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液压系统常见故障分析毕业论文

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液压系统常见故障分析毕业论文

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液压系统常见故障及排除方法: 液压系统大部分故障并不是突然发生的,一般总有一些预兆。如噪声、振动、冲击、爬行、污染、气穴和泄漏等。如及时发现并加以适当控制与排除,系统故障就可以消除或相对减少。 一、 振动和噪声 (一) 液压元件的合理选择 (二) 液压泵吸油管路的气穴现象 排除方法:(1)增加吸油管道直径,减少或避免吸油管路的弯曲,以降低吸油速度,减少管路阻力损失。 (2)选用适当地吸油过滤器,并且要经常检查清洗,避免堵塞。 (3)液压泵的吸入高度要尽量小。自吸性能差的液压泵应由低压辅助泵供油。。 (4)避免油粘度过高而产生吸油不足现象。 (5)使用正确的配管方法。 (三)液压泵的吸空现象 液压泵吸空主要是指泵吸进的油中混入空气,这种现象不仅容易引起气蚀,增加噪声,而且还影响液压泵的容积效率,使工作油液变质,所以是液压系统不允许存在的现象。 主要原因:油箱设计和油管安排不合理,油箱中的油液不足:吸油管浸入油箱太浅:液压泵吸油位置太高:油液粘度太大:液压泵的吸油口通流面积过小,造成吸油不畅:滤油器表面被污物阻塞:管道泄漏或回油管没有浸入油箱而造成大量空气进入油液中。 排除方法:(1)液压泵吸油管路联接处严格密封,防止进入空气。 (2)合理设计油箱,回油管要以45度的斜切口面朝箱壁并靠近箱壁插入油中。流速不应应太高,防止回油冲入油箱时搅动液面而混入空气。油箱中要设置隔板。使油中气泡上浮后不会进入吸油管附近。 (3)油箱中油液要加到油标线所示的高度吸油管一定要浸入油箱的2/3深度处,液压泵的吸油口至液面的距离尽可能短,以减少吸油阻力。若油液粘度太高要更换低的油液。滤油器堵塞要及时清除污物。这样就能有效的防止过量的空气浸入。 (4)采用消泡性好的工作油液,或在油内加入消泡剂。 (四)、液压泵的噪声与控制 从液压泵的结构设计上下功夫。 (五)、排油管路和机械系统的振动 避免措施:(1)用软管连接泵与阀、管路。 (2)配置排油管时防止共振与驻波现象发生。 (3)配管的支撑应设在坚固定台架上。(六)、流体噪声(压力脉动)控制措施: (1) 安装减震软管 (2) 在管路中设置蓄能器。 (3) 在管路上安装消声器或串联滤声器 。因体积大、费用高而应用较少。 二、液压冲击 (一)液流换向时产生的冲击 排除方法:改进换向阀阀芯进回油控制边的结构。 (二)节流缓冲装置失灵引起的液压冲击 (1) 液压缸端部缓冲。 (2) 节流缓冲装置 排除方法:将换向阀上的节流阀调节手轮顺时针旋进,适当增加缓冲阻尼,如不起作用检查单向阀是否内泄。 (3) 电磁换向阀动作快,容易产生换向液压冲击。 (4) 立式液压缸两端没有缓冲装置。在液压系统中设置背压阀或在设备上设置平衡锤。 (5) 在液压缸两端均设有缓冲装置,使液压缸运动到末端时能平滑停止,但当活塞中途停止或反向运动时产生冲击。 排除方法:在液压缸进出油口处设置反应快、灵敏度高的小型溢流阀或顺序阀,以消除冲击。此溢流阀压力的调定值应比系统压力高5-10%,以保证系统工作。 (6) 安装蓄能器来消除液压冲击,蓄能器应尽可能近的安装在发生冲击的地方。 (7) 尽可能的缩短管路长度,减少管路弯曲,在适当地部位接入软管,对减小冲击和振动也有良好的效果。 (8) 压力阀调整不当,或发生故障:油温过高,泄漏增加,节流和阻尼减弱:系统中混入大量空气等,都易发生冲击。 三、 气穴和气蚀 前面已提及气穴和气蚀。 1、定义:油液在液压系统中流动,流速高的区域压力低。当压力低于工作温度下的空气分离压时,溶于油液中的空气就将大量分离出来,形成气泡:另一种情况,如果液体内部压力低于工作温度下油液的饱和蒸汽压时,油液迅速汽化,加速形成气泡。这些气泡混杂在液体中产生气穴,使原来充满在管道中或元件中的油液成为不连续状态,这种现象称为气穴现象。 当气泡随着油液流入高压区时,便突然收缩,而原来所占据的空间形成真空。四周液体质点以极大的速度冲向真空区域,在高压下气泡破裂,产生局部压力冲击,将质点的动能突然转换成动能,局部高压区域温度可高达1000度,管壁或元件表面上,因长期承受液压冲击和高压作用,逐渐腐蚀,表面剥落行成小坑,呈蜂窝状,这种现象称为气蚀。 2、判断和排除方法 (1) 气穴和气蚀的检测与判断。 A在液压泵进出口处设置一个压力表。 B听液压泵运转声音是否有啸叫声 C看现象:执行元件动作减慢、系统运行变迟钝。 (2)使系统油压高于空气分离压。当油温较高、空气溶解量大时,空气分离压也高。当矿物油含气量10%、油温50度时,空气分离压约为40kpa。 (3)防止小孔或锥阀等节流部位产生气穴,节流口前后压力之比应小于3.5。 (4) 液压泵的吸油管内径要足够大,并避免狭窄通道或急剧拐弯。 (5) 尽可能减少油液中空气的含量,避免压力油与空气直接接触而增加空气溶解量 四、 爬行 (一) 驱动刚性差引起的“爬行”。空气进入油液中后,一部分溶于压力油中,其余部分就形成气泡浮游于压力油中。因为空气有压缩性,使液压油产生明显的弹性。 (1) 液压系统中有空气存在,使传动系统产生种种故障: A使运动部件产生爬行,破坏液压系统的工作平稳性。 B使工作机构产生振动和噪声 C由于振动,管接头容易松动,甚至油管断裂,造成泄漏。 D油箱中出现大量气泡,使油液容易氧化变质,缩短油液的使用寿命。 E影响运动部件的换向精度。 F由于空气存在于油液中,使工作压力不稳定。 (2) 空气混入液压系统中的原因; a油管连接接头密封不严 b油箱中吸油管与回油管距离太近,回油飞溅搅起泡沫,使液压泵吸油管吸入空气。 C油箱中油液不足或吸油管插入深度不够,造成液压泵吸入时混入空气。 D液压缸两端密封不良,造成泄漏。 E回油路上没有背压阀,使管中进入空气。 F液压泵吸油管处滤网被堵,在吸油管局部形成真空。 G液压系统局部压力低于空气的分离压,使溶于油液中的空气分离出来。 (2) 防止空气进入系统的措施; A紧固各管道连接处,防止泄漏。 B油箱中进出油管应尽量保持一定距离,也可以设置隔板,将进出油管隔开。 C加足油液,应保持油液不低于油标指示线。 D调整密封装置,或更换已损坏的密封件。 E保证系统各部分能经常充满油液,在液压泵出口处应安装单向阀,在回油路上安装背压阀。 F清除附着于滤油器上的脏物。 G设法防止系统各点局部压力低于空气分离压。 (二) 液压元件内磨损、间隙大引起“爬行” (1) 运动件低速运动引起的“爬行”。 (2) 控制阀失灵引起“爬行” (3) 元件磨损引起“爬行”。 (三) 摩擦阻力变化引起的“爬行” (1) 液压缸所连运动机件摩擦阻力大。(如:拉矫机) (2) 液压缸故障引起的“爬行”。 (3) 润滑油不良引起的“爬行” 五、 液压卡紧 (1) 径向不平衡造成的液压卡紧。 (2) 油液中极性分子的吸附作用 (3) 油液中杂质楔入间隙 六、 油温过高 (一) 液压系统温升过高的危害 (二) 液压系统温度过高的原因分析及排除 1、 液压系统设计不合理,系统在工作中有大量压力损失而使油液发热 原因分析: (1) 系统在某段工作过程时,速度很慢或保压不动,无有效的卸荷措施。大量油液经溢流阀流回油箱,造成很大的压力损失,引起发热。 (2) 液压元件选用不合理。 (3) 液压回路存在多余的液压回路或多余的液压元件。 (4) 节流调整方式选择不当。 2、 压力损耗大使压力能转换成热能。 3、 容积损耗大而引起的油液发热。 4、 机械损耗大引起的油液发热。 5、 压力调整过高,甚至超过许可达峰值压力,因而压力损失大、温升高。 6、 油箱容积小,散热条件差导致温度升高。 液压回路故障的诊断与排除 机械设备的液压系统不管有多麽复杂,总是由一些基本回路组成的。液压系统的故障就出现在这些基本回路上。而回路的故障原因主要是由于设计考虑不周,元件选用不当,安装调试不合理,维护使用不当等因素造成的 一、 能源装置故障的诊断与排除 能源装置是向液压系统输送压力油的装置,所以也称液压动力源。液压泵、油箱、滤油器是组成能源装置的主要元件,能源装置出现故障,整个液压系统就无法正常工作。 (一) 不出压力油 对一个系统进行检查确认是泵没有输出压力油,也证实液压泵没有吸进压力油。一般讲,液压泵不能吸进液压油的原因可能有:液压泵的转向不对;吸油滤油器严重堵塞或容量过小;油液的粘度过高或温度过低;吸油管路严重漏气;滤油器没有全部浸入油液的液面以下或油箱液面过低;液压泵至油箱液面高度大于500mm。 (二) 初始启动不吸油 (1) 新安装的被调试过的液压设备,以及较长时间未开动过的设备。 (2) 间断性使用的液压设备。 (三) 回路设计不周,导致温度过高 (四) 双泵合流激发流体噪声 (五) 油箱振动 二、 压力控制回路故障的诊断与排除 压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或部分压力的回路。压力阀控制度的压力回路可以用来实现稳压、减压、增压、和多级调压控制,以满足执行元件在力和转矩方面的要求。标准的压力控制阀有溢流阀、减压阀、顺序阀以及和单向阀并联组合的单向减压阀和单向顺序阀等。 压力控制回路的故障可能是由于回路设计不周到、元件选择不妥当或压力控制元件出现故障,回路其它方面出现故障可能是由于元件参数和系统调节不合理、管路安装有缺陷等原因引起。 压力阀的共性都是根据弹簧力和液压力相平衡的原理工作的,因此,常见故障也有共同之处 一、有关阀本身的故障:1、压力调不上去的b先导式溢流阀的主阀阻尼孔堵塞,滑阀在下端油压力下,克服上腔的液压力和主阀弹簧力,使主阀上移。调压弹簧失去对主阀的控制作用,因此,主阀在较低的压力下打开,溢流口溢流。系统中,正常工作的压力阀,有时突然出现故障往往是这种原因。 C阀芯和阀座关闭不严,泄漏严重。 D阀芯被毛刺或其它污物卡死于开启位置。 2、压力过高,调不下来的主要原因; a阀芯被毛刺或污物卡死于关闭位置,主阀不能开启。 B安装时,阀的进出口接错,没有压力油去推动阀芯移动,因此阀芯打不开。 C先导阀前的阻尼孔堵塞,导致主阀不能开启。 3、压力振摆大的主要原因: a油液中混有空气。 B阀芯与阀座接触不良。 C阻尼孔直径过大,阻尼作用弱。 D产生共振 E阀芯在阀体内移动不灵活。 三、 压力回路有以下几方面故障: (一)系统调压与溢流不正常 1、 溢流阀主阀芯卡住 2、 溢流阀控制容腔压力不稳定 3、 溢流阀回油液流波动 4、 溢流阀产生共振 5、 溢流阀远程控制油路泄漏 (二) 减压阀阀后压力不稳定 在减压回路中,减压阀下游压力即减压回路的工作压力,发生较大波动是经常出现的故障现象,其主要原因有以下几个方面: a减压阀能使阀下游压力稳定在调定值上的前提条件是:减压阀上游压力要高于下游压力,否则减压阀下游压力就不能稳定。 B执行机构的负载不稳定。 C液压缸的内外泄漏。 D液压油污染。 E外泄漏油路有被压。 (三) 顺序动作回路工作不正常 1、 顺序阀选用不当 2、 变载回路设计不周。 3、 压力调定值不匹配主要原因: a溢流阀的调压弹簧太软、装错或漏装

