液压元件及故障分析1：液压元件分类一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。

动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。

液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。

执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。

控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。

根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。

压力控制阀又分为溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。

根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。

辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。

液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。

动力元件- 齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵。

执行元件-液压缸：活塞液压缸、柱塞液压缸、摆动液压缸、组合液压缸。

液压马达：齿轮式液压马达、叶片液压马达、柱塞液压马达。

控制元件-方向控制阀：单向阀、换向阀。

压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。

流量控制阀：节流阀、调速阀、分流阀。

辅助元件-蓄能器、过滤器、冷却器、加热器、油管、管接头、油箱、压力计、流量计、密封装置等。

2：液压传动系统的组成液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。

1、动力元件（油泵）它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。

2、执行元件（油缸、液压马达）它是将液体的液压能转换成机械能。

其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。

3、控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等。

它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。

4、辅助元件除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件{主要包括:各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式）、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等}及油箱等，它们同样十分重要。

5、工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。

3：液压元件的故障分析一、故障概述1、液压油的泄漏2、液压油的粘度与工作油度密切相关3、液压元件的磨损失效，温度对液压元件材料热胀的影响4、油液污染物对液压系统造成不确定因素的故障二、液压系统的常见故障1、压力故障：压力不够、压力不稳定、压力调节失灵、压力损失大2、动作故障：速度达不到要求，没有动作，动作方向错误，负载速度明显下降，起步迟缓、爬生。

3、振动和噪音4、系统发热三、液压系统故障的特点1、故障的多样性和复杂性：压力不稳定常与振动噪声同时出现，系统压力故障往往和动作故障一起。

2、故障的隐蔽性：液压传动是依靠在密闭管道内具有一定压力能的油液来传递动力的，系统的元件内部结构及工作状况不能从外表进行直接观察。

因此，它的故障具有隐蔽性，不如机械传动系统故障那么直观，又不如电气传动那样易于检测，液压装置的损坏与失效，往往发生在系统内部，由于不便拆装，现场的检测条件也很有限，难以直接观测，使得液压系统故障分析比较困难。

3、引起同一故障的原因和同一原因引起故障的多样性一个故障有多种可能的原因，而且这些原因常常是互相交织，相互影响，如系统压力达不到要求，其产生原因可能是泵引起的，也可能是溢流阀引起的，还可能是中心回转体引起的，此外，系统的执行元件的泄漏也会引起系统压力不足。

液压系统中的一个故障可能多种多样的故障，例如：同样是混入空气，轻则会引起流量、压力的波动，严重时会引起泵吸不进油。

对于一种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，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来确定故障源。

故障产生的偶然性：液压系统在运行过程中，会受到各种各样的随机性因素影响，尤其是污染物的浸入，如阻尼孔的堵死、换向阀阀芯的卡死，电磁铁吸合不正常等等，这些故障没有一定的规律可循。

4、典型故障一、液压油的故障。

1、液压油油温过高的危害①液压油黏度、容积效率和液压系统工作效率均下降，泄漏增加，甚至使机械设备无法正常工作。

②液压系统的零件因过热而膨胀，破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死，同时，使润滑油膜变薄、机械磨损增加，结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。

③加速橡胶密封件老化变质，寿命缩短，甚至丧失其密封性能，使液压系统。

液压系统油温升高的原因、后果及解决措施。

液压系统在工作中有能量损失，包括压力损失、容积损失和机械损失三方面，这些损失转化为热能，使液压系统的油温升高。

一般液压系统的油温应控制在（30-60）℃范围内，最高不超过（60-70）℃。

油温升高会引起一系列不良后果：使油液粘度下降，泄漏增加，降低了容积效率，甚至影响工作机构的正常运动；（2）使油液变质，产生氧化物杂质，堵塞液压元件中的小孔或缝隙，使之不能正常工作；（3）引起热膨胀系数不同的相对运动零件之间的间隙变小，甚至卡死，无法运动；（4）引起机床或机械的热变形，破坏原有的精度。

保证液压系统正常工作温度的措施：1、当压力控制阀的调定值偏高时，应降低工作压力，以减少能量损耗；2、由于液压泵及其连接处的泄漏造成容积损失而发热时，应紧固各连接处，加强密封；3、当油箱容积小、散热条件差时，应适当加大油箱容积，必要时设置冷却器；4、由于油液粘度太高，使内磨擦增大而发热时，应选用粘度低的液压油；5、当油管过于细长并弯曲，使油液的沿程阻力损失增大、油温升高时，应加大管径，缩短管路，使油液通畅；6、由于周围环境温度过高使油温升高时，要利用隔热材料和反射板等，使系统和外界隔绝；7、高压油长时间不必要地从溢流阀回油箱，使油温升高时，应改进回路设计，采用变量泵或卸荷措施；油箱温升严重油箱起着一个“热飞轮”的作用，可以在短期内吸收热量，也可以防止处于寒冷环境中的液压系统短其空转被过度冷却。

