液壓系統(tǒng)歷年來發(fā)生的事故情況及分析.doc

.第四章 歷年來發(fā)生的事故情況及分析第一節(jié) 液壓系統(tǒng)中發(fā)生故障的原因液壓系統(tǒng)在工作中發(fā)生故障的原因很多，主要原因在于設(shè)計、制造、使用以及液壓油污染等方面存在故障根源；其次便是在正常使用條件下的自然磨損、老化、變質(zhì)而引起的故障。在分析液壓系統(tǒng)的故障原因時，可從以下幾個方面進(jìn)行。(1)設(shè)計原因 液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障，一般應(yīng)首先分析液壓系統(tǒng)設(shè)計上的合理性是否存在問題。設(shè)計的合理性是關(guān)系統(tǒng)到液壓系統(tǒng)使用性能的根本問題，這在引進(jìn)設(shè)備的液壓系統(tǒng)故障分析過程中表現(xiàn)得相當(dāng)突出。其原因與國外的生產(chǎn)組織方式有關(guān)，國外的制造商，大多數(shù)采用互相協(xié)作的方式，這就難免出現(xiàn)所設(shè)計的液壓系統(tǒng)不完全符合設(shè)備的使用場合以及要求的情況。如從德國引進(jìn)的某水泥生產(chǎn)線的核心設(shè)備立磨液壓機(jī)的故障過程中充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)。立磨液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)在工作過程中由于軋輥位移量很小，主要工作在保壓狀態(tài)，所以系統(tǒng)在保壓過程中必須使液壓泵處于卸荷狀態(tài)，才能減少系統(tǒng)的發(fā)熱量，保證液壓油的黏度不至于變化太大，從而保證水泥的生產(chǎn)能力。引進(jìn)設(shè)備的液壓系統(tǒng)設(shè)計上采用了常用的溢流閥帶載卸荷方式，顯然屬于不合理造成的。 設(shè)計液壓系統(tǒng)時，不公要考慮液壓回路能否完成主機(jī)的動作要求，還要注意液壓元件的布局，特別注意疊加閥設(shè)計使用過程中的元件排放位置，例如在由三位換向閥、液控單向閥、單向節(jié)流閥組成的回路中，或者選用外控方式，或者采用帶預(yù)壓單向閥的內(nèi)控方式，其目的均為確保液控閥的正常換向。其次要注意油箱設(shè)計的合理性、管路布局的合量性等因素。對于使用環(huán)境較為惡劣的場合，要注意液壓元件外露部分的保護(hù)。例如在冶金行業(yè)使用的液壓缸的活塞桿常裸露在外，被大氣中污物包圍?；钊麠U在伸出縮回的往復(fù)運(yùn)動中，不僅受到磨粒的磨損與大氣中腐蝕性氣體的銹蝕，而且還有可能從活塞桿與導(dǎo)套的配合間隙中進(jìn)入污物污染油液，進(jìn)一步加速了液壓缸組件的磨損。如在結(jié)構(gòu)設(shè)計中在活塞桿上加裝防護(hù)套，使其外露部分由套保護(hù)起來，則可減少或避免上述危害。有的設(shè)計人員為了省事，在油箱圖紙的技術(shù)要求中提出“油箱內(nèi)外表面噴綠兇垂紋漆”，這樣制造商自然就不會對油箱內(nèi)表面進(jìn)行酸磷化處理，使用一段時間后，隨著油箱內(nèi)表面油漆的脫落，就會堵塞液壓泵的吸油過濾器，造成液壓泵吸空式壓力升不高的故障。 (2)一般情況下，經(jīng)過正規(guī)生產(chǎn)企業(yè)裝配、調(diào)試出廠后的液壓設(shè)備，其綜合的技術(shù)性能是合格的。但在設(shè)備維修、需要更換一些新的液壓元件時，由于用戶采用了劣質(zhì)液壓元件，反而在新元件取代舊元件之后系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。因此對元件的制造問題也應(yīng)認(rèn)真對待，不容忽視。否則也有可能給液壓系統(tǒng)帶來預(yù)想不到的故障。例如，某造紙機(jī)械液壓系統(tǒng)中更換了一雙筒精過濾器濾芯，安裝后僅6天就出現(xiàn)了由于小孔堵塞而造成的故障。經(jīng)過對更換的新購紙芯過濾器的濾芯進(jìn)行認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)濾芯在加工制造中受到了嚴(yán)重機(jī)械損傷。呈一定規(guī)律分布的微孔和裂縫，失去了過濾作用，濾紙的質(zhì)量低，紙內(nèi)粘有污物。顯而易見這樣的濾芯裝后不僅起不到過濾的作用，反而本身又構(gòu)成了一個污染源，給系統(tǒng)造成不應(yīng)有的故障。更有甚者，一些家庭作坊式的液壓站制造商在液壓系統(tǒng)總裝時根本不對系統(tǒng)進(jìn)行沖洗。以裝配時的元件清洗取代裝配時系統(tǒng)的沖洗，使系統(tǒng)內(nèi)留下了裝配過程中帶進(jìn)的污染物，也是造成系統(tǒng)故障的一個不可輕視的原因。液壓系統(tǒng)的清洗，必須借助于液流在一定壓力、一定速度的情況下，對整個系統(tǒng)的各個回路分別進(jìn)行沖洗。