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1、苏州工业园区职业技术学院 Copyright吴卫荣,1,液压维护要点,传动系统选型,液压系统,液压泵,液压马达,液压控制阀,液压辅件,液压介质,液压缸的设计与运行,另类液压,机械传动、电气传动、液压传动和气压传动是目前工业中最常用的传动方式。电气传动、液压传动和气压传动都必须与机械传动结合后才可能把动力传送给负载。他们各有各的特点及运行条件，并不是任何场合几种传动方式都可以任意使用。设计时应根据具体情况选用最合适的传动方式。,传 动 系 统,说 明 由于液压系统的工作压力可以较高(例如32MPa或更高)，故相应的传输功率与执行机构(液压缸、液压马达)的重量之比就较大。而电气传动或气压传动所能传
2、输的功率与其执行机构(电动机、气缸)的重量之比就较小，(例如液压马达的重量仅为同功率电动机的1012)。因此在功率重量比要求较大的场合应选用液压传动。,功率重量比要求大时宜采用液压传动,说 明 由于气压传动的压力不能太高(一般常用气压不大于1MPa)，所以其驱动的负载力也不能太大。另外由于气体有压缩性，气容较大，因此其响应较慢，故对动态响应要求快时，气压传动就不能满足要求。,负载大响应要求快时不宜采用气压传动,说 明 液压系统只要调节流量就能达到变速的目的。一般用调速阀便可达到无级变速，而且调节范围也比较大例如液压系统的调速范围可达200以上，而电动机的调速范围只有20左右。,要求无级变速、调
3、速范围大时宜采用液压传动,说 明 气压传动由于压力不高，因此负载不能太大。而相对来说，摩擦力在总负载中所占的比例就比液压或电气传动的比例大。而且低速时摩擦力的变化也较大(特别是动摩擦和静摩擦相互(或反复)转换时)，故在低速时，气动设备容易出现爬行现象，又由于气体有压缩性，更加剧了爬行的产生。因此要求低速稳定性高的场合不宜采用气压传动，宜用液压传动。,要求低速、稳定性高时不宜采用气压传动,由于电动机输出的是旋转运动，如要求负载作直线往复运动，就必须加机械机构(如齿轮齿条机构)，将电动机输出的旋转运动转变为直线运动，而液压缸或气缸一般都是作直线往复运动的，故可直接带动负载作直线往复运动，所以结构简
4、单。,直线往复运动宜采用气压或液压传动,说 明 由于气体的压缩性大，因此气压系统的刚度比液压系统小，所以要求刚度大的系统不宜采用气压传动，而宜用液压传动。,要求刚度大的系统不宜采用气压传动,说 明 由于液压系统及气压系统的流量调节大多用节流式，阻力损失较大，因此效率较低，一般整个系统效率不超过50。即使采用容积调速，其总效率也不会超过85，而电气传动加齿轮传动系统的总效率常可达90以上，因此要求效率高的场合宜用电气传动，不宜选用液压或气压传动。,要求效率高的场合不宜采用气压和液压传动,说 明 要使电动机高速旋转，须加增速齿轮装置，增速比大时体积大摩擦力也大。液压传动也不易获得太高的运转速度。只
5、有气压传动由于气体粘性小阻力小，可以有很高的流速。故运动速度可以很高，如气动内圆磨头转速可达105r/min，气动凿岩机的冲击次数可达每分钟往复3500次。,超高速旋转或往复运动的场合不宜采用电气和液压传动，应选用气压传动,说 明 对低速大转矩的场合，气压传动不易获得大的转矩，而电气传动不易获得稳定的低转速(必须另加减速器)。只有在液压传动系统中采用低速大转矩液压马达，才能实现低速大转矩的要求，其最低稳定转速可达1 r/min，最大转矩可大于4X104Nm。,低速大转矩的场合不宜采用气压和电气传动，宜选用液压传动,说 明 液压传动及气压传动系统可以用安全阀简单地实现过载保护。而且过载结束后能自
