机械液压设备维护技术分析论文_刘志川,马砚,郭超童,齐颖

机械液压设备维护技术分析论文_刘志川,马砚,郭超童,齐颖

首都航天机械有限公司 北京市 100076

摘要:近年来,随着带液压系统的机械设备大量投入使用,人们对液压系统的重视程度越来越高。相应的,机械液压系统的维护和保养也受到了人们的普遍关注。不过,目前液压系统的维护和保养工作还不够完善,对机械设备的正常工作造成了严重影响,甚至威胁到机械设备安全及施工安全。本文就对机械液压设备维护技术进行分析和探讨。

关键词:机械液压设备;维护;保养技术

1液压设备的各类故障

在液压传动中,液压油温常常控制到30℃~50℃,最高不能超过60℃。如果温度过高必然会给液压系统造成不良影响。温度升高就会降低油品的黏度,减小油液内聚力,泄漏增多,导致设备运转速度不稳定,极易发生爬行;影响系统稳定性,降低工作精度及设备正常工作。液压设备系统主要是由驱动、控制及辅助各部分共同组成,其中驱动部分被称为油泵,能把机械能转为液体的压力,提供给执行部分;油缸属于执行结构,将接收到的液压转化为机械能,让电炉炉盖正常提升、油缸顺利倾倒,推动各个部件运转,各部件运转方向与速度均通过液压的控制部分所决定。

液压设备故障具有多样性、复杂性及隐蔽性、偶然性等各种特征,液压设备常常出现振动噪声与压力不稳等故障。因液压是在封闭管道里进行传动,所以大多数故障都是发生在内部、拆装不便,无法直观观测实际的工作状态,所以诊断设备故障非常困难。当设备运动时,必定会遭受外界各种因素影响,比如因电磁铁的吸合而发生异常,阻尼孔被堵死等各种污染物入侵。

液压设备产生的故障类型繁杂,主要分为两大类:阶段型故障与突发型故障。阶段型故障囊括了在运作初期产生的故障、在调整阶段产生的故障、在运作后期产生的故障、在运作中期产生的故障。

1.1阶段型故障

(1)在调整阶段产生的故障

①外在渗漏较多,大多产生在接头处与相关部件的端盖部位。②液压阀自身的缺点或是控制失效,使得执行部件的速率不够平稳或是动作失效。③控制压力和流量的阻尼小孔受阻,使得压力和流量异常。④液压部件选取不正确或是管道连接不正确,使得系统过热、运作混乱、执行部件同步精确程度较弱等故障产生。

(2)在运作初期产生的故障

①管路由于过度振动,让接头掉落或是松动引发渗漏。②密闭件的质量较低,或是因为配合不正确,工作面被毁坏,引发渗漏。③因为过载或是外在环境中的散热情况较差,让油液中的温度较高、油液黏度降低,引发渗漏,使得压力与流量产生变换。④管道中的循环清理不够全方位或是液压部件油道中的型砂、毛刺、切屑等污染物,在油流的冲刷之下掉落,阻塞了阻尼孔与滤油器,使得压力与流量不够平稳。

(3)在运作中期产生的故障

液压系统工件机构运转不稳定,可能会造成液压系统工作突然降低,或者是突然加快等问题。出现这样的问题,主要有三方面的原因:第一个方面是由于润滑不好,使摩擦增强。所以,针对这种原因,我们可以通过提高润滑条件来对堵塞处进行清理。第二个方面的原因是空气进入油泵导致液压运转不稳定,我们可以通过检查油位来判断。第三个方面的原因是工件中出现杂质堆积的现象,油中有杂质堆积会造成管道中出现大量杂质,导致节流阀泄漏。要想解决这个问题,我们可以通过检查节流阀来排除这种故障。

同时,液压系统牵引不足的原因是主油路压力降低,我们首先可以先检查液压设备是否出现漏油的现象,一旦出现漏油,我们就要拧紧接头,还可以更换密封件。还有可能是因为主泵或者是马达泄漏过大所造成牵引力不足,针对这种原因,我们要及时的更换。还有可能是由于冷却度不够,从而导致油的温度升高,我们可以通过调整水压额定值和加大冷却水量来进行调节。

(4)在运作后期产生的故障

液压设备在运作至后期,液压部件会由于工作频次与载荷的因素,使得易损件产生了正常型超差磨损。这一阶段故障产生的概率极大,渗漏增多,成效下降。对于这类情况,应对部件予以全方位的监测,对已经失效的液压部件要予以维修或是置换,防范液压设备无法运作而不得不暂停生产。

