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液壓系統(tǒng)調(diào)試

    液壓系統(tǒng)調(diào)試

    液壓設(shè)備安裝、循環(huán)沖洗合格后，都要對液壓系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)整試車，使其在滿足各項技術(shù)參數(shù)的前提下，按實(shí)際生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行必要的調(diào)整，使其在重負(fù)荷情況下也能運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

    3.1 液壓系統(tǒng)調(diào)度前的準(zhǔn)備工作

    1）需調(diào)試的液壓系統(tǒng)必須在循環(huán)沖洗合格后，方可進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)。

    2）液壓驅(qū)動的主機(jī)設(shè)備全部安裝完畢，運(yùn)動部件狀態(tài)良好并經(jīng)檢查合格后，進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)。

    3）控制液壓系統(tǒng)的電氣設(shè)備及線路全部安裝完畢并檢查合格。

    4）熟悉調(diào)試所需技術(shù)文件，如液壓原理圖、管路安裝圖、系統(tǒng)使用說明書、系統(tǒng)調(diào)試說明書等。根據(jù)以上技術(shù)文件，檢查管路連接是否正確、可靠、選用的油液是否符合技術(shù)文件的要求，油箱內(nèi)油位是否達(dá)到規(guī)定高度，根據(jù)原理圖、裝配圖認(rèn)定各液壓元器件的位置。

    5）清除主機(jī)及液壓設(shè)備周圍的雜物，調(diào)試現(xiàn)場應(yīng)有必要明顯的安全設(shè)施和標(biāo)志，并由專人負(fù)責(zé)管理。

    6）參加調(diào)試人員應(yīng)分工明確，統(tǒng)一指揮，對操作者進(jìn)行必要的培訓(xùn)，必要時配備對講機(jī)，方便聯(lián)絡(luò)。

    3.2 液壓系統(tǒng)調(diào)度步驟

    3.2.1 調(diào)試前的檢查

    1）根據(jù)系統(tǒng)原理圖、裝配圖及配管圖檢查并確認(rèn)每個液壓缸由哪個支路的電磁閥操縱。

    2）電磁閥分別進(jìn)行空載換向，確認(rèn)電氣動作是否正確、靈活，符合動作順序要求。

    3）將泵吸油管、回油管路上的截止閥開啟，泵出口溢流閥及系統(tǒng)中安全閥手柄全部松開；將減壓閥置于低壓力位置。

    4）流量控制閥置于小開口位置。

    5）按照使用說明書要求，向蓄能器內(nèi)充氮。

    3.2.2 啟動液壓泵

    1）用手盤動電動機(jī)和液壓泵之間的聯(lián)軸器，確認(rèn)無干涉并轉(zhuǎn)動靈活。

    2）點(diǎn)動電動機(jī)，檢查判定電動機(jī)轉(zhuǎn)向是否與液壓泵轉(zhuǎn)向標(biāo)志一致，確認(rèn)后連續(xù)點(diǎn)動幾次，無異常情況后按下電動機(jī)啟動按鈕，液壓泵開始工作。

    3.2.3 系統(tǒng)排氣

    啟動液壓泵后，將系統(tǒng)壓力調(diào)到1.0MPa左右，分別控制電磁閥換向，使油液分別循環(huán)到各支路中，擰動管道上設(shè)置的排氣閥，將管道中的氣體排出；當(dāng)油液連續(xù)溢出時，關(guān)閉排氣閥。液壓缸排氣時可將液壓缸活塞桿伸出側(cè)的排氣閥打開，電磁閥動作，活塞桿運(yùn)動，將空氣擠出，升到上止點(diǎn)時，并閉排氣閥。打開另一側(cè)排氣閥，使液壓缸下行，排出無桿腔中的空氣，重復(fù)上述排氣方法，直到將液壓缸中的空氣排凈為止。

    3.2.4 系統(tǒng)耐壓試驗(yàn)

    系統(tǒng)耐壓試驗(yàn)主要是指現(xiàn)場管路，液壓設(shè)備的耐壓試驗(yàn)應(yīng)在制造廠進(jìn)行。對于液壓管路，耐壓試驗(yàn)的壓力應(yīng)為高工作壓力的1.5倍。工作壓力≥21MPa的高壓系統(tǒng)，耐壓試驗(yàn)的壓力應(yīng)為高工作壓力的1.25倍。如系統(tǒng)自身液壓泵可以達(dá)到耐壓值時，可不必使用電動試壓泵。升壓過程中應(yīng)逐漸分段進(jìn)行，不可一次達(dá)到峰值，每升高一級時，應(yīng)保持幾分鐘，并觀察管路是否正常。試壓過程中嚴(yán)禁操縱換向閥。