1、调整溢流阀,由小到大检查系统压力,到正常工作压力,溢流阀调好,2、在系统不工作时,系统应该是泄压溢流,如果这段时间(空载)还停泵,电机不行,就可能阀卡阻,检查,清洗后再试应该没有问题。3、电机自身过载设置过低造成跳闸,停泵,这种可能也有,有的元件质量不好造成的。4、系统其他阀门或流油不顺畅造成压力过高系统过载停泵5、接线出现问题,在成过载以上是基本所有的原因,不过1、2可能性大,其他也不排除因工作粗心造成的,建议逐一排除

常见故障及解决方法:

一、无压力或压力不足

解决方法:

1、检查电动机转向;

2、更换泵或配键;

3、清洗检修溢流阀 ;

4、更换弹簧;

5、清洗、修研或更换;

6、检查泵、缸、阀内易损件情况和系统各连接处的密封。

二、流量不足

解决方法:

1、检查电动机转向,调整泵的转速符合要求;

2、更换适合粘度油液;

3、补充油液至游标处;

4、更换弹簧 ;

5、加大吸油管直径,增加吸油过滤器的通油能力,清洗滤网,检查是否有空气进入 ;

6、拆修或更换有关元件;

7、调整或更换有关元件;

8、检查管路连接是否正确,油封是否可靠。

三、系统有振动和噪声

解决方法:

1、拧紧泵的连接螺栓及管路各管 螺母或更换密封元件;

2、修复或更换。

四、系统发热油温升高

解决方法:

1、适当增大油箱容量、更换或增设冷却装置;

2、选择粘度适合的油液;

3、改进系统设计,重新选择回路或液压泵。

五、油液中进入了空气

解决方法:

1、紧固各管道连接处,防止泄漏;

2、油箱中进出油管应尽量保持一定距离,也可以设置隔板,将进出油管隔开;

3、加足油液,应保持油液不低于油标指示线;

4、调整密封装置,或更换已损坏的密封件;

5、保证系统各部分能经常充满油液,在液压泵出口处应安装单向阀,在回油路上安装背压阀;

6、清除附着于滤油器上的脏物;

7、设法防止系统各点局部压力低于空气分离压。

六、系统过热

解决方法:

1、使用质量较好的油;

2、及时更换受损的零件;

3、注意容器内的油平面不能过高;

4、调整回油阀时应注意操作得当;

5、不要长时间使其工作。

挖掘机液压故障毕业论文

液压与气动技术发展趋势 ----社会需求永远是推动技术发展的动力,降低能耗,提高效率,适应环保需求,机电一体化,高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。 ----由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面: 1.减少能耗,充分利用能量 ----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题: ①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 ②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。 ③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。 ④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。 ⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。 ⑥为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。 2.主动维护 ----液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。 ----要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 ----另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。 3.机电一体化 ----电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下: (1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。 (2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。 (3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。 (4)计算机仿真标准化,特别对高精度、“高级”系统更有此要求。 (5)由电子直接控制元件将得到广泛采用,如电子直接控制液压泵,采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题,液压产品机电一体化现状及发展。 液压行业: ----液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展;向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展;开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件;积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。 ----液力偶合器向高速大功率和集成化的液力传动装置发展,开发水介质调速型液力偶合器和向汽车应用领域发展,开发液力减速器,提高产品可靠性和平均无故障工作时间;液力变矩器要开发大功率的产品,提高零部件的制造工艺技术,提高可靠性,推广计算机辅助技术,开发液力变矩器与动力换档变速箱配套使用技术;液粘调速离合器应提高产品质量,形成批量,向大功率和高转速方向发展。 气动行业: ----产品向体积小、重量轻、功耗低、组合集成化方向发展,执行元件向种类多、结构紧凑、定位精度高方向发展;气动元件与电子技术相结合,向智能化方向发展;元件性能向高速、高频、高响应、高寿命、耐高温、耐高压方向发展,普遍采用无油润滑,应用新工艺、新技术、新材料。 (1)采用的液压元件高压化,连续工作压力达到40Mpa,瞬间最高压力达到48Mpa; (2)调节和控制方式多样化; (3)进一步改善调节性能,提高动力传动系统的效率; (4)发展与机械、液力、电力传动组合的复合式调节传动装置; (5)发展具有节能、储能功能的高效系统; (6)进一步降低噪声; (7)应用液压螺纹插装阀技术,紧凑结构、减少漏油。采纳哦

本文以多体系统理论为基础建立了机床精度保持可靠性模型。文章首先对多体系统理论做了阐述,并以此理论为主要脉络,提出了运动副处磨损曲线及各部件当量工作时间的确定方法,并逐一研究了单个部件运动副的磨损对整机精度的影响,确定了对整机精度影响最敏感的部件,最后应用MATLAB软件对该精度保持模型进行了仿真验证。机械系统现有的可靠性理论和方法主要由电子工程领域发展而来,其核心主要基于以大样本为支撑的数理统计的方法,被广泛应用于中小型数控机床的可靠性研究,而对于数量少,无法形成足够统计样本的重型和超重型数控机床的可靠性理论研究,目前还被较少关注,本文通过建立TK6932数控落地铣镗床的精度保持可靠性模型,对重型和超重型数控机床的可靠性理论研究进行尝试。重型机床加工过程中,影响其精度保持性能的因素有很多,如机械振动、加工温度及运动副磨损等,其精度保持问题是一个复杂的系统工程,由于任务工作量大及实验条件有限等因素,本文将重点研究运动副磨损对精度保持性能的影响,在深入分析多体系统理论的基础上,推导出了机床精度保持可靠性模型,此模型可对重型机床维护周期进行预测,还可以为MRO技术提供维护参数。

液压传动系统的故障分析与排故液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的,它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点,因而广泛应用于工程机械领域。但是,液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因,而准确迅速地查出故障发生的部位和原因,并及时排除。在工程机械的使用、管理和维修中是十分重要的。��1 液压系统的主要故障��在相对运动的液压元件表面、液压油密封件、管路接头处以及控制元件部分,往往容易出现泄漏、油温过高、出现噪音以及电液结合部分执行动作失灵等现象。具体表现:一是管子、管接头处及密封面处的泄漏,它不仅增加了液压油的耗油量,脏污机器的表面,而且影响执行元件的正常工作。二是执行动作迟缓和无力,表现为推土机铲刀提升缓慢、切土困难,挖掘机挖掘无力、油马达转不起来或转速过低等。三是液压系统产生振动和噪音。四是其他元件出现异常。��2 故障的检查��2.1 直接检查法 �凭借维修人员的感觉、经验和简单工具,定性分析判断故障产生的原因,并提出解决的办法。 �2.2 仪器仪表检测法 �在直接观察的基础上,根据发生故障的特征和经验,采取各种检查仪器仪表,对液压系统的流量、压力、油温及液压元件转速直通式检测,对振动噪音和磨损微粒进行量的分析。 �2.3 元件置换法 �以备用元件逐一换下可能发生故障的元件,观察液压系统的故障是否消除,继而找出发生故障的部位和原因,予以排除。在施工现场,体积较大、不易拆装且储备件较少的元件,不宜采用这种方法。但对于如平衡阀、溢流阀及单向阀之类的体积小,易拆装的元件,采用置换法是比较方便的。 �2.4 定期按时监控和诊断�根据各种机械型号、检查内容和时间的规定,按出厂要求的时间和部位,通过专业检测、监控和诊断来检测元器件技术状况,及时发现可能出现的异常隐患,这是使液压系统的故障消灭在发生之前的一种科学技术手段。当然,执行定期检测法,首先要培养一些专业技术检测人员,使他们既精通工程机械液压元件的构造和原理,又掌握和钻研检测液压传动系统的各种诊断技术,在不断积累靠人的直感判断故障经验的同时,逐步发展不解体诊断技术,来完成技术数据采集,辅以电脑来分析判断故障的原因及排除方法。��3 液压系统的故障预防��3.1 保证液压油的清洁度 �正确使用标定的和要求使用的液压油及其相应的替代品(详参《工程机械油料手册》),防止液压油中侵入污物和杂质。因为在液压传动系统中,液压油既是工作介质,又是润滑剂,所以油液的清洁度对系统的性能,对元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命等影响极大。液压元件的配合精度极高,对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应更为敏感。 �造成污物杂质侵入液压油的主要原因,一是执行元件外部不清洁;二是检查油量状况时不注意;三是加油时未用120目的滤网过滤;四是使用的容器和用具不洁净; 五是磨损严重和损坏的密封件不能及时更换;六是检查修理时,热弯管路和接头焊修产生的锈皮杂质清理不净;七是油液贮存不当等等。�在使用检查修理过程中,应注意解决这些问题,以减少和防止液压系统故障的发生。 �3.2 防止液压油中混入空气 �液压系统中液压油是不可压缩的,但空气可压缩性很大,即使系统中含有少量空气,它的影响也是非常大的。溶解在油液中的空气,在压力较低时,就会从油中逸出产生气泡,形成空穴现象;到了高压区,在压力的冲击下,这些气泡又很快被击碎,急剧受到压缩,使系统产生噪音。同时,气体突然受到压缩时,就会放出大量的热能,因而引起局部受热,使液压元件和液压油受到损坏,工作不稳定,有时会引起冲击性振动。 �故必须防止空气进入液压系统。具体做法:一是避免油管破裂、接头松动、密封件损坏;二是加油时,避免不适当地向下倾倒;三是回油管插入油面以下;四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大,不能把溶解在油中的空气分离出来。 �3.3 防止液压油温度过度�液压系统中的油液的工作温度一般在30℃~80℃范围内比较好,在使用时必须注意防止油温过高。如油箱中的油面不够,液压油冷却器散热性能不良,系统效率太低,元件容量小,流速过高,选用油液粘度不正确,它们都会使油温升高过快。粘度高增加油液流动时的能量损耗,粘度低会使泄漏增多,因此在使用中能注意并检查这些问题,就可以预防油温过高。此外对液压油定期过滤,定期进行物理性能检验,既能保证液压系统的工作性能,又能减少液压元件的磨损和腐蚀,延长油液和液压元件的使用寿命。��4 液压系统的故障分析��4.1 传动系统分析法 �工程机械的液压传动系统如果维护得好,一般说来故障是比较少的。由于密封件老化、变质和磨损而产生外泄是很容易观察到的,根据具体情况可设法排除。但是如果液压元件的内部发生了故障是观察不到的,往往不容易一下子就找出原因,有时虽然是同样的故障现象,但产生的原因却不一定相同,要想准确而迅速地找出液压元件的故障的部位和原因,首先要根据发生故障元件的构造图、系统图,分析了解和研究元件的工作原理和特性,再使了解的构造原理与实物对号,具体情况具体分析,检查寻找故障发生的部位和产生的原因,以便采取相应的技术措施来排除故障。 �4.2 逻辑流程分析法 �此方法是根据液压传动系统的基本原理进行逻辑分析,减少怀疑对象,逐步逼近找出故障发生的部位和原因。��5 液压系统故障的排除��(1) 液压系统中管子、管子接头和焊接处,由于振动频率较高,常常发生破坏。在换用时要根据压力和使用场合,选用强度足够,内壁光滑清洁,无砂、无伤、无锈蚀、无氧化皮的管子。当管子需要焊接时,最好采用加套管的办法,因为对接可能使管的内径局部缩小;截段时,油管的截面与管子轴线的不垂直度不得大于0.5°,并清除铁屑和锐边倒钝。当管子支承距离过大或支承松动时要设卡固定拧紧,当弯曲半径过小时,易形成弯曲应力,弯曲半径一般应大于管外径的3倍。 �在密封表面处,密封元件的老化变质会使泄漏量增大。密封件的有效寿命通常是:固定元件之间的密封寿命时间为10000h,运动元件之间密封寿命时间为1500h~2000h。到了规定的使用寿命时间后,即使还可用的元件也应该更换。密封面的泄漏还与预压面的压力不够或不均匀有关。预压量增大时,其封油量压力增大,密封效果好,反之则差。再者摩擦表面光洁度与硬度不足也会缩短密封件的寿命。 �密封件设计不合理以及安装时扭曲刮伤也是导致密封圈早期磨损而引起泄漏的原因。 �油液中杂质过多,易加速密封件与摩擦表面的磨损,形成密封件的早期失效,油封工作温度过高或过低也会影响其寿命和工作性能。� (2) 执行元件运动的速度降低,主要是由于输入执行元件的液压油流量不足;执行元件无力的原因主要是输入液压油压力不足,以及回油管路背压过高等因素所造成的。 �工程机械液压系统所用的油泵多为齿轮泵,其工作压力为210×102kPa,柱塞泵的工作压力可达320×102kPa。泵的输出压力是由荷载决定的,并随着荷载的变化而变化。荷载无限增加,泵的压力也无限升高,直到系统某一部分被破坏。对于齿轮泵:主要是轴承、齿轮啮合面、齿顶与壳体、齿轮端面与泵盖间的磨损和密封件的磨损、老化、损坏使齿轮泵的内漏表现更为突出。在一定转速与一定压力下,对无端面间隙补偿的齿轮泵,其轴线磨损引起的泄漏约占全部内漏量的75%~85%,齿顶间隙内漏量约占15%~20%,其他内漏约占4%~5%,因此我们要抓住主要问题,采取有效的技术措施予以解决,就能使泵恢复其原有性能。 �在维修工作中,我们发现使用了一定时间的齿轮泵,由于啮合挤压,在齿顶和端面会产生毛刺,使泵体和端盖的磨损加剧,尤其是铝合金泵盖更为严重。如能定期修理检查,用油石磨掉所产生的毛刺,则可以延长油泵的寿命。叶片泵的主要故障是定子、叶片、转子、轴承和两侧配流盘的磨损,定子的内表面是由圆弧和过渡曲线组成的,过渡曲线如果采用“阿基米德”螺旋线,则叶片径向等速运动。实践证明,当我们将叶片泵解体修理时,定子内表面就在曲线与圆弧连接部分磨损最严重,换掉磨损严重的定子,可以使叶片泵恢复原有的性能,采用这种修理方法是比较经济的。叶片泵转子、叶片的使用寿命约相当于定子使用寿命的两倍,这在备料时应予以考虑。 �(3) 液压系统的蓄能器是用来调节能量、贮存能量、减少设备容积、降低功率消耗、减少系统发热、缓冲吸收冲击和脉动压力的辅助元件。常见的蓄能器有胶囊式的,它具有漏气损失小、反应灵敏、可以吸收急速的压力冲击和脉动、重量轻、体积小等特点。蓄能器发生故障会影响液压系统的正常工作,因此在检查气压量不足时,应按时充入惰性气体。 �(4) 液压系统中,要求装备精度高的还有液压马达。如果注意日常维护和保养,防止油液污染,一般不会发生故障,进入液压马达的油液须仔细过滤,以减少杂质,防止过快磨损。修理后的马达,应注满干净的液压油,排尽系统中的空气。确定不了马达是否有故障,最好不要拆卸,这样可减少污染的机会和保持配合的精度。液压缸是液压系统中的执行元件,常见的故障有漏油和运动不正常。缸头因密封件损坏而外泄,应立即更换密封件;油缸运动不正常有油缸内漏、油路中有空气、活塞密封件老化和损坏、油液有杂质、平衡阀发生故障等。 �(5) 控制元件是用来实现系统和执行元件对压力、流量方向的要求的。控制阀及时控制系统中最重要的元件,由于阀的配合一般都比较精密,所以在修理时应特别注意,不需拆阀芯的尽量不要抽出阀芯;配合副方位不要错乱,偶件不要互换;螺丝的拧紧力矩要均匀一致,锥形阀芯的接触线磨损可采用研磨修正接触线的办法解决;回位弹簧疲劳时,可予更换。