1.2突发型故障

这一故障大多产生在液压设备运作的初期与后期中,故障的特点即突然性,产生的部位与产生的要素尤为突出,比如,产生擦碰、部件的弹簧断裂、管道破损、异物阻塞通道、密闭件受损等。突发型故障一般与液压设备装配不正确、维护不正确相关,偶尔因为操作不正确而产生毁坏型故障。防范这一故障产生的关键对策即增多设备的监管与维护,严谨施行岗位责任制,并增强工作者相关素质的训练。

2机械设备液压系统的常用诊断技术

2.1振动检测技术

该技术以机械设备工作信号、时域、频域特征所展现的规律为依据,判断并分析机械设备故障与运行情况。然后再借助检测技术对机械设备变化规律、动态特征进行说明,它具有简单易用、实用性强等特点,被广泛用于设备诊断中。

2.2红外温诊断

机械设备局部温度可能出现在烧坏与磨损的电器结点处,从而影响力学性能。此时需要以此为依据,充分发挥温度传感器价值,做好机械设备检测工作,结合检测结果判断故障。

2.3油液磨屑

首先提取润滑、液压系统样品,利用铁谱与光谱分析识别油液磨屑状态,判断油液介质的化学与物理变化,然后以此为依据进行判别。

2.4提高设备可维修性

在设计上,全面分析设备功能与工作环境,简化设备结构,方便故障维修。同时设备设计具有识别性,如用颜色表示同类部件,这样就能为部件维修提供便利。标准的机械设备部件符合维修标准,它能有效提高维修速度,减小维修难度。另外,在综合分析机械设备的基础上,形成失效模型与对应的失效曲线示意图,结合设备原理与功能要求,选择恰当的检测元件、主令电器、传感器,确保设备正常工作。

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3机械液压系统设备维护事项分析

3.1完善使用制度和养护工作机制

工作机制建设要立足于企业运营、机械设备运行、液压系统使用等相关环节和重要方面,要针对工作特点和机械液压设备运行特点进行机制和体系的建设,形成管理和规范,实现机械液压设备运行和养护工作规范,实现对相关工作必要、准确而全面的控制和约束,使机械液压设备运行和相关人员工作能够系统而细致地开展,杜绝机械液压设备运行的不规范行为,提升机械液压设备保养工作的针对性,建立机械液压设备的使用、管理和养护工作的系统性流程和操作性规程,建立并完善机械液压设备相关工作的配套措施和机制体系,确保使用和养护工作能够形成清晰而准确的依据与基础。

3.2使用维护要求

为了保证液压系统达到预定的生产能力和稳定可靠的技术性能,在使用维护时应有下列要求:①合理地调整系统压力和速度,当压力控制阀和流量控制阀调整到符合要求后,锁紧调节手柄。②合理地选用液压油(液),在加油前必须将油液过滤。应注意新旧油液不能混合使用。③油液的工作温度一般应控制在35~55℃范围内。④为保证电磁阀正常工作,电压波动值不应超过额定电压的+5%~-15%。

3.3操作保养规程

液压设备的操作保养,除应满足一般机械设备的保养要求外,还有它的特殊要求,内容如下:①熟悉设备所用的主要液压元件的使用、液压系统工作原理和执行元件动作顺序。②经常监视系统工作状况(如压力和速度等)。③在开动设备之前,应检查所有运动机构及电磁阀是否处于原始状态,油箱的油位是否符合要求;若发现异常或油量不足,不能启动液压泵。

3.4点检与定检

点检分为两种,即由操作者执行的日常点检和定期检查(定检)。定检是指间隔期在一个月以上的点检,一般是在停机后由设备管理人员检查。液压系统点检的内容有:①各液压阀、液压缸及管接头处是否有外泄漏。②液压泵或马达运转时是否有异常噪声。③液压缸移动是否正常平稳。④各测压点压力是否在规定范围内,是否稳定。⑤油温是否在允许范围内。⑥系统工作时有无高频振动。⑦换向阀工作是否灵敏可靠。

3.5定期维护

液压系统能否正常工作,定期维护十分重要,其内容如下:①定期紧固。中压以上的液压系统,其管接头、法兰螺钉、液压缸固定螺钉、蓄能器的连接管路、电气行程开关和挡块固定螺钉等,应每月紧固一次。对于中压以下的系统,可三个月紧固一次。②定期更换密封件。定期更换密封件是液压系统维护工作的主要内容之一,应根据具体使用条件制订更换周期,并将周期表纳入设备技术档案。根据我国目前密封件质量,更换周期一般为一年半左右。③定期清洗或更换液压元件。对于工作环境较差的铸造设备,液压阀一般每三个月清洗一次,液压缸一般每半年清洗一次;若工作环境较好,液压元件清洗周期可适当延长。

