液压系统调试
液压系统调试
液压设备安装、循环冲洗合格后，都要对液压系统进行必要的调整试车，使其在满足各项技术参数的前提下，按实际生产工艺要求进行必要的调整，使其在重负荷情况下也能运转正常。
3.1 液压系统调度前的准备工作
1）需调试的液压系统必须在循环冲洗合格后，方可进入调试状态。
2）液压驱动的主机设备全部安装完毕，运动部件状态良好并经检查合格后，进入调试状态。
3）控制液压系统的电气设备及线路全部安装完毕并检查合格。
4）熟悉调试所需技术文件，如液压原理图、管路安装图、系统使用说明书、系统调试说明书等。根据以上技术文件，检查管路连接是否正确、可靠、选用的油液是否符合技术文件的要求，油箱内油位是否达到规定高度，根据原理图、装配图认定各液压元器件的位置。
5）清除主机及液压设备周围的杂物，调试现场应有必要明显的安全设施和标志，并由专人负责管理。
6）参加调试人员应分工明确，统一指挥，对操作者进行必要的培训，必要时配备对讲机，方便联络。
3.2 液压系统调度步骤
3.2.1 调试前的检查
1）根据系统原理图、装配图及配管图检查并确认每个液压缸由哪个支路的电磁阀操纵。
2）电磁阀分别进行空载换向，确认电气动作是否正确、灵活，符合动作顺序要求。
3）将泵吸油管、回油管路上的截止阀开启，泵出口溢流阀及系统中安全阀手柄全部松开；将减压阀置于最低压力位置。
4）流量控制阀置于小开口位置。
5）按照使用说明书要求，向蓄能器内充氮。
3.2.2 启动液压泵
1）用手盘动电动机和液压泵之间的联轴器，确认无干涉并转动灵活。
2）点动电动机，检查判定电动机转向是否与液压泵转向标志一致，确认后连续点动几次，无异常情况后按下电动机启动按钮，液压泵开始工作。
3.2.3 系统排气
启动液压泵后，将系统压力调到1.0MPa左右，分别控制电磁阀换向，使油液分别循环到各支路中，拧动管道上设置的排气阀，将管道中的气体排出；当油液连续溢出时，关闭排气阀。液压缸排气时可将液压缸活塞杆伸出侧的排气阀打开，电磁阀动作，活塞杆运动，将空气挤出，升到上止点时，并闭排气阀。打开另一侧排气阀，使液压缸下行，排出无杆腔中的空气，重复上述排气方法，直到将液压缸中的空气排净为止。
3.2.4 系统耐压试验
系统耐压试验主要是指现场管路，液压设备的耐压试验应在制造厂进行。对于液压管路，耐压试验的压力应为最高工作压力的1.5倍。工作压力≥21MPa的高压系统，耐压试验的压力应为最高工作压力的1.25倍。如系统自身液压泵可以达到耐压值时，可不必使用电动试压泵。升压过程中应逐渐分段进行，不可一次达到峰值，每升高一级时，应保持几分钟，并观察管路是否正常。试压过程中严禁操纵换向阀。
3.2.5 空载调试
试压结束后，将系统压力恢复到准备调试状态，然后按调试说明书中规定的内容，分别对系统的压力、流量、速度、行程进行调整与设定，可逐个支路按先手动后电动的顺序进行，其中还包括压力继电器和行程开关的设定。手动调整结束后，应在设备机、电、液单独无负载试车完毕后，开始进行空载联动试车。
3.2.6 负载试车
设备开始运行后，应逐渐加大负载，如情况正常，才能进行最大负载试车。最大负载试车成功后，应及时检查系统的工作情况是否正常，对压力、噪声、振动、速度、温升、液位等进行全面检查，并根据试车要求做出记录。
3.3 液压系统的验收
液压系统试车过程中，应根据设计内容对所有设计值进行检验，根据实际记录结果判定液压系统的运行状况，由设计、用户、制造厂、安装单位进行交工验收，并在有关文件上签字。
液压设备的维护
液压设备的维护
4.1油液清洁度的控制
油液的污染是导致液压系统出现故障的主要原因。油液的污染，造成元件故障占系统总故障率的70%～80%。它给设备造成的危害是严重的。因此，液压系统的污染控制愈来愈受到人们的关注和重视。实践证明：提高系统油液清洁度是提高系统工作可靠性的重要途径，必须认真做好。
4.1.1 污染物的来源与危害
液压系统中的污染物，指在油液中对系统可靠性和元件寿命有害的各种物质。主要有以下几类：固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物和能量污染物等。不同的污染物会给系统造成不同程度的危害（见表7）。
4.1.2 控制污染物的措施
针对各类污染物的来源采取相应的措施是很有必要的，对系统残留的污染物主要以预防为主。生成的污染物主要靠滤油过程加以清除。详细控制污染的措施见表8。