一般说来,一篇毕业论文要具备相对固定的格式。这些提到的毕业论文格式仅供参考。学校有具体规定的,则按规定办。这里以文件中规定的毕业论文格式为准。%D%A①论文题目,有的含副标题。题目之下是作者署名,署名之前或下边一行写作者的校、院、系、年级。%D%A②“摘要”与“关键词”(或称“内容提要”),一般为300字左右。位于作者署名之后,正文之前。关键词,结合标题和正文内容一般选取3至5个。%D%A③引论。用“O”标示,常写作“引言”、“引论”、“绪论”,引言较短时可不标出“O.引言”类小标题。引论的内容一般是交代选题背景,主要有:课题来源,本课题在国内外的研究进展状况。已有的研究成果,存在的问题。选题的意义,讨论的问题。本文分几部分,从哪些方面进行讨论,以及指导思想、论证方法等,均可根据内容的需要写在引论中。%D%A④正论。正论常分几部分写,分别标示“一”“二”“三”“四”等,有的加小标题,或以分论点的形式出现,以凸现论述的观点或主要内容。这部分是对研究过程及分析、归纳、概括的表达,体现出分析方法与思路,充分有力的论证。正论还要体现出明确的指导思想。%D%A⑤结论。一般用“结语”“小结”“余论”等标示。也可不标示“结语”之类的词儿,在正论之后空一行直接写结论或总结。 在毕业论文格式中,结论是对整个研究工作的归纳、综合或概括,也可以提出进一步研究的建议。若是在正论之后,对相关联的问题还想简短论述一下,或是对较为重要的问题再说一些想法,可写成“余论”。%D%A⑥毕业论文致谢。接上文另起一段。简述自己撰写毕业论文的体会,并对指导老师以及有关人员表示感谢。“毕业论文致谢”并非形式,也不是走过场,是一个大学生修养的表现。%D%A⑦注释与参考资料。注释专指“本文注”,即作者对论文有关内容所作的解释,一般用脚注(放在本页末)(属毕业论文格式的非必备项)。 参考文献专指“引文注”,即作者对引用他人作品的有关内容所作的说明,在引文结束处右上角用[1][2]等标示,序号与文末参考文献列表一致。同一著作或文章被多次引用时只著录一次。文后参考文献的著录格式见《参考文献格式》。%D%A⑧附录。收录和论文有直接关系的文字材料、图表、数据、试验结果等。中文方面的毕业论文 格式中作附录的情况似乎不多见(属毕业论文格式的非必备项)。%D%A以上是一篇毕业论文格式要求,是一般撰写毕业论文必需的表达形式,其中除“注释”和“附录”可有可无外,其他部分的毕业论文格式是必备的。%D%A2.毕业论文格式的其他要求:%D%A①毕业论文的字数要求。一般来说,文学、新闻、历史、哲学等方面的毕业论文在7000字以上,语言方面的论文在6000字左右,也有对函授学员、自考生要求在5000字左右的。我的想法是对字数不去“斤斤计较”,关键是在毕业论文的内容要有创见。一般说来,达到了内容的要求,相应地也会满足字数的要求。%D%A②表述要求。毕业论文是对自己研究成果的详细表述。要求论理正确、论据确凿、逻辑性强、层次分明,表意准确、鲜明,语言通顺、流畅,用规范汉字,不写错别字。一般情况下应采用计算机打印成文,若手抄则要求书写工整。%D%A③修改要求。论文初稿写好后,全文阅读,前后对照,检查论点论据论证和词句运用,修改好了之后,搁置几天或者一两周,再来挑毛病,经过多次修改、加工、润色,最后在老师指导下定稿。 tcO菊LaZCSqn9颂8yhMyL

变压器故障检测系统毕业论文

关于变压器的保护措施分析论文

摘要:文章分析了换流变压器的特点以及超高压直流输电的各种运行工况对换流变压器保护带来的影响。提出了换流变压器保护的总体设计思想。

关键词:换流变压器 保护 分析

0 引言

超高压直流输电由于其特有的优点,越来越广范的得到应用。这些优点包括:不须考虑稳定问题;线路故障恢复能力较强;调节作用利于交流系统的稳定;减少互联交流系统的短路容量;超过一定距离建设投资更经济等。换流变压器是直流输电系统中必不可少的重要设备。它可以提供相位差为30°的12脉波交流电压,降低交流侧谐波电流;作为交流系统和直流系统的电气隔离,提供阀的换相电抗;通过换流变压器可以在较大范围内调节交流电压,以使直流系统运行在最优的状态等。

1 换流变压器的特点

1.1 短路阻抗 直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路,为了将换向过程中的电流限制在一定范围内,换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。短路阻抗过大,会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小,因此保护配置与整定要在这方面予以考虑。

1.2 直流偏磁 当直流系统在使用大地回线的情况下,在一些运行工况下会有直流电流流入大地,如双极不平衡运行,单极大地回线方式等,使地电位发生变化,造成直流电流流入变压器原边绕组,使换流变压器发生直流偏磁,工作点偏移。如果此直流电流过大,会导致换流变压器铁心饱和,同时损耗和温升也将增加。因此,要配置相应的保护防止这种情况下对换流变压器造成的损坏。

1.3 谐波 由于换流器的非线性,在交流和直流系统中将出现谐波电压和电流。对于换流变压器,主要会流过特征谐波电流,即p*n+1次谐波电流(p为脉波数,n为任意正整数)。在运行中,谐波电流会使换流变压器损耗和温升增加,产生局部过热,发出高频噪声,还会使交流电网中的发电机和电容器过热,对通讯设备产生干扰。这些谐波电流应加以考虑,以免对保护装置造成影响。

1.4 调压分接头 为了使直流系统运行在最优的工况,减少交流系统电压扰动对直流系统的影响,换流变压器都具有较大范围的利用分接头调整电压的功能。例如:三峡到常州工程三峡侧换流变压器档位范围+25/-5,每档调节范围1.25%。因此保护设计时要考虑分接头调整带来的影响,如正常运行时变比的变化等。

1.5 直流系统的特殊运行工况 由于直流控制系统的特殊调节作用,使换流变压器遇到的运行工况以及故障情况不同于普通变压器。这些不同主要包括以下几点:

1.5.1 直流系统的故障相当于换流变压器的区外故障,一般短路电流都不会太大。对于整流侧,穿越换流变的'电流会增大,但由于直流控制保护系统的快速作用,很快会减小。对于逆变侧,直流系统的故障会造成直流电流无法传变至交流侧,反而会使穿越电流减小。

1.5.2 对于换流变压器保护来说,直流系统造成的最严酷的区外故障为整流侧的阀短路故障,相当于换流变出口的两相或三相短路故障。但由于直流保护的干预,实际只会出现半个周波的两相短路。对于逆变侧,由于触发角很大,阀短路时流过换流变压器的电流较整流侧小很多。

1.5.3 换流变压器发生区内故障时,直流系统一般不会提供短路电流。这是由直流控制系统的作用造成的。在整流侧,功率由交流侧转换至直流侧,换流变压器的故障只会造成这种转换的停止,而不会使功率反向,因此直流侧不会提供短路电流;在逆变侧,当故障轻微换相可以正常进行时,由于直流系统的定电流控制特性,直流侧不会提供额外的短路电流。如果故障严重,必然造成换相无法进行(交流电压降低),直流侧更不会提供短路电流。

1.5.4 由于直流控制系统快速的调节作用,在需要的时候,可以快速的将功率传输由一个方向反至另一个方向,对于换流变压器来说,就会出现快速的潮流反向。

1.5.5 换流变压器保护区内发生接地故障时,实际造成了阀的短路。由于阀的单向导电性,故障电流半周电流大,半周电流小,导致差电流中含有较大的二次谐波。

1.5.6 对于逆变侧的换流变压器的区内故障,往往会导致换相失败的发生,从而在穿越电流电流中产生很大的谐波,但差电流(即提供给故障点的电流)仍主要为工频分量。

1.5.7 由于换流变压器的特殊运行方式以及较大的漏抗(作为换相电抗),二次侧故障一般不会造成各侧TA的饱和,即使饱和造成保护的“误动作”也是正确的(换流变的区外即阀的区内故障,都会造成直流的停运)。但对于一个半开关的接线方式,交流系统区外故障时高压侧TA存在饱和的可能。。这种情况下的误动作是不可接受的,必须防止。

1.5.8 在阀未解锁前,当阀侧交流连线存在接地故障时,并不产生接地电流,也不会对变压器造成损害。但如此时不发现故障,阀一解锁后,就会造成阀的短路。因此要设置保护检测这种情况下的接地故障。

2 换流变压器的保护措施

2.1 保护的配置原则 为了保证既可靠又安全,在既简单又经济的情况下,可以这样配置换流变压器保护:每台换流变压器保护装设两台保护装置,每台保护装置的电源、输入独立,每台装置的输出都可以到达断路器的两个跳闸线圈以及直流控制的两个系统。每台装置采取措施防止自身误动作,而靠两装置的或出口防止故障情况下的拒动作。 2.2 保护的配置及原理 为了避免换流站特有的谐波对保护的影响,保护装置应从硬件和软件上采取措施,使保护只针对工频分量。

主保护包括稳态比率差动、差动速断、工频变化量比率差动、零序比率差动、过激磁保护。后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。

2.2.1 稳态比率差动保护 由于变比和联接组的不同,电力变压器在运行时,各侧电流大小及相位也不同。在构成继电器前必须消除这些影响。换流变压器的TA一般装在各侧绕组上,因此原、副边绕组电流相位相同,因此只需要对变比的影响进行补偿。以下的叙述的前提均为已消除了变压器各侧幅值和相位的差异。

