理论教育 挖掘机液压系统维修:有效阻止空气入侵

挖掘机液压系统维修:有效阻止空气入侵

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:使用和维护液压系统的过程中,防止空气的进入对液压系统的工作可靠性和稳定性起到重要作用。若泵的进油管路漏气,则会吸入大量的空气;若系统回油管口高于油箱液面,高速喷射的回油可将空气带入油中,而后经液压泵带入系统;各个油管接头密封不严或橡胶油管老化等情况也容易使空气进入液压油中。空气进入液压系统后,大大地恶化了液压泵和整个液压系统的工作条件,表现为液压泵性能变坏和寿命缩短。

挖掘机液压系统维修:有效阻止空气入侵

使用和维护液压系统的过程中,防止空气的进入对液压系统的工作可靠性和稳定性起到重要作用。

1.空气进入液压系统的途径

空气进入液压系统通常有混入式和溶入式两种方式。在液压系统设计、使用和维护过程中,了解空气进入液压系统的途径,则有利于制定防止空气进入液压系统的具体措施,以避免或尽量减少气泡对液压系统的危害。

空气进入液压系统与液压油箱的工作状态有密切关系。许多液压系统的液压油箱采用气液接触式增压油箱,这将造成空气在液压油中的溶解度增大;液压油箱中的液面过低,则加速了液压油的循环,使气泡排出困难,而且还将引起空气从外部进入液压油中;油箱上吸油管的位置设计不当也容易使空气进入液压系统,在液压油箱设计中要注意上述因素。

空气的进入与液压管路的安装也有关系。若泵的进油管路漏气,则会吸入大量的空气;若系统回油管口高于油箱液面,高速喷射的回油可将空气带入油中,而后经液压泵带入系统;各个油管接头密封不严或橡胶油管老化等情况也容易使空气进入液压油中。

2.气泡对液压系统的危害

混入液压系统的空气,以小气泡的状态悬浮于液压油中,对液压系统中液压油的体积弹性模量和粘度将产生严重影响。随着液压系统压力的升高,部分混入空气将溶入液压油中,其余的则仍以气相存在。当混入的空气量增大时,液压油的体积弹性模量急剧下降,液压油中的压力波传播速度减慢,油液的动力粘度呈线性增高。悬浮在油液中的空气与液压油结成混合液,这种混合液的稳定性取决于气泡的尺寸大小,对液压系统将产生如下影响。

1)液压泵的工作性能变坏。空气进入液压系统后,大大地恶化了液压泵和整个液压系统的工作条件,表现为液压泵性能变坏和寿命缩短。若液压泵吸入了液压油与空气的混合油液,在液压泵吸油管处,则会由于压力下降而析出已溶的气体;同时在液压泵高速旋转时,将造成油液不能充满油腔的现象,这不仅降低了液压泵的供油量和液压泵的效率,还会引起液压油液冲击、液压泵的汽蚀损坏、管道压力脉动,以致产生由于液压油的不连续流动而引起的噪声。

2)液压系统不能正常工作。在液压系统中没有空气混入的情况下,可以认为油液是非压缩性流体,而不考虑其压缩性。一旦油中混入空气,其压缩率会大幅增加,油液本身所具有的高刚度则大大减少,从而导致执行器动作失误,自动控制失灵,工作机构产生爬行,破坏了工作稳定性,严重地危害着系统的安全和可靠性。

3)产生噪声和振动。空气浸入液压系统是产生噪声和振动的主要原因。当溶有空气的液压油流进管路或元件中特别狭窄的地方时,速度急剧上升,压力急剧下降。当压力下降到低于工作温度下油液的气体分离压力时,溶解于油中的气体迅速地大量分离出来,使油液中出现大量气泡。当气泡随油液流到压力较高的地方时,气泡被压缩而体积缩小,此时则在气泡内蓄积了一定能量。当压力增高到某一数值时,气泡被压破裂而产生局部的液压冲击,使系统产生振动,这一局部压力可达几十兆帕,同时产生爆炸声。

4)导致汽蚀的产生。油液在低压区产生的气泡被带到高压区时会突然溃灭,这时气泡又重新凝聚为液体,使局部区域形成真空,周围的油液以很高的速度流向溃灭中心,对壁面产生较大的局部冲击力,此时瞬间压力可高达数百甚至上千个大气压,大量的气泡溃灭时,会使金属壁反复受到剧烈冲击而造成疲劳破坏,引起固体壁面的剥蚀,对系统的危害性很大。

5)加速液压油的污染。液压油中的气泡或泡沫称为油的无形污染物,它对液压油的危害是相当严重的。它不但可使油液本身的刚度下降、容积效率减小、系统可靠性降低,而且还会油中气泡瞬间压缩或破灭时的近似绝热压缩状态,使气泡温度急剧升高,而引起油温升高(甚至使油液燃烧),导致油中的各种添加剂被破坏,产生游离碳、酸质和胶泥状沉淀物,并造成油液发黑,加速油质劣化,同时还会使金属产生化学腐蚀作用。除此之外,油温升高还会使油液氧化,造成油液的润滑性能下降,从而加速密封件的老化。

3.防止空气混入液压系统的技术措施(www.daowen.com)

1)防止外部气体进入系统。使用中应经常检查油箱的油量情况是否正常,以避免发生吸空现象。油箱中的液面高度应保持在油标刻线上。在最低面时,吸油管口和回油管口也应保证在液面以下,同时需用隔板隔开。

2)在维修安装中,必须排出元件及管路中空气,并应将吸油管及泵体灌满油液,以保持油管的密封良好。

3)经常检查过滤器是否堵塞,以免吸油口压力过低而造成空气分离现象。

4)在设计液压系统时,减少节流孔前后的压差。

5)在液压缸和管道上部设置排气装置,用于放掉系统中的空气。

6)大惯性的执行器在运动中突然停止或换向时,会在进油腔形成空穴。为防止形成空穴,应设置补油回路。

7)采用较大直径的吸油管,减少管道局部阻力,防止泵中工作油产生空穴,同时采用大容量的吸油过滤器防止油液中混入空气。泵的吸油管口与系统回油管口要尽可能的低,两者要有尽可能远的距离,而且在两者之间要加隔板或消泡网。

8)应尽量防止系统内各处的压力低于大气压力,同时应使用良好的密封装置,失效的要及时更换,管接头及各接合面处的螺钉都应拧紧,并及时清洗入口过滤器。

9)必要时,检查并更换防尘圈和密封圈,如果没有采取措施及时更换,将会导致空气泄漏。在更换密封圈和防尘圈时,应当选用制造商推荐的材料。

10)当安装软管时,要保证它们被牢固地支撑,振动的软管可能会造成管接头松弛,使空气进入系统,所以应定期检查软管的连接处和固定部位。压力油管的泄漏是可见的,而吸油管路的泄漏是不可见的,如果吸油管处由于空气的存在而引起了泵的噪声,则可以用油涂在吸油管处,若噪声消失,则说明此管接头产生了泄漏。

11)密封不合适会导致泄漏。在维修和重装液压元件时,工作不仔细所带来的后果是不可靠的系统工作和费用非常高的重新修理。

12)选取合适的工作介质。油的粘度太高,对控制的反应有减慢的趋向,也会造成因流体摩擦增加而发生的系统油温升高,或者造成液压泵吸空,从而增加泡沫的产生。

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