表7 污染物的种类、来源与危害
|
种类
|
来源
|
危害
|
|
|
固体
|
切屑、焊渣、型砂
|
制造过程残留
|
加速磨损、降低性能，缩短寿命，堵塞阀内阻尼孔，卡住运动件引起失效，划伤表面引起漏油甚至使系统压力大幅下降，或形成漆状沉积膜使动作不灵活
|
|
尘埃和机械杂质
|
从外界侵入
|
||
|
磨屑、铁锈、油液氧化和分解产生的沉淀物
|
工作中生成
|
||
|
水
|
通过凝结从油箱侵入，冷却器漏水
|
腐蚀金属表面，加速油液氧化变质，与添加剂作用产生胶质引起阀芯粘滞和过滤器堵塞
|
|
|
空气
|
经油箱或低压区泄漏部位侵入
|
降低油液体积弹性模量，使系统响应缓慢和失去刚度，引起气蚀，促使油液氧化变质，降低润滑性
|
|
|
化学污染物
|
溶剂、表面活性化合物、油液气化和分解产物
|
制造过程残留，维修时侵入，工作中生成
|
与水反应形成酸类物质腐蚀金属表面，并将附着于金属表面的污染物洗涤到油液中
|
|
微生物
|
易在含水液压油中生存并繁殖
|
引起油液变质劣化，降低油液润滑性，加速腐蚀
|
|
|
能量污染
|
热能、静电、磁场、放射性物质
|
由系统或环境引起
|
粘度降低，泄漏增加，加速油液分解变质，引起火灾
|
表8 控制污染的措施
|
污染来源
|
控制措施
|
|
残留污染物
|
液压元件制造过程中要加强各工序之间的清洗、去毛刺，装配液压元件前要认真清洗零件。加强出厂试验和包装环节的污染控制，保证元件出厂时的清洁度并防止在运输和储存中被污染
装配液压系统之前要对油箱、管路、接头等彻底清洗，未能及时装配的管子要加护盖密封
在清洁的环境中用清洁的方法装配系统
在试车之前要冲洗系统。暂时拆掉的精密元件及伺服阀用冲洗盖板代之。与系统连接之前要保证管路及执行元件内部清洁
|
|
侵入污染物
|
从油桶向油箱注油或从中放油时都要经过过滤装置过滤
保证油桶或油箱的有效密封
从油桶取油之前先清除桶盖周围的污染物
加入油箱的油液要按规定过滤。加油所用器具要先行清洗
系统漏油未经过滤不得返回油箱
与大气相通的油箱必须装有空气过滤器，通气量要与机器的工作环境与系统流量相适应。要保证过滤器安装正确和固定紧密。污染严重的环境可考虑采用加压式油箱或呼吸袋
防止空气进行系统，尤其是经泵吸油管进入系统。在负压区或泵吸油管的接口处应保证气密性。所有管端必须低于油箱最低液面。泵吸油管应该足够低，以防止在低液面时空气经旋涡进入泵
防止冷却器或其他水源的水漏进系统
维修时应严格执行清洁操作规程
|
|
生成污染物
|
要在系统的适当部位设置具有一定过滤精度和一定纳污容量的过滤器，并在使用中经常检查与维护，及时清洗或更换滤芯
使液压系统远离或隔绝高温热源。设计时应使油温保持在最佳值，需要时设置冷却器
发现系统污染度超过规定时，要查明原因，及时消除
单靠系统在线过滤器无法净化污染严重的油液时，可使用便携式过滤装置进行系统外循环过滤
定期取油样分析，以确定污染物的种类，针对污染物确定需要对哪些因素加强控制
定期清洗油箱，要彻底清理掉油箱中所有残留的污染物
|
4.1.3 油液的过滤
在防止污染物侵入油液的基础上，对系统残留和生成的污染物进行强制性清除非常重要。而对油液进行过滤是清除油液中污杂物最有效的方法。过滤器可根据系统和元件的要求，可分别安装在系统不同位置上，如泵吸油管、压力油管、回油管、伺服阀的进油口及系统循环冷却支路上。控制油液中颗粒污染物的数量，是确保系统性能可靠、工作稳定，延长使用寿命最有效的措施，选择过滤器时，需考虑以下几个方面的问题。
1）过滤精度应保证系统油液能达到所需的污染度等级。
2）油液通过过滤器所引起的压力损失应尽可能小。
3）过滤器应具有一定纳污容量，防止频繁更换滤芯。
4.2 液压系统泄漏的控制
液压系统泄漏的原因是错综复杂的，主要与振动、温升、压差、间隙和设计、制造、安装及维护不当有关。泄漏可分为外泄漏和内泄漏两种。外泄漏是指油液从元器件或管件接口内部向外部泄漏；内泄漏是指元器件内部由于间隙、磨损等原因有少量油液从高压腔流到低压腔。外泄漏会造成能源浪费，污染环境，危及人身安全或造成火灾。内泄漏能引起系统性能不稳定，如：使压力、流量不正常，严重时会造成停产事故。为控制内泄漏量，国家对制造元件厂家生产的各类元件颁布了元件出厂试验标准，标准中对元件的内泄漏量做出了详细评等规定。控制外泄漏，常以提高几何精度、表面粗糙度和合理的设计，正确的使用密封件来防止和解决漏油问题。液压系统外泄漏的主要部位及原因可归纳以下几种：