稳态比例差动保护用来区分感受到的差流是由于内部故障还是不平衡输出(特别是外部故障时)引起。装置采用初始带制动的变斜率比率制动特性,稳态比率差动元件由低值比率差动(灵敏)和高值比率差动(不灵敏)两个元件构成。为了保证区内故障的快速切除,只有低值比率差动元件(灵敏)设有TA饱和判据,高值比率差动元件(不灵敏)不设TA饱和判据。

对于换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡,可用三种方法来解决:一是通过整定值躲开;二是利用浮动门槛自适应调整;三是利用分接头位置来调整。方法一、二简单实用,三实现起来复杂。

2.2.2 工频变化量比率差动保护 装置中依次按相判别,当满足 一定条件时,工频变化量比率差动动作。工频变化量比率差动保护经过涌流判别元件、过激磁闭锁元件闭锁后出口。

由于工频变化量比率差动的制动系数可取较高的数值,其本身的特性抗区外故障时TA的暂态和稳态饱和能力较强。工频变化量比率差动元件提高了装置在变压器正常运行时内部发生轻微匝间故障的灵敏度。且工频变化量比率差动保护不会受换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡的影响。

2.2.3 后备保护 后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。

3 小结

分析换流变压器与交流系统的主变压器比较所具有特点,阐述了这些特点以及直流输电的各种特殊运行工况对换流变压器保护带来的影响,并提出了相应的保护方案。

1主题内容与适用范围 1.1本导则适用于电压等级在35~220kV的国产油浸电力变压器、6kV及以上厂用变压器和同类设备,如消弧线圈、调压变压器、静补装置变压器、并(串)联电抗器等。 对国并进口的油浸电力变压器及同类设备可参照本导则并按制造厂的规定执行。 1.2本导则适用于变压器标准项目大、小修和临时检修。不包括更换绕组和铁芯等非标准项目的检修。 1.3变压器及同类设备需贯彻以预防为主,计划检修和诊断检修相结合的方针,做到应修必修、修必修好、讲究实效。 1.4有载分接开关检修,按部颁DL/T574-95《有载分接开关运行维修导则》执行。 1.5各网、省局可根据本导则要求,结合本地区具体情况作补充规定。 2引用标准 GB1094.1~1094.5-85电力变压器 GB6451.1~6451.5-86油浸式电力变压器技术参数和要求 GB7251-87变压器油中溶解气体分析和判断导则 GBJ148-90电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范 GB7665-87变压器油 DL/T572-95电力变压器运行规程 DL/T574-95有载分接开关运行维修导则 3检修周期及检修项目 3.1检修周期 3.1.1大修周期 3.1.1.1一般在投入运行后的5年内和以后每间隔10年大修一次。 3.1.1.2箱沿焊接的全密封变压器或制造厂另有规定者,若经过试验与检查并结合运行情况,判定有内部故障或本体严重渗漏油时,才进行大修。 3.1.1.3在电力系统中运行的主变压器当承受出口短路后,经综合诊断分析,可考虑提前大修。 3.1.1.4运行中的变压器,当发现异常状碚或经试验判明有内部故障时,应提前进行大修;运行正常的变压器经综合诊断分析良好,总工程师批准,可适当延长大修周期。中华人民共和国电力工业部1995-06-29发布1995-11-01实施 3.1.2小修周期 3.1.2.1一般每年1次; 3.1.2.2安装在2~3级污秽地区的变压器,其小修周期应在现场规程中予以规定。 3.1.3附属装置的检修周期 3.1.3.1保护装置和测温装置的校验,应根据有关规程的规定进行。 3.1.3.2变压器油泵(以下简称油泵)的解体检修:2级泵1~2年进行一次,4级泵2~3年进行一次。 3.1.3.3变压器风扇(以下简称风扇)的解体检修,1~2年进行一次。 3.1.3.4净油器中吸附剂的更换,应根据油质化验结果而定;吸湿器中的吸附剂视失 程度随时更换。 3.1.3.5自动装置及控制回路的检验,一般每年进行一次。 3.1.3.6水冷却器的检修,1~2年进行一次。 3.1.3.7套管的检修随本体进行,套管的更换应根据试验结果确定。 3.2检修项目 3.2.1大修项目 3.2.1.1吊开钟罩检修器身,或吊出器身检修; 3.2.1.2绕组、引线及磁(电)屏蔽装置的检修; 3.2.1.3铁芯、铁芯紧固件(穿心螺杆、夹件、拉带、绑带等)、压钉、压板及接地片的检修; 3.2.1.4油箱及附件的检修,季括套管、吸湿器等; 3.2.1.5冷却器、油泵、水泵、风扇、阀门及管道等附属设备的检朔; 3.2.1.6安全保护装置的检修; 3.2.1.7油保护装置的检修; 3.2.1.8测温装置的校验; 3.2.1.9操作控制箱的检修和试验; 3.2.1.10无盛磁分接开关和有载分接开关的检修; 3.2.1.11全部密封胶垫的更和组件试漏; 3.2.1.12必要时对器身绝缘进行干燥处理; 3.2.1.13变压器油的处理或换油; 3.2.1.14清扫油箱并进行喷涂油漆; 3.2.1.15大修的试验和试运行。 3.2.2小修项目 3.2.2.1处理已发现的缺陷; 3.2.2.2放出储油柜积污器中的污油; 3.2.2.3检修油位计,调整油位; 3.2.2.4检朔冷却装置:季括油泵、风扇、油流继电器、差压继电器等,必要时吹扫冷却器管束; 3.2.2.5检修安全保持记装置:包括储油柜、压力释放阀(安全气道)、气体继电器、速动油压继电器等; 3.2.2.6检修油保护装置; 3.2.2.7检修测温装置:包括压力式温度计、电阻温度计(绕组温度计)、棒形温度计等; 3.2.2.8检修调压装置、测量装置及控制箱,并进行调试; 3.2.2.9检查接地系统; 3.2.2.10检修全部阀门和塞子,检查全部密封状态,处理渗漏油; 3.2.2.11清扫油箱和附件,必要时进行补漆; 3.2.2.12清扫并绝缘和检查导电接头(包括套管将军帽); 3.2.2.13按有关规程规定进行测量和试验。 3.2.3临时检修项目 可视具体情况确定。 3.2.4对于老、旧变压器的大修,建议可参照下列项目进行改进 3.2.4.1油箱机械强度的加强; 3.2.4.2器身内部接地装置改为引并接地; 3.2.4.3安全气道改为压力释放阀; 3.2.4.4高速油泵改为低速油泵; 3.2.4.5油位计的改进; 3.2.4.6储油柜加装密封装置; 3.2.4.7气体继电器加装波纹管接头。 4检修前的准备工作 4.1查阅档案了解变压器的运行状况 4.1.1运行中所发现的缺陷和异常(事故)情况,出口短路的次数和情况; 4.1.2负载、温度和附属装置的运行情况; 4.1.3查阅上次大修总结报告和技术档案; 4.1.4查阅试验记录(包括油的化验和色谱分析),了解绝缘状况; 4.1.5检查渗漏油部位并作出标记; 4.1.6进行大修前的试验,确定附加检修项目。 4.2编制大修工程技术、组织措施计划 其主要内容如下: 4.2.1人员组织及分工; 4.2.2施工项目及进度表; 4.2.3特殊项目的施工方案; 4.2.4确保施工安全、质量的技术措施和现场防火措施; 4.2.5主要施工工具、设备明细表,主要材料明细表; 4.2.6绘制必要的施工图。 4.3施工场地要求 4.3.1变压器的检修工作,如条件许可,应尽量安排在发电厂或变电所的检修间内进行; 4.3.2施工现场无检修间时,亦可在现场进行变压器的检修工作,但需作好防雨、防潮、防尘和消防措施,同时应注意与带电设备保持安全距离,准备充足的施工电源及照明,安排好储油容量、大型机具、拆卸附件的放置地点和消防器材的合理布置等。 5变压器的解体检修与组装 5.1解体检修 5.1.1办理工作票、停电,拆除变压器的外部电气连接引线和二次接线,进行检修前的检查和试验。 5.1.2部分排油后拆卸套管、升高座、储油柜、冷却器、气体继电器、净油器、压力释放阀(或安全气道)、联管、温度计等附属装置,并分别进行校验和检修,在储油柜放油时应检查油位计指示是否正确。 5.1.3排出全部油并进行处理。 5.1.4拆除无励磁分接开关操作杆;各类有载分接开关的拆卸方法参见《有载分接开关运行维修导则》;拆卸中腰法兰或大盖宫接螺栓后吊钟罩(或器身)。 5.1.5检查器身状况,进行各部件的紧固并测试绝缘。 5.1.6更换密封胶垫、检修全部阀门,清洗、检修铁芯、绕组及油箱。 5.2组装 5.2.1装回钟罩(或器身)紧固螺栓后按规定注油。 5.2.2适量排油后安装套管,并装好内部引线,进行二次注油。 5.2.3安装冷却器等附属装置。 5.2.4整体密封试验。 5.2.5注油至规定定的油位线。 5.2.6大修后进行电气和油的试验。 5.3解体检修和组装时的注意事项。 5.3.1拆卸的螺栓等零件应清洗干净分类妥善保管,如有损坏应检修或更换。 5.3.2拆卸时,首先拆小型仪表和套管,后拆大型组件,组装时顺序相反。 5.3.3冷却器、压力释放阀(或安全气道)、净油器及储油柜等中件拆下后,应用盖板密封、对带有电流互感器的升高座应注入合格的变压器油(或采取其它防潮密封施)。 5.3.4套管、油位计、温度计等易损部件拆下后应妥善保管,防止损坏和受潮;电容式套管应垂直放置。 5.3.5组装后要检查冷却器、净油器和气体继电器阀门,按照规定开启或关闭。 5.3.6对套管升高座、上部管道孔盖、冷却器和净油器等上部的放气孔应进行多次排气,直至排尽为止,并重新密封好擦净油迹。 5.3.7拆卸无盛磁分接开关操作杆时,应记录分接开关的位置,并作好标记;拆卸有载分接开关时,分接头应置于中间位置(或按制造厂的规定执行)。 5.3.8组装后的变压器各零部件应完整无损。 5.3.9认真做好现场记录工作。 5.4检修中的起重和搬运 5.4.1起重工作及注意事项 5.4.1.1起重 荼应分工明确,专人指挥,并有统一信号; 5.4.1.2根据变压器钟罩(或器身)的重要选择起重工具,包括起重机、钢丝绳、吊环、U型挂环、千斤顶、枕木等; 5.4.1.3起重前应先拆除影响起重工作的各种连接; 5.4.1.4如系吊器身,应先紧固器身有关螺栓; 5.4.1.5起吊变压器整体或钟罩(器身)时,钢丝绳应分别挂在专用起吊装置上,遇棱角处应放置衬垫;起吊100mm左右时应停留检查悬挂及捆绑情况,确认可靠后再继续起吊; 5.4.1.6起吊时钢丝绳的夹角不应大于60°,否则应采用专用吊具或调整钢丝绳套; 5.4.1.7起吊或落回钟罩(或器身)时,四角应系缆绳,由专人扶持,使其保持平稳; 5.4.1.8起吊或降落速度应均匀,掌握好重心,防止倾斜; 5.4.1.9起吊或落回钟罩(或器身)时,应使高、低压侧引线,分接开关支架与箱壁间保持一定的间隙,防止碰伤器身; 5.4.1.10当钟罩(或器身)因受条件限制,起吊后不能移动而需在空中停留时,应采取支撑等防止坠落措施; 5.4.1.11吊装套管时,其斜度应与套管升高座的斜度基本一致,并用缆绳绑扎好,防止倾倒损坏瓷件; 5.4.1.12采用汽车吊起重时,应检查支撑稳定性,注意起重臂伸张的角度、回转范围与临近带电设备的安全距离,并设专人监护。 5.4.2搬运工作及注意事项 5.4.2.1了解道路及沿途路基、桥梁、涵洞、地道等的结构及承重载荷情况,必要时予以加固,通过重要的铁路道口,应事先与当地铁路部门取得联系。 5.4.2.2了解沿途架空电力线路、通信线路和其它障碍物的高度,排除空中障碍,确保安全通过。 5.4.2.3变压器在厂(所)内搬运或较长距离搬运时,均应绑轧固定牢固,防止冲击震动、倾斜及碰坏零件;搬运倾斜角在长轴方向上不大于15°,在短轴方向上不大于10°;如用专用托板(木排)牵引搬运时,牵引速度不大于100m/h,如用变压器主体滚轮搬运时,牵引速度不大于200m/h(或按制造厂说明书的规定)。 5.4.2.4利用千斤顶升(或降)变压器时,应顶在油箱指定部位,以防变形;千斤顶应垂直放置;在千斤顶的顶部与油箱接触处应垫以木板防止滑倒。 5.4.2.5在使用千斤顶升(或降)变压器时,应随升(或降)随垫木方和木板,防止千斤顶失灵突然降落倾倒;如在变压器两侧使用千斤顶时,不能两侧同时升(或降),应分别轮流工作,注意变压器两侧高度差不能太大,以防止变压器倾斜;荷重下的千斤顶不得长期负重,并应自始至终有专人照料。 5.4.2.6变压器利用滚杠搬运时,牵引的着力点应放在变压器的重心以下,变压器底部应放置专用托板。为增加搬运时的稳固性,专用托板的长度应超过变压器的长度,两端应制成楔形,以便于放置滚框;运搬大型变压器时,专用托板的下中应加设钢带保护,以增强其坚固性。 5.4.2.7采用专用托板、滚框搬运、装卸变压器时,通道要填平,枕木要交错放置;为便于滚杠的滚动,枕木的搭接处应沿变压器的前进方向,由一个接头稍高的枕木过渡到稍低的枕木上,变压器拐弯时,要利用滚框调整角度,防止滚杠弹出伤人。 5.4.2.8为保持枕木的平整,枕木的底部可适当加垫厚薄不同的木板。 5.4.2.9采用滑全国纪录组牵引变压器时,工作人员和需站在适当位置,防止钢丝绳松扣或拉断伤人。 5.4.2.10变压器在搬运和装卸前,应核对高、低压侧方向,避免安装就位时调换方向。 5.4.2.11充氮搬运的变压器,应装有压力监视表计和补氮瓶,确保变压器在搬运途中始终保持正压,氮气压力应保持0.01~0.03MPa,露点应在-35℃以下,并派专人监护押运,氮气纯度要求不低于99.99%。 (2005-06-25)整体组装 6.2.1整体组装前的准备工作和要求 6.2.1.1组装前应彻底清理冷却器(散热器),储油柜,压力释放阀(安全气道),油管,升高座,套管及所有组、部件。用合格的变压器油冲洗与油直接接触的组、部件。 6.2.1.2所附属的油、水管路必须进行彻底的清理,管内不得有焊渣等杂物,并作好检查记录。 6.2.1.3油管路内不许加装金属网,以避免金属网冲入油箱内,一般采用尼龙网。 6.2.1.4安装上节油箱前,必须将油箱内部、器身和箱底内的异物、污物清理干净。 6.2.1.5有安装标志的零、部件,如气体继电器、分接开关、高压、中压套管或高座及压力释放阀(或安全气道)升高座等与油箱的相对位置和角度需按照安装标志组装。 6.2.1.6准备好全套密封胶垫和密封胶。 6.2.1.7准备好合格的变压器油。 6.2.1.8将注油设备、抽真空设备及管路清扫干净;新使用的油管亦应先冲洗干净,以去除油管内的脱模剂。 6.2.2组装 6.2.2.1装回钟罩(或器身); 6.2.2.2安装组件时,应按制造厂的“发装使用说明书”规定进行; 6.2.2.3油箱顶部若有定位件,应按并形尺寸图及技术要求进行定位和密封; 6.2.2.4制造时无升高坡度的变压器,在基础上应使储油柜的气体继电器侧具有规定的升高坡度; 6.2.2.5变压器引线的根部不得受拉、扭及弯曲; 6.2.2.6对于高压引线,所包扎的绝缘锥部分必须进入套管的均压球内,防止扭曲; 6.2.2.7在装套管前必须检查无盛磁分接开关连杆是否已插入分接开关的拨叉内,调整至所需的分接位置上; 6.2.2.8各温度计座内应注以变压器油; 6.2.2.9按照变压器外形尺寸图(装配图)组装已拆卸的各组、部件,其中储油柜、吸湿器和压力释放阀(安全气道)可暂不装,联结法兰用盖板密封好;安装要求和注意事项按各组部件“安装使用说明书”进行。 6.3排油和注油 6.3.1排油和注油的一般规定 6.3.1.1检查清扫油罐、油桶、管路、滤油机、油泵等,应保持清洁干燥,无灰尘杂质和水分。 6.3.1.2排油时,必须将变压器和油罐的放气孔打开,放气孔宜接入干燥空气装置,以防潮气侵入。 6.3.1.3储油柜内油不需放出时,可将储油柜下面的阀门关闭。将油箱内的变压器油全部放出。 6.3.1.4有载调压变压器的有载分接开关油室内的油应分开抽出。 6.3.1.5强油水冷变压器,在注油前应将水冷却器上的差压继电器和净油器管路上的塞子关闭。 6.3.1.6可利用本体箱盖阀门或气体继电器联管处阀让安装抽空管,有载分接开关与本体应安连通管,以便与本体等压,同时抽空注油,注油后应予拆除恢复正常。 6.3.1.7向变压器油箱内注油时,应经压力式滤油机(220kV变压器宜用真空滤油机)。 图1真空注油连接示意图 1-油罐;2,4,9,10-阀门;3-压力滤油机或真空滤油机;5-变压器;6-真空计;7-逆止阀;8-真空泵 6.3.2真空注油 220kV变压器必须进行真空注油,其它奕坟器有条件时也应采用直空注油,真空注油应遵守制造厂规定,或按下述方法进行,其连接图见图1。 通过试抽真空检查油箱的强度,一般局部弹性变形不应超过箱壁厚度的2倍,并检查真空系统的严密性。 操作方法: 6.3.2.1以均匀的速度抽真空,达到指定真空度并保持2h后,开始向变压器油箱内注油(一般抽空时间=1/3~1/2暴露空气时间),注油温度宜略高于器身温度; 6.3.2.2以3~5t/h的速度将油注入变压器距箱顶约200mm时停止,并继续抽夫空保持4h以上; 6.3.2.3变压器补油:变压器经真空注油后补油时,需经储油柜注油管注入,严禁以下部油门注入,注油时应使油流缓慢注入变压器至规定的油面为止,再静止12h。 6.3.3胶囊式储油柜的补油 6.3.3.1进行胶囊排气:打开储油柜上部排气孔,由注油管将油注满储油柜,直至排气孔出油,再关闭注油管和排气孔; 6.3.3.2从变压器下部油门排油,此时空气经吸湿器自然进入储油柜胶囊内部,至油位计指示正常油位为止。 6.3.4隔膜式储油柜的补油 6.3.4.1注油前应首先将磁力油位计调整至零位,然后打开隔膜上的放气塞,将隔膜内的气体排除再关闭放气塞; 6.3.4.2由注油管向隔膜内注油达到比指定油位稍高,再次打开放气塞充分排除隔膜内的气体,直到向外溢油为止,经反复调整达到指定油位; 6.3.4.3发现储油柜下部集气盒油标指示有空气时,应用排气阀进行排气; 6.3.4.4正常油位低时的补油,利用集气盒下部的注油管接至滤油机,向储油柜内注油,注油过中发现集气盒中有空气时应停止注油,打开排气管的阀门向外排气,如此反复进行,直至储油柜油位达到要求为止。 6.3.5油位计带有小胶带时储油柜的注油 6.3.5.1变压器大修后储油柜未加油前,先对油位计加油,此时需将油表呼吸塞及小胶囊室的塞子打开,用漏斗从油表呼吸塞座处徐徐加油,同时用手按动小胶带,以便将囊中空气全部排出; 6.3.5.2打开油表放油螺栓,放出油表内多余油量(看到油有内油位即可),然后关上小胶囊室的塞子,注意油表呼吸塞不必拧得太紧,以保证油表内空气自由呼吸。 6.4整体密封试验 变压器安装完毕后,应进行整体密封性能的检查,具体规定如下: 6.4.1静油柱压力法:220kV变压器油柱高度3m,加压时间24h;35~110kV变压器油柱高度2m,加压时间24h;油柱高度从拱顶(或箱盖)算起。 6.4.2充油加压法:加油压0.035MPa时间12h,应无渗漏和损伤。 6.5变压器油处理 6.5.1一般要求 6.5.1.1大修后注入变压器内的变压器油,其质量应符合GB7665-87规定; 6.5.1.2注油后,应从变压器底部放油阀(塞)采取油样进行化验与色谱分析; 6.5.1.3根据地区最低温度,可以选用不同牌号的变压器油; 6.5.1.4注入套管内的变压器油亦应符合GB7665-87规定; 6.5.1.5补充不同牌号的变压器油时,应先做混油试验,合格后方可使用。 6.5.2压力滤油 6.5.2.1采用压力式滤油机过滤油中的水分和杂质;为提高滤油速度和质量,可将油加温至50~60℃。 6.5.2.2滤油机使用前应先检查电源情况,滤油机及滤网是否清洁,极板内是否装有经干燥的滤油纸,转动方向是否正确,外壳有无接地,压力表指示是否正确。 6.5.2.3启动员滤油机应先开出油阀门,后开进油阀门,停止时操作顺序相反;当装有加热器时,应先启动滤油机,当油流通过后,再投入加热器,停止时操作顺序相反。 滤油机压力一般为0.25~0.4MPa,最大不超过0.5MPa

