液壓系統定義

       一個完整的液壓系統由五個部分組成，即動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件（附件）和液壓油。動力元件的作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能，指液壓系統中的油泵，它向整個液壓系統提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。執行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉換為機械能，驅動負載作直線往復運動或回轉運動。控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統中控制和調節液體的壓力、流量和方向。根據控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節流閥、調整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據控制方式不同，液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、快換接頭、高壓球閥、膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位油溫計等。液壓油是液壓系統中傳遞能量的工作介質，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。

液壓系統結構

       液壓系統由信號控制和液壓動力兩部分組成，信號控制部分用于驅動液壓動力部分中的控制閥動作。液壓動力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功能元件之間的相互關系。液壓源含有液壓泵、電動機和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制工作油液的流量、壓力和方向；執行部分含有液壓缸或液壓馬達，其可按實際要求來選擇。在分析和設計實際任務時，一般采用方框圖顯示設備中實際運行狀況。 空心箭頭表示信號流，而實心箭頭則表示能量流。

       破碎床液壓系統基本液壓回路中的動作順序—控制元件（二位四通換向閥）的換向和彈簧復位、執行元件（雙作用液壓缸）的伸出和回縮以及溢流閥的開啟和關閉。 對于執行元件和控制元件，演示文稿都是基于相應回路圖符號，這也為介紹回路圖符號作了準備。根據系統工作原理，您可對所有回路依次進行編號。如果執行元件編號為 0，則與其相關的控制元件標識符則為 1。如果與執行元件伸出相對應的元件標識符為偶數，則與執行元件回縮相對應的元件標識符則為奇數。 不僅應對液壓回路進行編號，也應對實際設備進行編號，以便發現系統故障。DIN ISO1219-2 標準定義了元件的編號組成，其包括下面四個部分：設備編號、回路編號、元件標識符和元件編號。如果整個系統僅有一種設備，則可省略設備編號。實際中，另一種編號方式就是對液壓系統中所有元件進行連續編號，此時，元件編號應該與元件列表中編號相一致。 這種方法特別適用于復雜液壓控制系統，每個控制回路都與其系統編號相對應

液壓系統的保養

       一個液壓系統的好壞不僅取決于系統設計的合理性和系統元件性能的的優劣，還因系統的污染防護和處理，系統的污染直接影響液壓系統工作的可靠性和元件的使用壽命，據統計，國內外的的液壓系統故障大約有 70%是由于污染引起的。 油液污染對系統的危害主要如下：

1）元件的污染磨損

       油液中各種污染物引起元件各種形式的磨損，固體顆粒進入運動副間隙中，對零件表面產生切削磨損或是疲勞磨損。高速液流中的固體顆粒對元件的表面沖擊引起沖蝕磨損。油液中的水和油液氧化變質的生成物對元件產生腐蝕作用。此外，系統的油液中的空氣引起氣蝕，導致元件表面剝蝕和破壞。

2）元件堵塞與卡緊故障

       固體顆粒堵塞液壓閥的間隙和孔口，引起閥芯阻塞和卡緊，影響工作性能，甚至導致嚴重的事故。

3）加速油液性能的劣化

       油液中的水和空氣以其熱能是油液氧化的主要條件，而油液中的金屬微粒對油液的氧化起重要催化作用，此外，油液中的水和懸浮氣泡顯著降低了運動副間油膜的強度，使潤滑性能降低。

一、污染物的種類 污染物是液壓系統油液中對系統起危害作用的的物質，它在油液中以不同的形態形式存在，根據其物理形態可分成：固態污染物、液態污染物、氣態污染物。

       固態污染物可分成硬質污染物，有：金剛石、切削、硅沙、灰塵、磨損金屬和金屬氧化物；軟質污染物有：添加劑、水的凝聚物、油料的分解物與聚合物和維修時帶入的棉絲、纖維。 　　

       液態污染物通常是不符合系統要求的切槽油液、水、涂料和氯及其鹵化物等，通常我們難以去掉，所以在選擇液壓油時要選擇符合系統標準的液壓油，避免一些不必要的故障。

       氣態污染物主要是混入系統中的空氣。 　　

       這些顆粒常常是如此的細小，以至于不能沉淀下來而懸浮于油液之中，被擠到各種閥的間隙之中，對一個可靠的液壓系統來說，這些間隙的對實現有限控制、重要性和準確性是很重要的。