3.6选择合理的液压油

对于液压油而言,主要是在机械液压系统之中的作用便是传递压力以及润滑等方面的作用,通常情况下主要是由各种矿物油以及合成液压油等几种类型,也是可以说液压油的选择主要是关系到机械液压系统设备是否可以正常顺利工作的重要基础。所以机械液压系统必须要选择合适的液压油,基本的要求主要是为:一是不可以混合使用型号不同的液压油,这样才可以避免不同液压油混合的时候出现化学反应以及性能出现变化,导致其液压系统受到影响。二是不可以使用变质的液压油,一般情况下液压油主要是呈现为深褐色以及乳白色,同时也是会发出一定的异味,这样便需要注意液压油可能出现了变质,这种液压油要禁止使用。

3.7保持液压系统清洁

3.7.1液压油的选择

液压油是保证液压系统稳定运行的关键所在,对于保证液压机的密封性和稳定性具有十分重要的作用,并且还可以给设备提供必要的润滑作用。此外,还可以对设备进行冷却,帮助液压系统传递压力。因此必须要选择合适的液压油,如果选择的液压油种类不当,那么设备的运行势必会受到损害。如果是在井下,没有充足种类的液压油进行选择的话,尽可能要选择性能、类别趋于一致的液压油,否则性质不同的油类一旦相遇就会造成油质发生变化,严重的话还会损害设备硬件设施。因此在矿井的工作过程中,一般都会禁止使用性质不同的液压油进行灌装。

3.7.2防止杂质对液压系统的污染

液压系统属于设备中的精密仪器之一,必须要时刻保持系统的清洁性,避免有外部杂质进入到系统之中,这是维持液压系统正常运转的关键保证。如果系统中不慎进入杂质和污物,那么设备运行的过程中势必会出现一定的安全隐患,甚至还会造成设备报废。根据多年工作经验总结,系统中出现的杂质可分为两类:一方面是元件的运转过程中产生的污染物和废料;另一方面是液压油和空气中夹杂的杂物和析出物,其中析出物是液压油自身化学作业的直接结果。对于这些外来杂质,应该从以下四个角度出发对其进行有效的控制:第一是在拆卸和维修零部件的时候必须要在无尘的环境中进行,在作业之前必须要对现场的粉尘进行控制;第二是在注入液压油的时候必须要控制好环境温度,防止其出现化学作用产生的析出物,必要的时候可以加装冷却器,加强室内外通风,或者利用扩大油箱容积的方式达到降温的目的;第三是在注射液压油的时候必须要使用过滤器进行操作,还要保证过程中每个工具自身的清洁度;第四是为了保证纤维物质不会进行到液压油之中,工作人员在进入操作现场之前必须要穿着正规的劳保服装,达到国家规定的操作安全要求。在组装液压系统之前,必须要将每个零部件上的残留物进行细致地清理。

3.7.3避免系统受到水和空气的影响

如果有水分子进入到系统之中,那么液压油的性质和密度就会发生变化,油质也会随之降低,进而影响到设备的使用寿命,使设备的老化速度不断加快,某些精密元件会出现严重的腐蚀现象。液压油在水和空气的共同作用下会发生一系列化学反应,严重的话还会出现乳化变质的现象,因此在日常工作中必须要保证液压系统远离水和空气的干扰,应该从以下三个方面出发进行合理的控制:第一就是要采购合格品质的油封,将油箱进行牢固的密度等,使其在源头上免受水和空气的干扰;第二就是要保证液压系统的吸油管长期保持在油面以下的位置,然后对吸油管进行密封处理;第三就是在一定的时间间隔之后必须要对液压系统中多余的空气进行排气处理。在一般情况下,每三个月液压油之中会包含大概6%~8%的空气。

结语

总而言之,液压设备的维护关键要从增强设备密闭与控制油温、油量等方面施以科学的对策,对设备与管路予以稳固,并对密闭件随时辅以监测与换置,以防范油液渗漏与污染。日常的维护是保障液压设备得以正常开展工作的核心,只有维护正确且及时,才可以减小液压设备各类故障的产生,延长设备的运用年限,维持设备随时处于优良的工作状态之下,辅助企业提升经济收益。

参考文献

[1]云龙,侯博.浅谈港口机械与液压设备的维护[J].电子测试,2017(24): 120+119.

[2]林双木.机械液压设备维护技术分析[J].科技创新与应用,2015(01):69.

[3]房博.工程机械液压设备的保养与维护[J].中国设备工程,2017(15): 59-60.

论文作者:刘志川,马砚,郭超童,齐颖

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2019/1/3

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