液压机液压系统毕业论文设计

这个怎么样? 万能外圆磨床液压传动系统设计 (毕业设计28页14982字+CAD图纸+任务书+外文翻译+调研报告 全套) 摘要:随着科技步伐的加快,液压技术在各个领域中得到了广泛应用,液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。本文主要研究的是液压传动系统,液压传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行。设计时,必须从实际情况出发,有机地结合各种传动形式,充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、作简单、维修方便的液压传动系统。 关键词:液压传动、数据计算、装量 目 录 第一章 引言……………………………………..……………………….1 第二章 万能外圆磨床液压系统的设计步骤与设计要求.……………..2 2.1 设计步骤 ……………………………………………….…………2 2.2 明确设计要求...................................................................................2 第三章 万能外圆磨床液压系统工作原理及特点…………………….. 2 3.1 万能外圆磨床液压系统工作原理……………………………...…3 3.2 万能外圆磨床液压系统的特点…………………………….…..…6 第四章 制定基本方案和绘制液压系统图…………………………….. 7 4.1基本方案.............................................................................. ……….7 4.2液压系统图……………………………………………………... …9 第五章 型万能外圆磨床各液压元件的选择…………………………..11 5.1液压泵的选择...................................................................................11 5.2阀的选择……………………………………………………..…….12 5.3器的选择……………………………………………………..…….13 5.4尺寸的确定................................................................... ……...........13 5.5量的确定………………………………………………………..…..14 第六章 磨床中上料机的液压系统进行设计计算…………………..…16 6.1分析……………………………………………………………..….16 6.2缸主要参数的确定……………………………………………..….16 6.3液压系统图…………………………………………………..…….17 6.4元件的选择…………………………………………………….…..18 6.5系统的性能验算……………………………………………….…..20 第七章 型外圆磨床的故障分析及维修…………………………….… 22 7.1 型外圆磨床的故障分析……………………………………………. 22 7.2 型外圆磨床的维修………………………………………………...…25 第八章 总结………………………………………………………………28 第九章 毕业设计小结…………………………………………… …….29 第十章 致谢………………………………….…………………… ……30 参考文献………………………………………………………………….31 第一章 引言 液压技术自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,已有300年的历史了,但其真正的发展只是在第二次世界大战后50余年的时间内,战后液压技术迅速向民用工业,在机床,工程机械,农业机械,汽车等行业中逐步推广。本世纪60年代以来,随着原子能,空间技术,计算机技术的发展,液压技术得到了很大的发展,并渗透到各个工业领域中。当前液压技术正向高压,高速,大功率,高效,低噪音,经久耐用,高度集成化的方向发展。 随着科技步伐的加快,液压技术在各个领域中得到了广泛应用,液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。但是,由于设计、制造、安装、使用和维护等方面的因素,影响了液压系统的正常运行。因此,了解系统工作原理,懂得一些设计、制造、安装、使用和维护等方面的知识,是保证液压系统能正常运行并极大发挥液压技术优势的先决条件。 本文主要研究的是液压传动系统,液压传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行。设计时,必须从实际情况出发,有机地结合各种传动形式,充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、作简单、维修方便的液压传动系统。 第二章 万能外圆磨床 液压系统的设计步骤与设计要求 液压传动系统是液压机械的一个组成部分,液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时,必须从实际情况出发,有机地结合各种传动形式,充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、作简单、维修方便的液压传动系统。 2.1 设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序,各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说,在明确设计要求之后,大致按如下步骤进行。 1)确定液压执行元件的形式; 2)进行工况分析,确定系统的主要参数; 3)制定基本方案,拟定液压系统原理图; 4)选择液压元件; 5)液压系统的性能验算; 2.2 明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前,必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1)主机的概况:用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等; 2)液压系统要完成哪些动作,动作顺序及彼此联锁关系如何; 3)液压驱动机构的运动形式,运动速度; 4)各动作机构的载荷大小及其性质; 5)对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求; 6)自动化程序、作控制方式的要求; 7)对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求; 8)对效率、成本等方面的要求。 加油!!祝愿你可以成功!