二、污染物的來源：系統油液中污染物的來源途徑主要有以下幾個方面：

1）外部侵入的污染物：外部侵入污染物主要是大氣中的沙礫或塵埃，通常通過油箱氣孔，油缸的封軸，泵和馬達等軸侵入系統的。主要是使用環境的影響。

2）內部污染物：元件在加工時、裝配、調試、包裝、儲存、運輸和安裝等環節中殘留的污染物，當然這些過程是無法避免的，但是可以降低，有些特種元件在裝配和調試時需要在潔凈室或潔凈臺的環境中進行。

3）液壓系統產生的污染物：系統在運作過程當中由于元件的磨損而產生的顆粒，鑄件上脫落下來的砂粒，泵、閥和接頭上脫落下來的金屬顆粒，管道內銹蝕剝落物以其油液氧化和分解產生的顆粒與膠狀物，更為嚴重的是系統管道在正式投入作業之前沒有經過沖洗而有的大量雜質。

系統的維護

       一個系統在正式投入之前一般都要經過沖洗，沖洗的目的就是要清除殘留在系統內的污染物、金屬屑、纖維化合物、鐵心等，在前初兩小時工作中，即使沒有完全損壞系統，也會引起一系列故障。所以應該按下列步驟來清洗系統油路：

1）用一種易干的清潔溶劑清洗油箱，再用經過過濾的空氣清除溶劑殘渣。

2）清洗系統全部管路，某些情況下需要把管路和接頭進行浸漬。

3）在管路中裝油濾，以保護閥的供油管路和壓力管路。

4）在集流器上裝一塊沖洗板以代替精密閥，如電液伺服閥等。

5）檢查所有管路尺寸是否合適，連接是否正確。

       要是系統中使用到電液伺服閥，我不妨多說兩句，伺服閥得沖洗板要使油液能從供油管路流向集流器，并直接返回油箱，這樣可以讓油液反復流通，以沖洗系統，讓油濾濾掉固體顆粒，沖洗過程中，沒隔 1 ～ 2 小時要檢查一下油濾，以防油濾被污染物堵塞，此時旁路不要打開，若是發現油濾開始堵塞就馬上換油濾。