    3.2.5 空載調(diào)試

    試壓結(jié)束后，將系統(tǒng)壓力恢復(fù)到準(zhǔn)備調(diào)試狀態(tài)，然后按調(diào)試說明書中規(guī)定的內(nèi)容，分別對系統(tǒng)的壓力、流量、速度、行程進(jìn)行調(diào)整與設(shè)定，可逐個支路按先手動后電動的順序進(jìn)行，其中還包括壓力繼電器和行程開關(guān)的設(shè)定。手動調(diào)整結(jié)束后，應(yīng)在設(shè)備機(jī)、電、液單獨(dú)無負(fù)載試車完畢后，開始進(jìn)行空載聯(lián)動試車。

    3.2.6 負(fù)載試車

    設(shè)備開始運(yùn)行后，應(yīng)逐漸加大負(fù)載，如情況正常，才能進(jìn)行大負(fù)載試車。大負(fù)載試車成功后，應(yīng)及時檢查系統(tǒng)的工作情況是否正常，對壓力、噪聲、振動、速度、溫升、液位等進(jìn)行全面檢查，并根據(jù)試車要求做出記錄。

    3.3 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)收

    液壓系統(tǒng)試車過程中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計內(nèi)容對所有設(shè)計值進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際記錄結(jié)果判定液壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，由設(shè)計、用戶、制造廠、安裝單位進(jìn)行交工驗(yàn)收，并在有關(guān)文件上簽字。

液壓設(shè)備的維護(hù)

    液壓設(shè)備的維護(hù)

    4.1油液清潔度的控制

    油液的污染是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因。油液的污染，造成元件故障占系統(tǒng)總故障率的70%～80%。它給設(shè)備造成的危害是嚴(yán)重的。因此，液壓系統(tǒng)的污染控制愈來愈受到人們的關(guān)注和重視。實(shí)踐證明：提高系統(tǒng)油液清潔度是提高系統(tǒng)工作可靠性的重要途徑，必須認(rèn)真做好。

    4.1.1 污染物的來源與危害

    液壓系統(tǒng)中的污染物，指在油液中對系統(tǒng)可靠性和元件壽命有害的各種物質(zhì)。主要有以下幾類：固體顆粒、水、空氣、化學(xué)物質(zhì)、微生物和能量污染物等。不同的污染物會給系統(tǒng)造成不同程度的危害（見表7）。

    4.1.2 控制污染物的措施

    針對各類污染物的來源采取相應(yīng)的措施是很有必要的，對系統(tǒng)殘留的污染物主要以預(yù)防為主。生成的污染物主要靠濾油過程加以清除。詳細(xì)控制污染的措施見表8。

表7 污染物的種類、來源與危害

表8  控制污染的措施

    4.1.3 油液的過濾

    在防止污染物侵入油液的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)殘留和生成的污染物進(jìn)行強(qiáng)制性清除非常重要。而對油液進(jìn)行過濾是清除油液中污雜物有效的方法。過濾器可根據(jù)系統(tǒng)和元件的要求，可分別安裝在系統(tǒng)不同位置上，如泵吸油管、壓力油管、回油管、伺服閥的進(jìn)油口及系統(tǒng)循環(huán)冷卻支路上。控制油液中顆粒污染物的數(shù)量，是確保系統(tǒng)性能可靠、工作穩(wěn)定，延長使用壽命有效的措施，選擇過濾器時，需考慮以下幾個方面的問題。

    1）過濾精度應(yīng)保證系統(tǒng)油液能達(dá)到所需的污染度等級。

    2）油液通過過濾器所引起的壓力損失應(yīng)盡可能小。

    3）過濾器應(yīng)具有一定納污容量，防止頻繁更換濾芯。

    4.2 液壓系統(tǒng)泄漏的控制

    液壓系統(tǒng)泄漏的原因是錯綜復(fù)雜的，主要與振動、溫升、壓差、間隙和設(shè)計、制造、安裝及維護(hù)不當(dāng)有關(guān)。泄漏可分為外泄漏和內(nèi)泄漏兩種。外泄漏是指油液從元器件或管件接口內(nèi)部向外部泄漏；內(nèi)泄漏是指元器件內(nèi)部由于間隙、磨損等原因有少量油液從高壓腔流到低壓腔。外泄漏會造成能源浪費(fèi)，污染環(huán)境，危及人身安全或造成火災(zāi)。內(nèi)泄漏能引起系統(tǒng)性能不穩(wěn)定，如：使壓力、流量不正常，嚴(yán)重時會造成停產(chǎn)事故。為控制內(nèi)泄漏量，對制造元件廠家生產(chǎn)的各類元件頒布了元件出廠試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中對元件的內(nèi)泄漏量做出了詳細(xì)評等規(guī)定。控制外泄漏，常以提高幾何精度、表面粗糙度和合理的設(shè)計，正確的使用密封件來防止和解決漏油問題。液壓系統(tǒng)外泄漏的主要部位及原因可歸納以下幾種：