1）管接头和油塞在液压系统中使用较多，在漏油事故中所占的比例也很高，可达30%～40%以上。管接头漏油大多数发生在与其它零件联接处，如集成块、阀底板、管式元件等与管接头联接部位上，当管接头采用公制螺纹连接，螺孔中心线不垂直密封平面，即螺孔的几何精度和加工尺寸精度不符合要求时，会造成组合垫圈密封不严而泄漏。当管接头采用锥管螺纹连接时，由于锥管螺纹与螺堵之间不能完全吻合密封，如螺纹孔加工尺寸、加工精度超差，极易产生漏油。以上两种情况一旦发生很难根治，只能借助液态密封胶或聚四氟乙烯生料带进行填充密封。管接头组件螺母处漏油，一般都与加工质量有关，如密封槽加工超差，加工精度不够，密封部位的磕碰、划伤都可造成泄漏。必须经过认真处理，消除存在的问题，才能达到密封效果。
2）元件等接合面的泄漏也是常见的，如：板式阀、叠加阀、阀盖板、方法兰等均属此类密封形式。接合面间的漏油主要是由几方面问题所造成：与O形圈接触的安装平面加工粗糙、有磕碰、划伤现象、O型圈沟槽直径、深度超差，造成密封圈压缩量不足；沟槽底平面粗糙度低、同一底平面上各沟槽深浅不一致、安装螺钉长、强度不够或孔位超差，都会造成密封面不严，产生漏油。解决办法：针对以上问题分别进行处理，对O形圈沟槽进行补充加工，严格控制深度尺寸，提高沟槽底平面及安装平面的粗糙度、清洁度，消除密封面不严的现象。
3）轴向滑动表面的漏油，是较难解决的。造成液压缸漏油的原因较多，如活塞杆表面粘附粉尘泥水、盐雾、密封沟槽尺寸超差、表面的磕碰、划伤、加工粗糙、密封件的低温硬化、偏载等原因都会造成密封损伤、失效引起漏油。解决的办法可从设计、制造、使用几方面进行，如选耐粉尘、耐磨、耐低温性能好的密封件并保证密封沟槽的尺寸及精度，正确选择滑动表面的粗糙度，设置防尘伸缩套，尽量不要使液压缸承受偏载，经常擦除活塞杆上的粉尘，注意避免磕碰、划伤，搞好液压油的清洁度管理。
4）泵、马达旋转轴处的漏油主要与油封内径过盈量太小，油封座尺寸超差，转速过高，油温高，背压大，轴表面粗糙度差，轴的偏心量大，密封件与介质的相容性差及不合理的安装等因素造成。解决方法可从设计、制造、使用几方面进行预防，控制泄漏的产生。如设计中考虑合适的油封内径过盈量，保证油封座尺寸精度，装配时油封座可注入密封胶。设计时可根据泵的转速、油温及介质，选用适合的密封材料加工的油封，提高与油封接触表面的粗糙度及装配质量等。
5）温升发热往往会造成液压系统较严重的泄漏现象，它可使油液粘度下降或变质，使内泄漏增大；温度继续增高，会造成密封材料受热后膨胀增大了摩擦力，使磨损加快，使轴向转动或滑动部位很快产生泄漏。密封部位中的O形圈也由于温度高、加大了膨胀和变形造成热老化，冷却后已不能恢复原状，使密封圈失去弹性，因压缩量不足而失效，逐渐产生渗漏。因此控制温升，对液压系统非常重要。造成温升的原因较多，如机械摩擦引起的温升，压力及容积损失引起的温升，散热条件差引起的温升等。为了减少温升发热所引起的泄漏，首先应从液压系统优化设计的角度出发，设计出传动效率高的节能回路，提高液压件的加工和装配质量，减少内泄漏造成的能量损失。采用粘-温特性好的工作介质，减少内泄漏。隔构外界热源对系统的影响，加大油箱散热面积，必要时设置冷却器，使系统油温严格控制在25～50℃之间。
液压系统防漏与治漏的主要措施如下：
1）尽量减少油路管接头及法兰的数量，在设计中广泛选用叠加阀、插装阀、板式阀，采用集成块组合的形式，减少管路泄漏点，是防漏的有效措施之一。
2）将液压系统中的液压阀台安装在与执行元件较近的地方，可以大大缩短液压管路的总长度，从而减少管接头的数量。
3）液压冲击和机械振动直接或间接地影响系统，造成管路接头松动，产生泄漏。液压冲击往往是由于快速换向所造成的。因此在工况允许的情况下，尽量延长换向时间，即阀芯上设有缓冲槽、缓冲锥体结构或在阀内装有延长换向时间的控制阀。液压系统应远离外界振源，管路应合理设置管夹，泵源可采用减振器，高压胶管、补偿接管或装上脉动吸收器来消除压力脉动，减少振动。
4）定期检查、定期维护、及时处理是防止泄漏、减少故障最基本保障。
鲁ICP备2021047099号