c与液体密度和压缩性有关，压缩性越小c值越小。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14减少液压冲击的措施减少液压冲击的措施o 延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间o 限制管

32、道流速及运动部件的速度o 适当增大管径，以减小冲击波的传播速度o 尽量缩短管道长度，减小压力波的传播时间o 用橡胶软管或设置蓄能器吸收冲击的能量液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14气穴和气蚀现象o 气穴现象n液压系统中，某点压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时，原先溶于液体中的空气会分离出来，使液体产生大量的气泡，这种现象称为气穴现象。n当压力进一步减小低于液体的饱和蒸汽压时，液体将迅速汽化，产生大量蒸汽气泡使气穴现象更加严重。o 液压系统产生气穴的可能部位：n泵的吸油口；n油液流经节流部位；n突然启闭的阀门；n带大惯性负载的液压缸、液

33、压马达在运转中突然停止或换向。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14 气穴现象的危害气穴现象的危害 o 大量气泡使液流的流动特性变坏，造成流量和压力不稳定；o 气泡进入高压区，高压会使气泡迅速崩溃，使局部产生非常高的温度和冲击压力，引起振动和噪声；o 当附着在金属表面的气泡破灭时，局部产生的高温和高压会使金属表面疲劳，时间一长会造成金属表面的侵蚀、剥落，甚至出现海绵状的小洞穴，这种气蚀作用会缩短元件的使用寿命，严重时会造成故障。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14 减少气穴现象的措施减少气

34、穴现象的措施o 减小阀孔前后的压力降，一般使压力比p1/p23.5。o 尽量降低泵的吸油高度，减少吸油管道阻力。o 各元件联接处要密封可靠，防止空气进入。o 增强容易产生气蚀的元件的机械强度。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1470三、压力流量等参数的检测手段和技巧o 液压系统主要测量的参数有1.压力2.流量3.转速4.移动速度5.温度6.噪音7.液压油粘度和污染度液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14711、压力测试装置及其检测方法o 压力一般用普通压力表、真空表、电接点压力表、应变式压

35、力传感器等。o 取压点应反映被测介质的压力，压力表与取压点的连接管道应尽可能短而直。o 为保证可靠性，使用压力表上限的1/33/4之间。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1472弹簧管压力表的结构液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1473压力传感器应变式，压电式，感应式等。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1474压力表的校验液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14752、流量测试装置及其检

36、测方法o 容器法和管道法。o 流量计的类型：n 椭圆齿轮、涡轮、靶式、热线式、计量马达液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1476（二）手提式液压测试器 o 这是一种检测压系统故障部位的诊断装置，它由流量计、压力表和温度计所组成。o 测试器可以对管式连接的液压系统的流量、压力及温度等方面出现的故障进行检测。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1477液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1478采用“T”型接头o“T”型接头又称三通接头。安装在管路

37、上，不检测时用堵头将其一端堵死；检测时，取下堵头并接入测试油管。o 新型“T”型接头的堵头采用磁性旋塞，若油中铁屑增多可发出报警信号。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1479四、液压故障诊断的概念o 液压故障诊断，是对机械设备液压系统的运行状态进行判断是正常或非正常、是否发生了液压故障，并且当液压系统发生故障之后，确定液压设备发生故障的部位及产生故障的性质和原因。o 状态正常则称为无故障状态，状态异常则称为故障状态。o 液压故障诊断的依据是运行状态的异常特征。o 为了保证设备的正常运转，变定期维修为预知维修，降低维修费用，不断提高生产率，必

38、须对设备实施运行状态监测和故障诊断。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1480液压故障诊断的内容o 液压故障诊断的内容，不仅仅是设备损坏后故障原因的查找，而且包括对机械设备液压系统状态监测、识别和预测三个方面。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1481液压元件的故障诊断与排除的主要工作内容o(1)判定故障的性质与严重程度。根据现场状况，判断是否存在故障，是什么性质的问题(压力、速度、动作还是其他)，以及问题的严重程度(正常、轻微故障、一般故障或严重故障)。o(2)查找失效元件及失效位置。根据

39、症状及相关信息，找出故障点，以便进一步排除故障。这里主要弄清问题出在何处。o(3)查找引起故障的初始原因，如液压油污染、液压件可靠性低、环境因素不合要求等。这里主要弄清故障的外部原因。o(4)机理分析。对故障的因果关系链进行深入的分析与探讨，弄清问题产生的来龙去脉。o(5)排除故障。主要是消除引起故障的各类因素，使系统恢复正常。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1482液压故障诊断的过程o 通常包括三个部分：采集出液压设备的故障信号。故障信号处理（数据处理）。状态识别、判断和预报。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培

40、训技术培训2022-8-1483液压故障规律o 1试制液压设备调试阶段的故障o 2液压设备运行初期的故障o 3液压设备运行中期的故障o 4液压设备运行后期的故障o 5突发性故障o浴盆曲线型故障率曲线 液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1484设备调试阶段的故障o 液压设备调试阶段的故障率较高。其特征是设计、制造、安装等质量问题交织在一起。o(1)液压系统设计不完善，液压元件选择不当，造成系统发热、执行元件同步精度差等故障现象。o(2)外泄漏严重，主要发生在接头和有关元件的端盖处。o(3)执行元件运动速度不稳定。o(4)液压阀的阀芯卡死或运动不