油箱的主要矛盾还是温升。

温升到某一范围平衡不再升高。

严重的瘟升会导致液压系统多种故障。

引起油箱温升严重的原因有：①油箱设置在高温热辐射源附近，环境温度高；②液压系统各种压力损失（如溢流、减压等）产生的能量转换大；③油箱设计时散热面积不够；④油液的粘度选择不当，过高或过低。

解决渍箱温升严重的办法是：①尽量避开热源；②正确设计液压系统：如系统应有卸载回路、采用压力适应、功率适应、蓄能器等高效液压系统，减少高压溢流损失，减少系统发热；③正确选择液压元件，努力提高液压元件的加工精度和装配精度，减少泄漏损失，容积损失和机械损失带来的发热现象；④正确配管：减少过细过长、弯曲过多、分支与汇流不当带来的局部压力损失；⑤正确选择油液粘度；⑥油箱设计时应考虑有充分的散热面积和油箱容量。

一般油箱容量应按泵流量（l/min ）的2~6 倍选取，流量大的系统取下限，反之取上限；低压系统取下限，反之取上限。

⑦在占地面积不容许加大油箱体积的情况下或在高温热源附近，可设油冷却器。

（ 2 ）油箱内油液污染油箱内油液污染原因有：①油箱内有油漆剥勤务员片、焊渣剥离片等；②油箱防尘措施不好，由外界空气进入了尘埃及腐蚀性气体等；③由于温差，凝结在油箱顶盖的水珠进入油冷却器破损而漏水等。

解决办法：①油箱内油漆应与液压油相容，注意油箱内油漆工艺，如应先严格去油去锈去污后，再油漆油箱内表面。

②油箱箱盖要注意防尘密封，只允许装在箱盖上的空气滤清器（往往兼作注油口）和大气相通，避免空气中尘埃带入箱内，用于同箱上的空气滤清器，具有在加油过程中防止大颗粒杂质混入油箱及防止系统在工作时由空气带入油箱中的尘埃两个作用。

③检查漏水部位，予以排除。

（ 3 ）油箱内油液空气难以分离由于回油在油箱内的搅拌作用，易产生悬浮状气泡夹在油内，若被带入液压系统会产生许多故障（如泵噪声，气穴及液压缸爬行等）。

为此，①油箱内应设置消泡隔板，把油箱内系统回油区与泵吸油区隔开，回油流被隔板折流，流速减慢，利于气泡分离并溢出油面。

但这种方式分离细微气泡较难，分离效率不高。

②当箱盖上的空气滤清器被污物堵塞后，也难于与空气分离，此时还会导致液压系统工作过程中因油箱油面上下波动而在油箱内产生负压使泵吸入不良。

氢此时应拆开清洗空气滤清器。

（ 4 ）油箱振动和噪声的对策①减少振动和隔离振动：主要是对液压泵电机装置采取此类措施。

如使用减振垫弹性联轴节，并进行回转零件平衡和进行安装同轴度（泵轴电机轴）的检查，油箱盖板（底板）须有足够的刚度，在液压泵电机装置下部垫以吸音材料，振动和噪声值可明显降低；若液压泵电机装置与油箱分设，效果更好。

实践证明，回油管端离箱壁的距离不应小于5cm, 否则噪声振动可能大。

据统计，液压装置的故障，70%与液压油有关，而且这70%中约90%是由于杂质所造成的。

液压油的检查内容主要有以下几点：液压油的清洁度、颜色、粘度和稠度；此外还有气味。

液压油从高压侧流向低压侧而没有作机械功时，液压系统内就会产生热。

液压油温度过高，会使很贵的密封件变质和油液氧化至失效，会引起腐蚀和形成沉积物，以至堵塞阻尼孔和加速阀的磨损，过高的温度将使阀、泵卡死，高温还会带来安全问题。

借助对油箱内油温的检查，有时可以在严重的危害未发生前使系统故障得以消除。

在大多数系统里，溢流阀是主要的发热源，减压阀通过的流量太大也是引起发热的另一个主要原因。

由于效率低与能量损失有关，因此，检查工作温度就可知道是否存在效率低的问题，对液压系统而言，油液中污染物的控制是一个主要工作，污染物的来源主要有以下几个方面：1、随新油进入的。

2、在装配过程中系统内部的。

3、随周围空气进入的。

4、液压元件内部磨损产生的。

5、通过泄漏或损坏的密封进入的。

6、在检修时带入的。

污染物的清除与控制需要使用过滤器，液压系统可能装有很好的过滤器，安装位置也很合适，但如果不精心保养和及时维护，过滤器不能起到应有的作用，浪费了所花的费用。

所以应做好下例工作：1、制定一个过滤器的维护日程表并严格执行。

2、检查从系统中更换下来的滤芯，找出系统失效及潜在问题的预兆。

3、不要把泄漏出来的任何油液倒回系统中。

二、泵、阀的故障。

泵如果正确的安装使用，液压泵可连续使用多年而不需要维修。

一但发现问题，应该及早找出原因并尽快排除。

借助于液压图对系统进行故障诊断，工作就要简单的多。

液压阀的制造精度高，只要合理装配并保持良好的工作状态，一般很少泄漏，并可精确地控制系统内的油液压力、方向和流量。