現(xiàn)在一些正規(guī)的液壓站專業(yè)制造商已把裝配后系統(tǒng)嚴(yán)格用于裝配生產(chǎn)中，并把這一技術(shù)看成是產(chǎn)品質(zhì)量保證體系中草藥的一個重要環(huán)節(jié)，也是一個行之有效的措施。另外，液壓集成塊中的毛刺清理的程度也是制造、清洗過程中一個不可忽視的環(huán)節(jié)。(3)使用原因 液壓系統(tǒng)使用維護(hù)不當(dāng)，不僅使液壓設(shè)備的故障頻率增加，而且會降低設(shè)備的使用壽命和使用性能，這在一些新的液壓系統(tǒng)用戶中體現(xiàn)得較為突出。例如，福建某玻璃門窗生產(chǎn)企業(yè)新購進(jìn)一臺玻璃涂膠液壓設(shè)備，該企業(yè)的操作人員在液壓站不加液壓油的情況下就開始了設(shè)備調(diào)試，結(jié)果不到10min液壓泵抱死、電動機(jī)燒壞，并且差一點(diǎn)造成人身事故。又如有一個企業(yè)的一臺液壓設(shè)備，液壓油未達(dá)到液位計的最低液位，由于未能及時購買液壓油，為了不影響生產(chǎn)，設(shè)備操作者“靈機(jī)一動”在油箱中放了兩塊磚頭，液位上來了，設(shè)備也開了起來，結(jié)果使用了2個月左右，由于磚在液壓油中發(fā)生粉化，使得磚粉末進(jìn)入了，整個液壓系統(tǒng)，造成了整機(jī)癱瘓的嚴(yán)重后果。另外液壓設(shè)備在使用過程中的超載、超速，維護(hù)保養(yǎng)不及時、使用不當(dāng)?shù)?，都可能引起液壓系統(tǒng)的故障。 (4)液壓油污染的原因 液壓系統(tǒng)的故障75%以上是由于液壓油的污染引起的，在使用液壓油時要把它看作像人的血液一樣保持足夠的清潔才能確保液壓系統(tǒng)的故障率到最低限度。在液壓系統(tǒng)中極易造成油液污染的地方是油箱。不少油箱，在結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造上存在著缺陷。最常見的是“封閉性”油箱設(shè)計得不合理，例如在連接處、接管處不加密封，導(dǎo)致污物進(jìn)入油箱。污染的油液進(jìn)入液壓系統(tǒng)中，加速液壓元件的磨損、銹蝕、堵塞。最后導(dǎo)致辭故障的形成。近幾年來許多制造商在油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計上做了不少有益的探索和實(shí)踐，以減少或杜絕污染物進(jìn)入油箱。例如采用全封閉的油箱結(jié)構(gòu)，除只留一個與大氣相通的通氣孔之外，油箱全部采用封閉結(jié)構(gòu)，所有連接處和接管處設(shè)有嚴(yán)格密封裝置。加油口蓋設(shè)置過濾裝置構(gòu)成通氣孔，該口使油箱內(nèi)液面與大氣相通而保證系統(tǒng)正常工作，同時還可以防止外界污染物進(jìn)入油箱。由于油箱全密閉，所以泵的油口處取消了過濾器，系所有回油經(jīng)總回油管路上的（回油）過濾器再回到油箱內(nèi)，從而確保了整個液壓系統(tǒng)油液的清潔。這種結(jié)構(gòu)不僅避免了外界污物對油箱內(nèi)油液的污染。而且由于吸油口去掉了過濾裝置，使汲油阻力大大減少，從而避免了空穴現(xiàn)象的發(fā)生。第二節(jié) 常見液壓系統(tǒng)故障分析實(shí)例1、實(shí)例1：如圖1換向閥3停到中位的瞬間，油缸2不能準(zhǔn)確停留，反而后退一點(diǎn)故障分析：換向閥3停到中開始懷疑換向閥3有問題;更換換向閥3現(xiàn)象不變，發(fā)現(xiàn)泵電機(jī)之間法蘭中有油漏出，估計泵固架油封損壞，換新油封，故障排除;故障原因：油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時泵低壓油腔成負(fù)壓致使空氣從油封進(jìn)入系統(tǒng)，當(dāng)換向閥3換到中位油缸兩腔油堵死，而油缸由于慣性繼續(xù)運(yùn)動，這樣，油缸中的油一個腔壓縮，另一個腔則形成負(fù)壓，所以油缸活塞又可能被反推運(yùn)動，當(dāng)空氣進(jìn)入達(dá)到一定量時這種可能就成為事實(shí)。2、實(shí)例2：如圖2系統(tǒng)有10MPa壓力，換向閥動作，但油缸不動.故障分析：元件配合尺寸不合要求(如圖2)。系統(tǒng)有10MPa壓力，換向閥動作，油缸不動，取下油缸管接頭，無油到，問題出在單向閥3，分解單向閥3，發(fā)現(xiàn)閥座易位如圖4(原始位為圖3)。故障原因：單向閥開度小時A到B油路相當(dāng)一節(jié)流口，有PaPb，式中Pa、Pb m分別是A口和B口壓力，當(dāng)(Pa一Pb)Af(A為閥座軸向受壓面積，f為摩擦力)時，閥座會向左移動，而處于圖4位置，把油堵死，這是極危險的，假設(shè)溢流閥4在單向閥后，泵打出的油無法溢流，會損壞油泵或燒電機(jī)。解決辦法：保證閥座與閥體間的過盈配合量。3、實(shí)例3：如圖6系統(tǒng)壓力為5MPa，溫度升高時系統(tǒng)