6、动继续运转，不需重新启动。而电气传动或机械传动则过载保护装置比较复杂，而且过载结束后常须重新启动。,有过载保护要求的场合采用气压和液压传动,说 明 由于液压系统的内、外泄漏量随工作压力及温度而变化，因此其传动比就难以保持恒定。至于气压传动，则由于空气的压缩性大，更难以保持恒定的传动比。所以液压及气压传动不如机械传动那样能保持严格的传动比。,传动比要求严格的场合不宜采用气压和液压传动,说 明 由于液压传动的功率传输是用管道来实现 的。因此远距离传输时管道长度将很长。安装布置不方便而且成本增加。另外管路长其功率损失也大。所以远距离传输功率时最好用电气传动。,远距离传输功率时不宜采用液压传动,冬季气
7、温达到零下25C以下，即使采用抗凝液压油，野外作业的液压设备也不能可靠的工作。如在此条件下工作，将会对泵中的零件及液压缸密封件带来不同程度的损坏。 易燃易爆、多尘多水等环境恶劣的场合一般不宜用液压传动。 液压油的粘度与温度有关，温度愈高，则粘度愈小。因此温度变化较大时，其粘度变化也大，相应的系统泄漏量变化也较大，同时管道的流动阻力变化也较大(因为流动阻力与粘度成比例)。因此原来调定的参数在温度变化较大时参数的变化也大，产生温度飘移。使系统的控制精度相应降低。,环境恶劣的场合不宜采用液压传动,苏州工业园区职业技术学院 Copyright吴卫荣,17,液压系统,一个完整的液压系统必须有压力调节装置
8、，如溢流阀，以维持系统的压力稳定，并防止系统超压爆裂的危险，设置了调压装置，还要有观测压力的显示装置，如压力表，这样可以知道压力设定值，超压溢流。,液压系统必须设置压力调节和显示装置,集成块钻孔多为直角相交，有时两个直角相交孔的轴线不完全相交，称其偏心为 e ，e相对于孔径D之比称为相对偏心率，即E=e/D。经实验及回归分析得到局部阻力系数的经验公式，=1.60+0.16E0.64当E小于30时，阻力系数e 可以接受。,液压集成块钻相交孔最大偏心距不大于规定值,苏州工业园区职业技术学院 Copyright吴卫荣,20,液压泵,图a所示，自吸性差的液压泵如果其吸油口再装设过滤器，随着过滤器压降的
9、日渐增加。液压泵的最低吸入压力将得不到保证，而造成液压泵吸油不足，容积效率也急剧下降，并出现振动及噪声，直至损坏液压泵。,自吸性差的液压泵避免在其吸油管上装设过滤器,如图a所示，液压泵的吸油管路上有几段硬管、截止阀、过滤器和一段软管，需要的管接头较多。可见管路上的总的压力损失将会很大，如果配管时再造成管路局部通流面积变小，则问题将更严重，致使液压泵吸油不足，直到造成液压泵损坏。所以应如图b所示为好。如果软管和截止阀等是必不可少的，则应将其通径适当加大，以确保液压泵要求的吸入压力。,配管时，避免造成液压泵吸油阻力过大,液压泵吸油管漏气时，空气将会被吸入液压泵，导致液压泵吸油不足，同时产生很大噪声
10、。空气进入液压系统，除引起气穴，增加噪声外，还会使油液变质。因此，液压泵吸油管漏气，务须及时处理。,液压泵吸油管漏气时，避免继续使用,液压泵的安装基础必须牢固，即安装基础要有合适的强度和刚度。因为液压泵和原动机的轴之间不仅有同轴度要求，而且通常需要通过弹性联轴节联接。若液压泵的安装基础不牢，装配后将会引起基础变形，同时受原动机和液压泵工作中机械振动的影响，很容易导致液压泵和原动机的轴之间失去同轴度的最低要求，导致液压泵的损坏。,避免液压泵的安装基础不牢,若装配后，发现液压泵轴和原动机轴同轴度超差而不及时修正，强行运转危害很多。用不了多长时间，液压泵的轴封就会损坏，再有泵内的有关零件受力情况也会
11、变得很恶劣，过早导致液压泵的损坏。,液压泵轴与原动机轴装配后同轴度超差应禁止液压泵运转,溢流阀的排油管与液压泵的吸油管相连，因溢流阀排出的是热油，将使液压泵乃至整个液压系统温度升高，而且是恶性循环，最终导致元件或系统故障。,避免将溢流阀的排油管与液压泵的吸油管相连,因为液压泵的外泄漏油管排出的是热油，容易使泵体温度升高，对泵的使用寿命很不利。另外，在有些情况下，泵的外泄漏油管与该泵的吸油管相连，还会造成泵体里未充满所需的液压油，这更是不利的。,避免将液压泵的外泄漏油管与该泵的吸油管相连,液压泵带负载启动意味着在启动的瞬间，泵的转子由静止变为转动，与此同时，其吸油腔压力下降，而其排油腔又必须建立