    1）管接頭和油塞在液壓系統(tǒng)中使用較多，在漏油事故中所占的比例也很高，可達(dá)30%～40%以上。管接頭漏油大多數(shù)發(fā)生在與其它零件聯(lián)接處，如集成塊、閥底板、管式元件等與管接頭聯(lián)接部位上，當(dāng)管接頭采用公制螺紋連接，螺孔中心線不垂直密封平面，即螺孔的幾何精度和加工尺寸精度不符合要求時，會造成組合墊圈密封不嚴(yán)而泄漏。當(dāng)管接頭采用錐管螺紋連接時，由于錐管螺紋與螺堵之間不能完全吻合密封，如螺紋孔加工尺寸、加工精度超差，極易產(chǎn)生漏油。以上兩種情況一旦發(fā)生很難根治，只能借助液態(tài)密封膠或聚四氟乙烯生料帶進(jìn)行填充密封。管接頭組件螺母處漏油，一般都與加工質(zhì)量有關(guān)，如密封槽加工超差，加工精度不夠，密封部位的磕碰、劃傷都可造成泄漏。必須經(jīng)過認(rèn)真處理，消除存在的問題，才能達(dá)到密封效果。

    2）元件等接合面的泄漏也是常見的，如：板式閥、疊加閥、閥蓋板、方法蘭等均屬此類密封形式。接合面間的漏油主要是由幾方面問題所造成：與O形圈接觸的安裝平面加工粗糙、有磕碰、劃傷現(xiàn)象、O型圈溝槽直徑、深度超差，造成密封圈壓縮量不足；溝槽底平面粗糙度低、同一底平面上各溝槽深淺不一致、安裝螺釘長、強(qiáng)度不夠或孔位超差，都會造成密封面不嚴(yán)，產(chǎn)生漏油。解決辦法：針對以上問題分別進(jìn)行處理，對O形圈溝槽進(jìn)行補(bǔ)充加工，嚴(yán)格控制深度尺寸，提高溝槽底平面及安裝平面的粗糙度、清潔度，消除密封面不嚴(yán)的現(xiàn)象。

    3）軸向滑動表面的漏油，是較難解決的。造成液壓缸漏油的原因較多，如活塞桿表面粘附粉塵泥水、鹽霧、密封溝槽尺寸超差、表面的磕碰、劃傷、加工粗糙、密封件的低溫硬化、偏載等原因都會造成密封損傷、失效引起漏油。解決的辦法可從設(shè)計、制造、使用幾方面進(jìn)行，如選耐粉塵、耐磨、耐低溫性能好的密封件并保證密封溝槽的尺寸及精度，正確選擇滑動表面的粗糙度，設(shè)置防塵伸縮套，盡量不要使液壓缸承受偏載，經(jīng)常擦除活塞桿上的粉塵，注意避免磕碰、劃傷，搞好液壓油的清潔度管理。

    4）泵、馬達(dá)旋轉(zhuǎn)軸處的漏油主要與油封內(nèi)徑過盈量太小，油封座尺寸超差，轉(zhuǎn)速過高，油溫高，背壓大，軸表面粗糙度差，軸的偏心量大，密封件與介質(zhì)的相容性差及不合理的安裝等因素造成。解決方法可從設(shè)計、制造、使用幾方面進(jìn)行預(yù)防，控制泄漏的產(chǎn)生。如設(shè)計中考慮合適的油封內(nèi)徑過盈量，保證油封座尺寸精度，裝配時油封座可注入密封膠。設(shè)計時可根據(jù)泵的轉(zhuǎn)速、油溫及介質(zhì)，選用適合的密封材料加工的油封，提高與油封接觸表面的粗糙度及裝配質(zhì)量等。