沖洗的周期由系統的構造和系統污染程度來決定，若過濾介質的試樣沒有或是很少外來污染物，則裝上新的油濾，卸下沖洗板，裝上閥工作！

有計劃的維護：建立系統定期維護制度，對液壓系統較好的維護保養建議如下：

1）至多 500 小時或是三個月就要檢查和更換油液。

2）定期沖洗油泵的進口油濾。

3）檢查液壓油被酸化或其他污染物污染情況，液壓油的氣味可以大致鑒別是否變質。

4）修護好系統中的泄漏。

5）確保沒有外來顆粒從油箱的通氣蓋、油濾的塞座、回油管路的密封墊圈以及油箱其他開口處進入油箱。

液壓系統的組成

一個完整的液壓系統由以下四部分組成

（1）動力裝置——常見的形式就是液壓泵，是將電動機輸出的機械能轉換成油液液壓能的裝置。其作用是向液壓系統提供壓力油。

（2）執行裝置——包括液壓缸和液壓馬達，是將油液的液壓能轉換成驅動負載運動的機械能的裝置。

（3）控制調節裝置——包括壓力、流量、方向等控制閥，是對系統中油液壓力、流量或流動方向進行控制或調節的裝置。

（4）輔助裝置——包括上述三部分以外的其他裝置，例如油箱、過濾器、油管等。它們對保證液壓系統正常工作起著重要的作用。

液壓系統泄漏的危害及控制

一、液壓系統泄漏的原因

（1）設計及制造的缺陷所造成的；

（2）沖擊和振動造成管接頭松動；

（3）動密封件及配合件相互磨損（液壓缸尤甚）；

（4）油溫過高及橡膠密封與液壓油不相容而變質。下面就結合以上幾個方面淺談一下控制泄漏的措施。 　　

二、控制液壓系統泄漏的控制方案 　　

方案一：設計及制造缺陷的解決方法： 　　

l、液壓元件外配套的選擇往往在液壓系統的泄漏中起著決定性的影響。這就決定我們技術人員在新產品設計、老產品的改進中，對缸、泵、閥件，密封件，液壓輔件等的選擇，要本著好中選優，優中選廉的原則慎重的、有比較的進行。 　　
2、合理設計安裝面和密封面：當閥組或管路固定在安裝面上時，為了得到滿意的初始密封和防止密封件被擠出溝槽和被磨損，安裝面要平直，密封面要求精加工，表面粗糙度要達到 0．8μm，平面度要達到 0．01/100mm。表面不能有徑向劃痕，連接螺釘的預緊力要足夠大，以防止表面分離。 　　

3、在制造及運輸過程中，要防止關鍵表面磕碰，劃傷。同時對裝配調試過程要嚴格的進行監控，保證裝配質量。 　　

4、對一些液壓系統的泄露隱患不要掉已輕心，要加以排除。 　　

方案二：減少沖擊和振動：為了減少承受沖擊和振動的管接頭松動引起的液壓系統的泄漏，可以采取以下措施： 　　

① 使用減震支架固定所有管子以便吸收沖擊和振動； 　　

② 使用低沖擊閥或蓄能器來減少沖擊； 　　

③ 適當布置壓力控制閥來保護系統的所有元件； 　　

④ 盡量減少管接頭的使用數量，管接頭盡量用焊接連接； 　　

⑤ 使用直螺紋接頭，三通接頭和彎頭代替錐管螺紋接頭； 　　

⑥ 盡量用回油塊代替各個配管； 　　

⑦ 針對使用的高壓力，規定安裝時使用螺栓的扭矩和堵頭扭矩，防止結合面和密封件被蠶食； 　　

⑧ 正確安裝管接頭。 　　

方案三：減少動密封件的磨損：大多數動密封件都經過精確設計，如果動密封件加工合格，安裝正確，使用合理，均可保證長時間相對無泄漏工作。從設計角度來講，設計者可以采用以下措施來延長動密封件的壽命： 

1、消除活塞桿和驅動軸密封件上的側載荷； 　　

2、用防塵圈、防護罩和橡膠套保護活塞桿，防止磨料、粉塵等雜質進入；　　

3、設計選取合適的過濾裝置和便于清洗的油箱以防止粉塵在油液中累積； 　　

4、使活塞桿和軸的速度盡可能低。 　　

方案四：對靜密封件的要求： 　　

       靜密封件在剛性固定表面之間防止油液外泄。合理設計密封槽尺寸及公差，使安裝后的密封件到一定擠壓產生變形以便填塞配合表面的微觀凹陷，并把密封件內應力提高到高于被密封的壓力。當零件剛度或螺栓預緊力不夠大時，配合表面將在油液壓力作用下分離，造成間隙或加大由于密封表面不夠平而可能從開始就存在的間隙。隨著配合表面的運動，靜密封就成了動密封。粗糙的配合表面將磨損密封件，變動的間隙將蠶食密封件邊緣。　　

方案五：控制油溫防止密封件變質： 　　

       密封件過早變質可能是由多種因素引起的，一個重要因素是油溫過高。溫度每升高 10℃ 則密封件壽命就會減半，所以應合理設計液壓系統或設置強制冷卻裝置，使油液溫度保持在 65℃ 以下；工程機械不許超過 80℃；另一個因素可能是使用的油液與密封材料的相容性問題，應按使用說明書或有關手冊選用液壓油和密封件的型式和材質，以解決相容性問題，延長密封件的使用壽命。