液压回路的设计,液压元件的选择,液压阀的功能及作用,危险截面的强度校核!

一 绪论1.1 液压传动与控制概述液压传动与控制是以液体(油、高水基液压油、合成液体)作为介质来实现各种机械量的输出(力、位移或速度等)的。它与单纯的机械传动、电气传动和气压传动相比,具有传递功率大,结构小、响应快等特点,因而被广泛的应用于各种机械设备及精密的自动控制系统。液压传动技术是一门新的学科技术,它的发展历史虽然较短,但是发展的速度却非常之快。自从1795年制成了第一台压力机起,液压技术进入了工程领域;1906年开始应用于国防战备武器。第二次世界大战期间,由于军事工业迫切需要反应快、精度高的自动控制系统,因而出现了液压伺服控制系统。从60年代起,由于原子能、空间技术、大型船舰及电子技术的发展,不断地对液压技术提出新的要求,从民用到国防,由一般的传动到精确度很高的控制系统,这种技术得到更加广泛的发展和应用。在国防工业中:海、陆、空各种战备武器均采用液压传动与控制。如飞机、坦克、舰艇、雷达、火炮、导弹及火箭等。在民用工业中:有机床工业、冶金工业、工程机械、农业方面,汽车工业、轻纺工业、船舶工业。另外,近几年又出现了太阳跟踪系统、海浪模拟装置、飞机驾驶模拟、船舶驾驶模拟器、地震再现、火箭助飞发射装置、宇航环境模拟、高层建筑防震系统及紧急刹车装置等,均采用了液压技术。总之,一切工程领域,凡是有机械设备的场合,均可采用液压技术。它的发展如此之快,应用如此之广,其原因就是液压技术有着优异的特点,归纳起来液压动力传动方式具有显著的优点:其单位重量的输出功率和单位尺寸输出功率大;液压传动装置体积小、结构紧凑、布局灵活,易实现无级调速,调速范围宽,便于与电气控制相配合实现自动化;易实现过载保护与保压,安全可靠;元件易于实现系列化、标准化、通用化;液压易与微机控制等新技术相结合,构成“机-电-液-光”一体化便于实现数字化。1.2 液压机的发展及工艺特点液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一,自19世纪问世以来发展很快,液压机在工作中的广泛适应性,使其在国民经济各部门获得了广泛的应用。由于液压机的液压系统和整机结构方面,已经比较成熟,目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面,也主要表现在高速化、高效化、低能耗;机电液一体化,以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善;自动化、智能化,实现对系统的自动诊断和调整,具有故障预处理功能;液压元件集成化、标准化,以有效防止泄露和污染等四个方面。作为液压机两大组成部分的主机和液压系统,由于技术发展趋于成熟,国内外机型无较大差距,主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面,有较明显改善。在油路结构设计方面,国内外液压机都趋向于集成化、封闭式设计,插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。特别是集成块可以进行专业化的生产,其质量好、性能可靠而且设计的周期也比较短。近年来在集成块基础上发展起来的新型液压元件组成的回路也有其独特的优点,它不需要另外的连接件其结构更为紧凑,体积也相对更小,重量也更轻无需管件连接,从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声。逻辑插装阀具有体积小、重量轻、密封性能好、功率损失小、动作速度快、易于集成的特点,从70年代初期开始出现,至今已得到了很快的发展。我国从1970年开始对这种阀进行研究和生产,并已将其广泛的应用于冶金、锻压等设备上,显示了很大的优越性。液压机工艺用途广泛,适用于弯曲、翻边、拉伸、成型和冷挤压等冲压工艺,压力机是一种用静压来加工产品。适用于金属粉末制品的压制成型工艺和非金属材料,如塑料、玻璃钢、绝缘材料和磨料制品的压制成型工艺,也可适用于校正和压装等工艺。由于需要进行多种工艺,液压机具有如下的特点:(1) 工作台较大,滑块行程较长,以满足多种工艺的要求;(2) 有顶出装置,以便于顶出工件;(3) 液压机具有点动、手动和半自动等工作方式,操作方便;(4) 液压机具有保压、延时和自动回程的功能,并能进行定压成型和定程成型的操作,特别适合于金属粉末和非金属粉末的压制;(5) 液压机的工作压力、压制速度和行程范围可随意调节,灵活性大。二 150t液压机液压系统工况分析本机器(见图1.1)适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。本机器具有独立的动力机构和电气系统。采用按钮集中控制,可实现调整、手动及半自动三种操作方式。本机器的工作压力、压制速度、空载快速下行和减速的行程范围均可根据工艺需要进行调整,并能完成一般压制工艺。此工艺又分定压、定程两种工艺动作供选择。定压成型之工艺动作在压制后具有保压、延时、自动回程、延时自动退回等动作。 本机器主机呈长方形,外形新颖美观,动力系统采用液压系统,结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。该机并设有脚踏开关,可实现半自动工艺动作的循环。2.2 工况分析本次设计在毕业实习调查的基础上,用类比的方法初步确定了立式安装的主液压缸活塞杆带动滑块及动横梁在立柱上滑动下行时,运动部件的质量为500Kg。1.工作负载 工件的压制抗力即为工作负载:2. 摩擦负载 静摩擦阻力:动摩擦阻力:3. 惯性负载自重:4. 液压缸在各工作阶段的负载值:其中: ——液压缸的机械效率,一般取 =0.9-0.97。工况 负载组成 推力 F/2.3负载图和速度图的绘制:负载图按上面的数值绘制,速度图按给定条件绘制,如图:三 液压机液压系统原理图设计3.1 自动补油的保压回路设计考虑到设计要求,保压时间要达到5s,压力稳定性好。若采用液压单向阀回路保压时间长,压力稳定性高,设计中利用换向阀中位机能保压,设计了自动补油回路,且保压时间由电气元件时间继电器控制,在0-20min内可调整。此回路完全适合于保压性能较高的高压系统,如液压机等。自动补油的保压回路系统图的工作原理:按下起动按纽,电磁铁1YA通电,换向阀6接入回路时,液压缸上腔成为压力腔,在压力到达预定上限值时压力继电器11发出信号,使换向阀切换成中位;这时液压泵卸荷,液压缸由换向阀M型中位机能保压。当液压缸上腔压力下降到预定下限值时,压力继电器又发出信号,使换向阀右位接人回路,这时液压泵给液压缸上腔补油,使其压力回升。回程时电磁阀2YA通电,换向阀左位接人回路,活塞快速向上退回。3.2 释压回路设计:释压回路的功用在于使高压大容量液压缸中储存的能量缓缓的释放,以免她突然释放时产生很大的液压冲击。一般液压缸直径大于25mm、压力高于7Mpa时,其油腔在排油前就先须释压。根据设计很实际的生产需要,选择用节流阀的释压回路。其工作原理:按下起动按钮,换向阀6的右位接通,液压泵输出的油经过换向阀6的右位流到液压缸的上腔。同时液压油的压力影响压力继电器。当压力达到一定压力时,压力继电器发出信号,使换向阀5回到中位,电磁换向阀10接通。液压缸上腔的高压油在换向阀5处于中位(液压泵卸荷)时通过节流阀9、换向阀10回到油箱,释压快慢由节流阀调节。当此腔压力降至压力继电器的调定压力时,换向阀6切换至左位,液控单向阀7打开,使液压缸上腔的油通过该阀排到液压缸顶部的副油箱13中去。使用这种释压回路无法在释压前保压,释压前有保压要求时的换向阀也可用M型,并且配有其它的元件。机器在工作的时候,如果出现机器被以外的杂物或工件卡死,这是泵工作的时候,输出的压力油随着工作的时间而增大,而无法使液压油到达液压缸中,为了保护液压泵及液压元件的安全,在泵出油处加一个直动式溢流阀1,起安全阀的作用,当泵的压力达到溢流阀的导通压力时,溢流阀打开,液压油流回油箱。起到保护作用。在液压系统中,一般都用溢流阀接在液压泵附近,同时也可以增加液压系统的稳定性。使零件的加工精度增高。3.3液压机液压系统原理图拟定上液压缸工作循环(1) 快速下行。按下起动按钮,电磁铁1YA通电,这时的油路为:液压缸上腔的供油的油路变量泵1—换向阀6右位—节流阀8—压力继电器11—液压缸15液压缸下腔的回油路液压缸下腔15—液控单向阀7—换向阀6右位—电磁阀5—背压阀4—油箱油路分析:变量泵1的液压油经过换向阀6的右位,液压油分两条油路:一条油路通过节流阀7流经继电器11,另一条路直接流向液压缸的上腔和压力表。使液压缸的上腔加压。液压缸15下腔通过液控单向阀7经过换向阀6的右位流经背压阀,再流到油箱。因为这是背压阀产生的背压使接副油箱旁边的液控单向阀7打开,使副油箱13的液压油经过副油箱旁边的液控单向阀14给液压缸15上腔补油。使液压缸快速下行,另外背压阀接在系统回油路上,造成一定的回油阻力,以改善执行元件的运动平稳性。(2) 保压时的油路情况:油路分析:当上腔快速下降到一定的时候,压力继电器11发出信号,使换向阀6的电磁铁1YA断电,换向阀回到中位,利用变量泵的柱塞孔从吸油状态过渡到排油状态,其容积的变化是由大变小,而在由增大到缩小的变化过程中,必有容积变化率为零的一瞬间,这就是柱塞孔运动到自身的中心线与死点所在的面重合的这一瞬间,这时柱塞孔的进出油口在配油盘上所在的位置,称为死点位置。柱塞在这个位置时,既不吸油,也不排油,而是由吸转为排的过渡状态。液压系统保压。而液压泵1在中位时,直接通过背压阀直接回到油箱。(3) 回程时的油路情况:液压缸下腔的供油的油路:变量泵1——换向阀6左位——液控单向阀7——液压油箱15的下腔液压缸上腔的回油油路:液压腔的上腔——液控单向阀14——副油箱13液压腔的上腔—节流阀8——换向阀6左位——电磁阀5——背压阀4——油箱油路分析: 当保压到一定时候,时间继电器发出信号,使换向阀6的电磁铁2YA通电,换向阀接到左位,变量泵1的液压油通过换向阀旁边的液控单向阀流到液压缸的下腔,而同时液压缸上腔的液压油通过节流阀9(电磁铁6YA接通),上腔油通过换向阀10接到油箱,实现释压,另外一部分油通过主油路的节流阀流到换向阀6,再通过电磁阀19,背压阀11流回油箱。实现释压。下液压缸的工作循环:向上顶出时,电磁铁4YA通电,5YA失电。进油路:液压泵——换向阀19左位——单向节流阀18——下液压缸下腔回油路:下液压缸上腔——换向阀19左位——油箱当活塞碰到上缸盖时,便停留在这个位置上。向下退回是在4YA失电,3YA通电时产生的,进油路:液压泵——换向阀19右位——单向节流阀17——下液压缸上腔回油路:下液压缸下腔——换向阀19右位——油箱原位停止是在电磁铁3YA,4YA都断电,换向阀19处于中位时得到的。四 液压系统的计算和元件选型4.1 确定液压缸主要参数:按液压机床类型初选液压缸的工作压力为25Mpa,根据快进和快退速度要求,采用单杆活塞液压缸。快进时采用差动连接,并通过充液补油法来实现,这种情况下液压缸无杆腔工作面积 应为有杆腔工作面积 的6倍,即活塞杆直径 与缸筒直径 满足 的关系。快进时,液压缸回油路上必须具有背压 ,防止上压板由于自重而自动下滑,根据《液压系统设计简明手册》表2-2中,可取 =1Mpa,快进时,液压缸是做差动连接,但由于油管中有压降 存在,有杆腔的压力必须大于无杆腔,估计时可取 ,快退时,回油腔是有背压的,这时 亦按2Mpa来估算。1) 计算液压缸的面积可根据下列图形来计算—— 液压缸工作腔的压力 Pa—— 液压缸回油腔的压力 Pa故:当按GB2348-80将这些直径圆整成进标准值时得: ,由此求得液压缸面积的实际有效面积为:2) 液压缸实际所需流量计算① 工作快速空程时所需流量液压缸的容积效率,取② 工作缸压制时所需流量③ 工作缸回程时所需流量4.2液压元件的选择4.2.1确定液压泵规格和驱动电机功率由前面工况分析,由最大压制力和液压主机类型,初定上液压泵的工作压力取为 ,考虑到进出油路上阀和管道的压力损失为 (含回油路上的压力损失折算到进油腔),则液压泵的最高工作压力为上述计算所得的 是系统的静态压力,考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力,另外考虑到一定压力贮备量,并确保泵的寿命,其正常工作压力为泵的额定压力的80%左右因此选泵的额定压力 应满足:液压泵的最大流量应为:式中 液压泵的最大流量同时动作的各执行所需流量之和的最大值,如果这时的溢流阀正进行工作,尚须加溢流阀的最小溢流量 。