液壓機液壓系統發展史

　　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,以水壓機的形式將其應用于工業上,誕生了世界上第一臺水壓機。1905年將工作介質水改為油,又進一步得到改善。

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

　　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。應該指出,日本液壓傳動的發展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發展液壓傳動,1956 年成立了“液壓工業會”。近20~30 年間，日本液壓傳動發展之快，居領先地位。

 

　　液壓機液壓系統注意事項

 

　　有一點機械常識的人都知道，能量會互相轉換的，而把這個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了，液壓系統功率一方面會造成能量上的損失，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轉變成熱能，使液壓油的溫度升高，油液變質， 導致液壓設備出現故障。因此，設計液壓系統時，在滿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，從動力源——泵的方面來考慮，考慮到執行器工作狀況的多樣化，有時系統需要大流量，低壓力；有時又需要小流量，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，流量比較大，能滿足執行器的快速行程。當系統壓力提高時流量又相應減小，能滿足執行器的工作行程。這樣既能滿足執行器的工作要求，又能使功率的消耗比較合理。

 

　　第二，液壓油流經各類液壓閥時不可避免的存在著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足使用要求，壓力閥的壓力在滿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，既要滿足調速的要求，又要盡量減少功率損失。常見的調速回路主要有：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溢流損失，也無節流損失，效率高，但低速穩定性差。如果要同時滿足兩方面的要求，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時，將呈現出黏性，而黏性過高時，將產生較大的內摩擦力，造成油液發熱，同時增加油液流動時的阻力。當黏性過低時，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時，還存在著沿程壓力損失和局部壓力損失，因此設計管路時盡量縮短管道，同時減少彎管。

 

　　以上就是避免液壓系統功率損失所提出來的幾點工作，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，還需綜合考慮其他各個方面的要求。

 

　　

　　液壓機液壓系統的修理維護

 

　　一個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，固體顆粒進入運動副間隙中，對零件表面產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的生成物對元件產生腐蝕作用。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降低了運動副間油膜的強度，使潤滑性能降低。

 

　　一、污染物的種類

 

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

 

　　固態污染物可分成硬質污染物，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帶入的棉絲、纖維。

液

　　態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而懸浮于油液之中，最后被擠到各種閥的間隙之中，對一個可靠的液壓系統來說，這些間隙的對實現有限控制、重要性和準確性是極為重要的。

 

　　二、污染物的來源：

 

　　液壓機液壓系統油液中污染物的來源途徑主要有以下幾個方面：

 

　　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。主要是使用環境的影響。

 

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

 

　　液壓機系列故障診斷

 

液壓傳動系統由于其獨特的優點，即具有廣泛的工藝適應性、優良的控制性能和較低廉的成本，在各個領域中獲得愈來愈廣泛的應用。但由于客觀上元件、輔件質量不穩定和主觀上使用、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，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，僅靠有限幾個壓力表、流量計等來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一定困難。

 

在生產現場，由于受生產計劃和技術條件的制約，要求故障診斷人員準確、簡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的技術條件，盡可能減少拆裝工作量，節省維修工時和費用，用最簡便的技術手段，在盡可能短的時間內，準確地找出故障部位和發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生，發生前總有預兆，當預兆發展到一定程度即產生故障。引起故障的原因是多種多樣的，并無固定規律可尋。統計表明，液壓系統發生的故障約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：

 

　　（1）首先判明液壓系統的工作條件和外圍環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，同時查清液壓系統的各種條件是否符合正常運行的要求。

 

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

 

　　（3）掌握故障種類進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。

 

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

 

　　（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、發現和處理故障的科學依據；建立設備運行故障分析表，它是使用經驗的高度概括總結，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。