41、灵活，导致执行元件动作失灵。o(5)压力控制的阻尼小孔堵塞，造成压力不稳定。o(6)阀类元件漏装弹簧、密封件，造成控制失灵。甚至管道接错而使系统运行错乱。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1485液压设备运行初期的故障o 液压设备经过调试阶段后，便进入正常生产运行阶段，此阶段故障特征是：o(1)管接头因振动而松脱。o(2)密封件质量差，或由于装配不当而被损伤，造成泄漏。o(3)管道或液压元件油道内的毛刺、型砂、切屑等污物在油流的冲击下脱落，堵塞阻尼孔和滤油器，造成压力和速度不稳定。o(4)由于负荷大或外界环境散热条件差，使油液温度过高，引起泄

42、漏，导致压力和速度的变化。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1486液压设备运行中期的故障o 液压设备运行到中期，故障率最低，这个阶段液压系统运行状态最佳。o 应特别注意控制油液的污染。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1487液压设备运行后期的故障o 液压设备运行到后期，液压元件因工作频率和负荷的差异，易损件先后开始正常性的超差磨损。此阶段故障率较高，泄漏增加，效率降低。o 针对这一状况，要对元件进行全面检验，对已失效的液压元件应进行修理或更换。以防止液压设备不能运行而被迫停产。液压技术培

43、训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1488突发性故障o 这类故障多发生在液压设备运行初期和后期。故障的特征是突发性，故障发生的区域及产生原因较为明显。如发生碰撞，元件内弹簧突然折断，管道破裂，异物堵塞流道，密封件损坏等故障现象。o 突发性故障往往与液压设备安装不当、维护不良有关系。有时由于操作错误而发生破坏性故障。o 防止这类故障的主要措施是加强设备管理维护，严格执行岗位责任制，以及加强人员素质的培养。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14895、液压系统故障诊断的特点o 液压故障诊断的准确度是靠被诊

44、断的对象所提供的一切信息来达到的，即是通过被诊断对象所提供的一切信息，经过分通过被诊断对象所提供的一切信息，经过分析处理获得能用于识别液压设备运行状态的特征参数析处理获得能用于识别液压设备运行状态的特征参数，最后做出正确的结论。液压系统的参数测试时，往往会影响系统的性能。油液的粘性和油中所含空气量变化的非线性，使得确定液压系统动特性的理论应用有很大的困难。液压系统经过一段时期的运行后，除密封件可以及时更接外，一般元件由于配合、磨损的关系，不经过加工，不能随意更换元件中的零件，除非将整个元件换掉。因此，不要求将故障隔离到零件上，只需隔离到可更换部件或可更换元件上。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底

45、水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1490与一般的机械与电气故障相比，液压故障还具有下列特点o (1)隐蔽性。o 液压装置的损坏与失效，往往发生在深层内部。由于不便装拆，现场的检测条件也很有限，难以直接观测，各类泵、阀、液压缸与液压马达无不如此。o 由于表面的症状个数有限，加上随机性因素的影响，故障分析也很困难。o 如大型液压阀板内部孔系纵横交错，一旦出现串通与堵塞，液压系统就会出现严重失调，在这种情况下找故障点难度很大。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1491实例：某液压泵站系统o 症状为:n 卸荷压力仅比工作压力低1

46、MPa左右(工作压力约为4MPa)。系统运行约l0min后，油液便温升至50以上。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训调压和卸荷集成液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训93二节同心先导式溢流阀的结构液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1494实例：某铸钢厂液压系统液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训集成块液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1496(2)交错性o 液压系统的故障.其症状与原

47、因之间存在各种各样的重叠与交叉。一个症状可能有多种原因引起。o 一个故障源也可能引起多处的症状。o 一个症状也可能同时是由多个故障源叠加起来形成的。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1497例如，o执行元件速度慢执行元件速度慢，引起的原因有:n 负载过大、执行件本身磨损、导轨误差过大、系统内存在泄漏口、调压系统故障、调速系统故障及泵故障等。o 叶片泵定子内曲线磨损之后，会出现：n 压力波动增大和噪声增大等故障。o 泵的配流盘磨损之后会出现n 输出流量下降、泵表面发热及抽温升高等症状。o 当泵、换向阀和液压缸均处于磨损状态时，n 系统的效率有较

48、大幅度的下降。当逐一更换这些元件，效率也将逐步地提高。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1498对策：o 对于一个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。o 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去确定故障源。o 对于叠加现象，应全面考虑各影响因素，并分清各因素作用的主次轻重。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-1499(3)随机性o 液压系统在运行过程中，受到各种各样的随机性因素的影响，如电网电压的变化、环境温度的变化、机器工作任务的变化等。外界污染物的侵人

49、也是随机性的。o 由于随机性因素的影响，故障具体发生的变化方向更不确定，会造成判断与定量分析的困难。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14100(4)差异性o 由于设计、加工材料及应用环境等的差异，液压元件的磨损劣化速度相差很大。o 一般的液压元件寿命标准在现场无法应用，只能对具体的液压设备与液压元件确定具体的磨损评价标准，这又需要积累长期的运行数据。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-141016、液压元件的修理、液压元件的修理o 液压元件的修理一般是通过更换某些损坏的零件或修复磨损件来实现

50、的。更换件主要是轴承、弹簧、摩擦副、密封件、过滤器等。o 液压元件中的一些机械零件磨损后可通过冷、热机加工处理恢复精度。例如，通过磨削加工使液压泵配流盘划伤的表面恢复表面粗糙度，通过化学复合镀修复液压阀等。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训2022-8-14102元件修复的过程o 液压元件的修理又往往与其技术改进相联系。o 液压元件在使用过程中出现一些问题，可结合修理作相应的改进。技术改进包括元件结构的改进、材料的改进、加工工艺的改进。液压技术培训小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽20142014技术培训技术培训二、液压故障诊断方法o简易诊断。简易诊断。设备诊断