    5）溫升發(fā)熱往往會造成液壓系統(tǒng)較嚴(yán)重的泄漏現(xiàn)象，它可使油液粘度下降或變質(zhì)，使內(nèi)泄漏增大；溫度繼續(xù)增高，會造成密封材料受熱后膨脹增大了摩擦力，使磨損加快，使軸向轉(zhuǎn)動或滑動部位很快產(chǎn)生泄漏。密封部位中的O形圈也由于溫度高、加大了膨脹和變形造成熱老化，冷卻后已不能恢復(fù)原狀，使密封圈失去彈性，因壓縮量不足而失效，逐漸產(chǎn)生滲漏。因此控制溫升，對液壓系統(tǒng)非常重要。造成溫升的原因較多，如機(jī)械摩擦引起的溫升，壓力及容積損失引起的溫升，散熱條件差引起的溫升等。為了減少溫升發(fā)熱所引起的泄漏，先應(yīng)從液壓系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的角度出發(fā)，設(shè)計出傳動效率高的節(jié)能回路，提高液壓件的加工和裝配質(zhì)量，減少內(nèi)泄漏造成的能量損失。采用粘-溫特性好的工作介質(zhì)，減少內(nèi)泄漏。隔構(gòu)外界熱源對系統(tǒng)的影響，加大油箱散熱面積，必要時設(shè)置冷卻器，使系統(tǒng)油溫嚴(yán)格控制在25～50℃之間。

    液壓系統(tǒng)防漏與治漏的主要措施如下：

    1）盡量減少油路管接頭及法蘭的數(shù)量，在設(shè)計中廣泛選用疊加閥、插裝閥、板式閥，采用集成塊組合的形式，減少管路泄漏點(diǎn)，是防漏的有效措施之一。

    2）將液壓系統(tǒng)中的液壓閥臺安裝在與執(zhí)行元件較近的地方，可以大大縮短液壓管路的總長度，從而減少管接頭的數(shù)量。

    3）液壓沖擊和機(jī)械振動直接或間接地影響系統(tǒng)，造成管路接頭松動，產(chǎn)生泄漏。液壓沖擊往往是由于快速換向所造成的。因此在工況允許的情況下，盡量延長換向時間，即閥芯上設(shè)有緩沖槽、緩沖錐體結(jié)構(gòu)或在閥內(nèi)裝有延長換向時間的控制閥。液壓系統(tǒng)應(yīng)遠(yuǎn)離外界振源，管路應(yīng)合理設(shè)置管夾，泵源可采用減振器，高壓膠管、補(bǔ)償接管或裝上脈動吸收器來消除壓力脈動，減少振動。

    4）定期檢查、定期維護(hù)、及時處理是防止泄漏、減少故障基本保障。

    4.3 液壓系統(tǒng)噪聲的控制

    噪聲是公害，它不僅使人感到煩躁，也使大腦產(chǎn)生疲勞，降低工作效率，還會因未及時聽清報警信號而造成工傷事故。液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲對系統(tǒng)本身的工作性能影響較大，它往往與振動同時發(fā)生，會造成較嚴(yán)重的壓力振擺，致使系統(tǒng)無法正常工作，降低零件的使用壽命。液壓系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲的因素較多，如沖擊噪聲、壓力脈動噪聲、氣穴噪聲、元件噪聲等。在液壓系統(tǒng)噪聲中，70%左右是由液壓泵引起的。液壓泵輸出功率越大，轉(zhuǎn)速越高或泵內(nèi)的空氣量吸入越多，噪聲就越大；液壓換向沖擊產(chǎn)生的噪聲也往往會引起管路振動及油箱的共鳴。采取如下措施可降低液壓系統(tǒng)的噪聲：

    1）設(shè)計中選用低噪聲泵及元件，降低泵的轉(zhuǎn)速。

    2）采用上置式油箱、改善泵吸油阻力，排除系統(tǒng)空氣，設(shè)置泄壓回路，延長閥的換向時間，使換向閥芯帶緩沖錐度或切槽，采用濾波器，加大管徑，設(shè)置蓄能器等。

    3）采用立式電動機(jī)將液壓泵侵入油液中，泵進(jìn)出口采用橡膠軟管，泵組下設(shè)置減振器，管路中使用管夾，采用隔聲、吸聲等措施控制噪聲的傳播。

    4.4 液壓系統(tǒng)的檢查和維護(hù)

    在液壓設(shè)備中，很多設(shè)備會受到不同程度的外界傷害，如風(fēng)吹、雨淋、煙塵、高熱等。為了充分保障和發(fā)揮這些設(shè)備的工作效能，減少故障，延長使用壽命，必須加強(qiáng)設(shè)備的定期檢查和維護(hù)，使設(shè)備始終保持在良好的工作狀態(tài)下。液壓系統(tǒng)檢查和維護(hù)要求見表9。

表9  液壓系統(tǒng)檢查維護(hù)要求