系统泄漏系数,一般取 ,现取 。1.选择液压泵的规格由于液压系统的工作压力高,负载压力大,功率大。大流量。所以选轴向柱塞变量泵。柱塞变量泵适用于负载大、功率大的机械设备(如龙门刨床、拉床、液压机),柱塞式变量泵有以下的特点:1) 工作压力高。因为柱塞与缸孔加工容易,尺寸精度及表面质量可以达到很高的要求,油液泄漏小,容积效率高,能达到的工作压力,一般是( ) ,最高可以达到 。2) 流量范围较大。因为只要适当加大柱塞直径或增加柱塞数目,流量变增大。3) 改变柱塞的行程就能改变流量,容易制成各种变量型。4) 柱塞油泵主要零件均受压,使材料强度得到充分利用,寿命长,单位功率重量小。但柱塞式变量泵的结构复杂。材料及加工精度要求高,加工量大,价格昂贵。根据以上算得的 和 在查阅相关手册《机械设计手册》成大先P20-195得:现选用 ,排量63ml/r,额定压力32Mpa,额定转速1500r/min,驱动功率59.2KN,容积效率 ,重量71kg,容积效率达92%。2.与液压泵匹配的电动机的选定由前面得知,本液压系统最大功率出现在工作缸压制阶段,这时液压泵的供油压力值为26Mpa,流量为已选定泵的流量值。 液压泵的总效率。柱塞泵为 ,取 0.82。选用1000r/min的电动机,则驱动电机功率为选择电动机 ,其额定功率为18.5KW。4.2.2阀类元件及辅助元件的选择1. 对液压阀的基本要求:(1). 动作灵敏,使用可靠,工作时冲击和振动小。油液流过时压力损失小。(2). 密封性能好。结构紧凑,安装、调整、使用、维护方便,通用性大2. 根据液压系统的工作压力和通过各个阀类元件及辅助元件型号和规格主要依据是根据该阀在系统工作的最大工作压力和通过该阀的实际流量,其他还需考虑阀的动作方式,安装固定方式,压力损失数值,工作性能参数和工作寿命等条件来选择标准阀类的规格:序号 元件名称 估计通过流量型号 规格1 斜盘式柱塞泵156.8 63SCY14-1B 32Mpa,驱动功率59.2KN2 WU网式滤油器 160 WU-160*180 40通径,压力损失 0.01MPa3 直动式溢流阀 120 DBT1/315G24 10通径,32Mpa,板式联接4 背压阀 80 YF3-10B 10通径,21Mpa,板式联接5 二位二通手动电磁阀 80 22EF3-E10B6 三位四通电磁阀 100 34DO-B10H-T 10通径,压力31.5MPa7 液控单向阀80 YAF3-E610B 32通径,32MPa8 节流阀80 QFF3-E10B 10通径,16MPa9 节流阀80 QFF3-E10B 10通径,16MPa10 二位二通电磁阀30 22EF3B-E10B 6通径,压力20 MPa11 压力继电器- DP1-63B 8通径,10.5-35 MPa12 压力表开关- KFL8-30E 32Mpa,6测点13 油箱14 液控单向阀 YAF3-E610B 32通径,32MPa15 上液压缸16 下液压缸17 单向节流阀48 ALF3-E10B 10通径,16MPa18 单向单向阀48 ALF3-E10B 10通径,16MPa19 三位四通电磁换向阀 25 34DO-B10H-T20 减压阀 40 JF3-10B4.2.3 管道尺寸的确定油管系统中使用的油管种类很多,有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等,必须按照安装位置、工作环境和工作压力来正确选用。本设计中油管采用钢管,因为本设计中所须的压力是高压,P=31.25MPa , 钢管能承受高压,价格低廉,耐油,抗腐蚀,刚性好,但装配是不能任意弯曲,常在装拆方便处用作压力管道一中、高压用无缝管,低压用焊接管。本设计在弯曲的地方可以用管接头来实现弯曲。尼龙管用在低压系统;塑料管一般用在回油管用。胶管用做联接两个相对运动部件之间的管道。胶管分高、低压两种。高压胶管是钢丝编织体为骨架或钢丝缠绕体为骨架的胶管,可用于压力较高的油路中。低压胶管是麻丝或棉丝编织体为骨架的胶管,多用于压力较低的油路中。由于胶管制造比较困难,成本很高,因此非必要时一般不用。1. 管接头的选用:管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式联接件,它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小、工艺性好等各种条件。管接头的种类很多,液压系统中油管与管接头的常见联接方式有:焊接式管接头、卡套式管接头、扩口式管接头、扣压式管接头、固定铰接管接头。管路旋入端用的连接螺纹采用国际标准米制锥螺纹(ZM)和普通细牙螺纹(M)。锥螺纹依靠自身的锥体旋紧和采用聚四氟乙烯等进行密封,广泛用于中、低压液压系统;细牙螺纹密封性好,常用于高压系统,但要求采用组合垫圈或O形圈进行端面密封,有时也采用紫铜垫圈。液压系统中的泄漏问题大部分都出现在它管系中的接头上,为此对管材的选用,接头形式的确定(包括接头设计、垫圈、密封、箍套、防漏涂料的选用等),管系的设计(包括弯管设计、管道支承点和支承形式的选取等)以及管道的安装(包括正确的运输、储存、清洗、组装等)都要考虑清楚,以免影响整个液压系统的使用质量。国外对管子的材质、接头形式和连接方法上的研究工作从不间断,最近出现一种用特殊的镍钛合金制造的管接头,它能使低温下受力后发生的变形在升温时消除——即把管接头放入液氮中用芯棒扩大其内径,然后取出来迅速套装在管端上,便可使它在常温下得到牢固、紧密的结合。这种“热缩”式的连接已经在航空和其它一些加工行业中得到了应用,它能保证在40~55Mpa的工作压力下不出现泄漏。本设计根据需要,选择卡套式管接头。要求采用冷拔无缝钢管。2. 管道内径计算:(1)式中 Q——通过管道内的流量v——管内允许流速 ,见表:允许流速推荐值油液流经的管道 推荐流速 m/s液压泵吸油管液压系统压油管道 3~6,压力高,管道短粘度小取大值液压系统回油管道 1.5~2.6(1). 液压泵压油管道的内径:取v=4m/s根据《机械设计手册》成大先P20-641查得:取d=20mm,钢管的外径 D=28mm;管接头联接螺纹M27×2。(2). 液压泵回油管道的内径:取v=2.4m/s根据《机械设计手册》成大先P20-641查得:取d=25mm,钢管的外径 D=34mm;管接头联接螺纹M33×2。3. 管道壁厚 的计算式中: p——管道内最高工作压力 Pad——管道内径 m——管道材料的许用应力 Pa,——管道材料的抗拉强度 Pan——安全系数,对钢管来说, 时,取n=8; 时,取n=6; 时,取n=4。根据上述的参数可以得到:我们选钢管的材料为45#钢,由此可得材料的抗拉强度 =600MPa;(1). 液压泵压油管道的壁厚(2). 液压泵回油管道的壁厚所以所选管道适用。4. 液压系统的验算上面已经计算出该液压系统中进,回油管的内径分别为32mm,42mm。但是由于系统的具体管路布置和长度尚未确定,所以压力损失无法验算。4.2.4系统温升的验算在整个工作循环中,工进阶段所占的时间最长,且发热量最大。为了简化计算,主要考虑工进时的发热量。一般情况下,工进时做功的功率损失大引起发热量较大,所以只考虑工进时的发热量,然后取其值进行分析。当V=10mm/s时,即v=600mm/min即此时泵的效率为0.9,泵的出口压力为26MP,则有即此时的功率损失为:假定系统的散热状况一般,取 ,油箱的散热面积A为系统的温升为根据《机械设计手册》成大先P20-767:油箱中温度一般推荐30-50所以验算表明系统的温升在许可范围内。五 液压缸的结构设计5.1 液压缸主要尺寸的确定1) 液压缸壁厚和外经的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。液压缸的壁厚一般指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知,承受内压力的圆筒,其内应力分布规律应壁厚的不同而各异。一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。液压缸的内径D与其壁厚 的比值 的圆筒称为薄壁圆筒。工程机械的液压缸,一般用无缝钢管材料,大多属于薄壁圆筒结构,其壁厚按薄壁圆筒公式计算设 计 计 算 过 程式中 ——液压缸壁厚(m);D——液压缸内径(m);——试验压力,一般取最大工作压力的(1.25~1.5)倍 ;——缸筒材料的许用应力。无缝钢管: 。= =22.9则 在中低压液压系统中,按上式计算所得液压缸的壁厚往往很小,使缸体的刚度往往很不够,如在切削过程中的变形、安装变形等引起液压缸工作过程卡死或漏油。因此一般不作计算,按经验选取,必要时按上式进行校核。液压缸壁厚算出后,即可求出缸体的外经 为2) 液压缸工作行程的确定液压缸工作行程长度,可根据执行机构实际工作的最大行程来确定,并参阅<<液压系统设计简明手册>>P12表2-6中的系列尺寸来选取标准值。液压缸工作行程选缸盖厚度的确定一般液压缸多为平底缸盖,其有效厚度t按强度要求可用下面两式进行近似计算。无孔时有孔时式中 t——缸盖有效厚度(m);——缸盖止口内径(m);——缸盖孔的直径(m)。液压缸:无孔时取 t=65mm有孔时取 t’=50mm3)最小导向长度的确定当活塞杆全部外伸时,从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点的距离H称为最小导向长度(如下图2所示)。如果导向长度过小,将使液压缸的初始挠度(间隙引起的挠度)增大,影响液压缸的稳定性,因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。对一般的液压缸,最小导向长度H应满足以下要求:设 计 计 算 过 程式中 L——液压缸的最大行程;D——液压缸的内径。活塞的宽度B一般取B=(0.6~10)D;缸盖滑动支承面的长度 ,根据液压缸内径D而定;当D<80mm时,取 ;当D>80mm时,取 。为保证最小导向长度H,若过分增大 和B都是不适宜的,必要时可在缸盖与活塞之间增加一隔套K来增加H的值。隔套的长度C由需要的最小导向长度H决定,即滑台液压缸:最小导向长度:取 H=200mm活塞宽度:B=0.6D=192mm缸盖滑动支承面长度:隔套长度: 所以无隔套。液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于内径的20~30倍。液压缸:缸体内部长度当液压缸支承长度LB (10-15)d时,需考虑活塞杆弯度稳定性并进行计算。本设计不需进行稳定性验算。5.2 液压缸的结构设计液压缸主要尺寸确定以后,就进行各部分的结构设计。主要包括:缸体与缸盖的连接结构、活塞与活塞杆的连接结构、活塞杆导向部分结构、密封装置、排气装置及液压缸的安装连接结构等。由于工作条件不同,结构形式也各不相同。设计时根据具体情况进行选择。设 计 计 算 过 程1) 缸体与缸盖的连接形式缸体与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。本次设计中采用外半环连接,如下图1所示:图1 缸体与缸盖外半环连接方式优点:(1) 结构较简单(2) 加工装配方便缺点:(1) 外型尺寸大(2) 缸筒开槽,削弱了强度,需增加缸筒壁厚2)活塞杆与活塞的连接结构参阅<<液压系统设计简明手册>>P15表2-8,采用组合式结构中的螺纹连接。如下图2所示:图2 活塞杆与活塞螺纹连接方式特点:结构简单,在振动的工作条件下容易松动,必须用锁紧装置。应用较多,如组合机床与工程机械上的液压缸。