12、起相应于负载的压力来，这种状态对液压泵是相当不利的。尤其是柱塞泵更是如此，往往导致液压泵的损坏。,避免液压泵带负载启动,在有的液压系统中，液压泵带负载启动是不可避免的，在这种情况下，应采取相应措施，如通过适当设计液压回路，可使泵在启动前用另外的非带负载启动的液压泵建立起相应的压差来平衡外负载，之后再启动那个泵，并且在泵启动且正常运转后，再平稳地将非带负载启动的泵的工作压力过渡到该泵上来。,在带负载启动不可避免的情况下，应采取相应措施,在某些型号的液压泵内装有一个简单的，直动式溢流阀，该阀的通径较小，通常不宜用作系统调压用，而只宜用作安全阀。溢流阀和安全阀的结构类似，但两类阀的通径不同，使用的目
13、的也不同。作为系统调压的溢流阀要求阀的通径大。主要用于使系统压力稳定，通过流量大小不一。而安全阀主要用于保护系统压力不过载，通常通径较小。通过流量小，也能使系统压力回到正常。因此液压泵内装溢流阀不宜做系统调压用，只宜用作安全阀。,液压泵内装溢流阀不宜做系统调压用，只宜用作安全阀,液压系统的总回油管内压力一般都较液压泵的泄油压力高，并且有时还伴有压力冲击。如将液压泵的泄油管与系统的总回油管并连在一起，显然泵体内的压力要求较高，同时也要受到系统总回油管压力冲击的影响。,避免将液压泵的泄油管与系统的总回油管相连,用较软的管于如塑料管或胶管等作为液压泵的吸油管当然都是用在吸油管内的压力小于大气压力的情
14、况。在外面大气压力的作用下，吸油管可能变形而使实际的通流面积大大减小，增加吸油阻力，影响泵的正常工作。,避免用较软的胶管或塑料管作泵的吸油管,有些泵，如车辆用叶片泵因泵的内泄漏较大，在初次启动时，泵体内的空气就较难排出，造成泵的吸入不良。尤其是泵出口所接的是“Y”型等换向阀时更是如此。把“Y”型换向阀改为泵出口可以排出空气的“M”型换向阀即可。当然，也可以通过放松泵出口的有关接头来解决。,液压泵初次启动避免泵内空气无排出通路,在变量泵为主泵的闭式系统中，需要补油是必然的。但仅以变量泵在系统中的实际流量作为确定补油的依据，有时会造成补油量不足。如变量泵的额定转速为1500r/min，而在系统中变
15、量泵的转速仅为1000r/min，或在系统变量泵的实际最大流量才设为该泵额定流量的90等等，都会产生补油不足的隐患。当然，确定闭式液压系统的补油量时，尚须考虑管路、阀件与执行机构所产生的泄漏。,变量泵为主泵的闭式系统避免以该泵在系统中的实际流量为依据确定所需的补油量,在有的液压系统中，要求同一个元件(泵或者马达)有时作泵运行，有时作马达运行。选择这样的元件时就应该注意到：从原理上讲，液压马达可以作泵运行，但泵作马达是有条件的。例如有的齿轮泵作马达时只能单向旋转，用单向阀配油的泵根本不能用作马达等等。,从原理上来说，液压马达可以作泵运行，但泵作马达运行是有条件的,如图，恒功率变量泵的出口经单向阀
16、和换向阀等与液压缸相连，液压缸的回油也须经相应的阀流到油箱。由于有的阀其规格选的偏小，造成压力损失偏大，结果使泵的输出流量较预计的小得太多，达不到液压缸快速动作的要求。,管路压力损失过大导致恒功率变量泵输出流量达不到预计要求,设计泵-马达组成的重物起升闭式系统时，注意考虑开车瞬间重物下滑情况,如图所示，在该泵-马达组成的重物起升闭式系统中，在解除马达制动的同时，重物形成超越力矩拖动液压马达转动，使马达处于泵工况。随着重物下降速度的增大，一旦马达出口压力油的作用力矩不足以与重物作用在马达上的负载力矩平衡时，致使重物下降速度失去控制，造成毁机事故。由于由重物建立起来的压力引起油液压缩和油液外泄是导致开车瞬间重物下滑的主原因。故可在系统的高压管路接近马达处设置一单向阀，将马达与其它元件隔开，另外还可利用重物的压力信号来控制液压泵的变量机构，使泵出口压力自动跟踪重物在马达出口建立起来的压力，这样可使开车瞬间重物的下滑速度明显降低，下滑距离大为减少，而且还提高了液压系统的工作可靠性。,设计泵一马达组成的重物起升闭式系统时，注意考虑开车瞬间重物下滑情况,补油回路