液压系统毕业论文

液压传动系统的故障分析与排故液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的,它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点,因而广泛应用于工程机械领域。但是,液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因,而准确迅速地查出故障发生的部位和原因,并及时排除。在工程机械的使用、管理和维修中是十分重要的。��1 液压系统的主要故障��在相对运动的液压元件表面、液压油密封件、管路接头处以及控制元件部分,往往容易出现泄漏、油温过高、出现噪音以及电液结合部分执行动作失灵等现象。具体表现:一是管子、管接头处及密封面处的泄漏,它不仅增加了液压油的耗油量,脏污机器的表面,而且影响执行元件的正常工作。二是执行动作迟缓和无力,表现为推土机铲刀提升缓慢、切土困难,挖掘机挖掘无力、油马达转不起来或转速过低等。三是液压系统产生振动和噪音。四是其他元件出现异常。��2 故障的检查��2.1 直接检查法 �凭借维修人员的感觉、经验和简单工具,定性分析判断故障产生的原因,并提出解决的办法。 �2.2 仪器仪表检测法 �在直接观察的基础上,根据发生故障的特征和经验,采取各种检查仪器仪表,对液压系统的流量、压力、油温及液压元件转速直通式检测,对振动噪音和磨损微粒进行量的分析。 �2.3 元件置换法 �以备用元件逐一换下可能发生故障的元件,观察液压系统的故障是否消除,继而找出发生故障的部位和原因,予以排除。在施工现场,体积较大、不易拆装且储备件较少的元件,不宜采用这种方法。但对于如平衡阀、溢流阀及单向阀之类的体积小,易拆装的元件,采用置换法是比较方便的。 �2.4 定期按时监控和诊断�根据各种机械型号、检查内容和时间的规定,按出厂要求的时间和部位,通过专业检测、监控和诊断来检测元器件技术状况,及时发现可能出现的异常隐患,这是使液压系统的故障消灭在发生之前的一种科学技术手段。当然,执行定期检测法,首先要培养一些专业技术检测人员,使他们既精通工程机械液压元件的构造和原理,又掌握和钻研检测液压传动系统的各种诊断技术,在不断积累靠人的直感判断故障经验的同时,逐步发展不解体诊断技术,来完成技术数据采集,辅以电脑来分析判断故障的原因及排除方法。��3 液压系统的故障预防��3.1 保证液压油的清洁度 �正确使用标定的和要求使用的液压油及其相应的替代品(详参《工程机械油料手册》),防止液压油中侵入污物和杂质。因为在液压传动系统中,液压油既是工作介质,又是润滑剂,所以油液的清洁度对系统的性能,对元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命等影响极大。液压元件的配合精度极高,对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应更为敏感。 �造成污物杂质侵入液压油的主要原因,一是执行元件外部不清洁;二是检查油量状况时不注意;三是加油时未用120目的滤网过滤;四是使用的容器和用具不洁净; 五是磨损严重和损坏的密封件不能及时更换;六是检查修理时,热弯管路和接头焊修产生的锈皮杂质清理不净;七是油液贮存不当等等。�在使用检查修理过程中,应注意解决这些问题,以减少和防止液压系统故障的发生。 �3.2 防止液压油中混入空气 �液压系统中液压油是不可压缩的,但空气可压缩性很大,即使系统中含有少量空气,它的影响也是非常大的。溶解在油液中的空气,在压力较低时,就会从油中逸出产生气泡,形成空穴现象;到了高压区,在压力的冲击下,这些气泡又很快被击碎,急剧受到压缩,使系统产生噪音。同时,气体突然受到压缩时,就会放出大量的热能,因而引起局部受热,使液压元件和液压油受到损坏,工作不稳定,有时会引起冲击性振动。 �故必须防止空气进入液压系统。具体做法:一是避免油管破裂、接头松动、密封件损坏;二是加油时,避免不适当地向下倾倒;三是回油管插入油面以下;四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大,不能把溶解在油中的空气分离出来。 �3.3 防止液压油温度过度�液压系统中的油液的工作温度一般在30℃~80℃范围内比较好,在使用时必须注意防止油温过高。如油箱中的油面不够,液压油冷却器散热性能不良,系统效率太低,元件容量小,流速过高,选用油液粘度不正确,它们都会使油温升高过快。粘度高增加油液流动时的能量损耗,粘度低会使泄漏增多,因此在使用中能注意并检查这些问题,就可以预防油温过高。此外对液压油定期过滤,定期进行物理性能检验,既能保证液压系统的工作性能,又能减少液压元件的磨损和腐蚀,延长油液和液压元件的使用寿命。��4 液压系统的故障分析��4.1 传动系统分析法 �工程机械的液压传动系统如果维护得好,一般说来故障是比较少的。由于密封件老化、变质和磨损而产生外泄是很容易观察到的,根据具体情况可设法排除。但是如果液压元件的内部发生了故障是观察不到的,往往不容易一下子就找出原因,有时虽然是同样的故障现象,但产生的原因却不一定相同,要想准确而迅速地找出液压元件的故障的部位和原因,首先要根据发生故障元件的构造图、系统图,分析了解和研究元件的工作原理和特性,再使了解的构造原理与实物对号,具体情况具体分析,检查寻找故障发生的部位和产生的原因,以便采取相应的技术措施来排除故障。 �4.2 逻辑流程分析法 �此方法是根据液压传动系统的基本原理进行逻辑分析,减少怀疑对象,逐步逼近找出故障发生的部位和原因。��5 液压系统故障的排除��(1) 液压系统中管子、管子接头和焊接处,由于振动频率较高,常常发生破坏。在换用时要根据压力和使用场合,选用强度足够,内壁光滑清洁,无砂、无伤、无锈蚀、无氧化皮的管子。当管子需要焊接时,最好采用加套管的办法,因为对接可能使管的内径局部缩小;截段时,油管的截面与管子轴线的不垂直度不得大于0.5°,并清除铁屑和锐边倒钝。当管子支承距离过大或支承松动时要设卡固定拧紧,当弯曲半径过小时,易形成弯曲应力,弯曲半径一般应大于管外径的3倍。 �在密封表面处,密封元件的老化变质会使泄漏量增大。密封件的有效寿命通常是:固定元件之间的密封寿命时间为10000h,运动元件之间密封寿命时间为1500h~2000h。到了规定的使用寿命时间后,即使还可用的元件也应该更换。密封面的泄漏还与预压面的压力不够或不均匀有关。预压量增大时,其封油量压力增大,密封效果好,反之则差。再者摩擦表面光洁度与硬度不足也会缩短密封件的寿命。 �密封件设计不合理以及安装时扭曲刮伤也是导致密封圈早期磨损而引起泄漏的原因。 �油液中杂质过多,易加速密封件与摩擦表面的磨损,形成密封件的早期失效,油封工作温度过高或过低也会影响其寿命和工作性能。� (2) 执行元件运动的速度降低,主要是由于输入执行元件的液压油流量不足;执行元件无力的原因主要是输入液压油压力不足,以及回油管路背压过高等因素所造成的。 �工程机械液压系统所用的油泵多为齿轮泵,其工作压力为210×102kPa,柱塞泵的工作压力可达320×102kPa。泵的输出压力是由荷载决定的,并随着荷载的变化而变化。荷载无限增加,泵的压力也无限升高,直到系统某一部分被破坏。对于齿轮泵:主要是轴承、齿轮啮合面、齿顶与壳体、齿轮端面与泵盖间的磨损和密封件的磨损、老化、损坏使齿轮泵的内漏表现更为突出。在一定转速与一定压力下,对无端面间隙补偿的齿轮泵,其轴线磨损引起的泄漏约占全部内漏量的75%~85%,齿顶间隙内漏量约占15%~20%,其他内漏约占4%~5%,因此我们要抓住主要问题,采取有效的技术措施予以解决,就能使泵恢复其原有性能。 �在维修工作中,我们发现使用了一定时间的齿轮泵,由于啮合挤压,在齿顶和端面会产生毛刺,使泵体和端盖的磨损加剧,尤其是铝合金泵盖更为严重。如能定期修理检查,用油石磨掉所产生的毛刺,则可以延长油泵的寿命。叶片泵的主要故障是定子、叶片、转子、轴承和两侧配流盘的磨损,定子的内表面是由圆弧和过渡曲线组成的,过渡曲线如果采用“阿基米德”螺旋线,则叶片径向等速运动。实践证明,当我们将叶片泵解体修理时,定子内表面就在曲线与圆弧连接部分磨损最严重,换掉磨损严重的定子,可以使叶片泵恢复原有的性能,采用这种修理方法是比较经济的。叶片泵转子、叶片的使用寿命约相当于定子使用寿命的两倍,这在备料时应予以考虑。 �(3) 液压系统的蓄能器是用来调节能量、贮存能量、减少设备容积、降低功率消耗、减少系统发热、缓冲吸收冲击和脉动压力的辅助元件。常见的蓄能器有胶囊式的,它具有漏气损失小、反应灵敏、可以吸收急速的压力冲击和脉动、重量轻、体积小等特点。蓄能器发生故障会影响液压系统的正常工作,因此在检查气压量不足时,应按时充入惰性气体。 �(4) 液压系统中,要求装备精度高的还有液压马达。如果注意日常维护和保养,防止油液污染,一般不会发生故障,进入液压马达的油液须仔细过滤,以减少杂质,防止过快磨损。修理后的马达,应注满干净的液压油,排尽系统中的空气。确定不了马达是否有故障,最好不要拆卸,这样可减少污染的机会和保持配合的精度。液压缸是液压系统中的执行元件,常见的故障有漏油和运动不正常。缸头因密封件损坏而外泄,应立即更换密封件;油缸运动不正常有油缸内漏、油路中有空气、活塞密封件老化和损坏、油液有杂质、平衡阀发生故障等。 �(5) 控制元件是用来实现系统和执行元件对压力、流量方向的要求的。控制阀及时控制系统中最重要的元件,由于阀的配合一般都比较精密,所以在修理时应特别注意,不需拆阀芯的尽量不要抽出阀芯;配合副方位不要错乱,偶件不要互换;螺丝的拧紧力矩要均匀一致,锥形阀芯的接触线磨损可采用研磨修正接触线的办法解决;回位弹簧疲劳时,可予更换。

液压与气动技术发展趋势 ----社会需求永远是推动技术发展的动力,降低能耗,提高效率,适应环保需求,机电一体化,高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。 ----由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面: 1.减少能耗,充分利用能量 ----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题: ①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 ②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。 ③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。 ④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。 ⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。 ⑥为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。 2.主动维护 ----液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。 ----要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 ----另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。 3.机电一体化 ----电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下: (1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。 (2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。 (3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。 (4)计算机仿真标准化,特别对高精度、“高级”系统更有此要求。 (5)由电子直接控制元件将得到广泛采用,如电子直接控制液压泵,采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题,液压产品机电一体化现状及发展。 液压行业: ----液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展;向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展;开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件;积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。 ----液力偶合器向高速大功率和集成化的液力传动装置发展,开发水介质调速型液力偶合器和向汽车应用领域发展,开发液力减速器,提高产品可靠性和平均无故障工作时间;液力变矩器要开发大功率的产品,提高零部件的制造工艺技术,提高可靠性,推广计算机辅助技术,开发液力变矩器与动力换档变速箱配套使用技术;液粘调速离合器应提高产品质量,形成批量,向大功率和高转速方向发展。 气动行业: ----产品向体积小、重量轻、功耗低、组合集成化方向发展,执行元件向种类多、结构紧凑、定位精度高方向发展;气动元件与电子技术相结合,向智能化方向发展;元件性能向高速、高频、高响应、高寿命、耐高温、耐高压方向发展,普遍采用无油润滑,应用新工艺、新技术、新材料。 (1)采用的液压元件高压化,连续工作压力达到40Mpa,瞬间最高压力达到48Mpa; (2)调节和控制方式多样化; (3)进一步改善调节性能,提高动力传动系统的效率; (4)发展与机械、液力、电力传动组合的复合式调节传动装置; (5)发展具有节能、储能功能的高效系统; (6)进一步降低噪声; (7)应用液压螺纹插装阀技术,紧凑结构、减少漏油。采纳哦

计一台组合机床动力滑台液压系统1、机床要求工作循环:实现工件快进、工进、快速退回、原位停止等功能,动力滑台采用平导轨,往复运动的加速、减速时间为0.2s2、机床参数如下1)、工作负载FL=28000N2)、采用平导轨,静摩擦系数为0.1,动摩擦系数为0.2等三、要求1、按机床要求设计液压系统,绘出液压系统图2、确定液压缸参数3、列出电磁铁动作顺序表

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