液压油缸不回油(液压油缸低速爬行故障原因)

Posted 2023-06-01

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液压油缸不回油(液压油缸低速爬行故障原因)

1．故障现象

在实际工作中，经常会出现液压缸的运动速度平稳性下降，使液压系统产生波动或振动，工作质量严重下降，当液压缸的运动加快时，这种现象会减弱。特别在低速运行时，这个问题表现得最为突出，有明显的一动一跳的现象，即出现了低速爬行现象，严重影响了工作的连续性，使工作精度及质量降低。

2．原因分析

①液压缸运行速度的影响。

有大量的参考文献可知液压缸低速爬行时，形成原因与液压缸的运行速度大小有直接关系。当液压缸及其所带动工作部件质量和载荷一定时，运行速度较高时，根本不会出现爬行现象，只有当其运行速度降低到一定程度（某一临界值）时，爬行才会出现。

②摩擦系数的影响。

液压缸会爬行的主要原因是运动副之间的摩擦系数要随着运动副之间的相对滑动速度改变而改变。液压缸低速阶段运行时，相对运行速度存在一个最小值，当相对运行速度低于这个最小速度时，运动副之间的摩擦系数低于静摩擦系数，这种情况下，运动部件会产生加速度，如果弹性动力超过阻尼力时，这时所产生的加速度是正的，如果相反则为负的加速度，那么这种正负交替变化的加速度就会使运动部件产生震荡；当相对运行速度超过这个最小速度时，运动副之间的摩擦系数随相对运行速度变大而变大，具有正阻尼特性，这种特性会阻止运动部件震荡的出现。运动副之间的摩擦系数要随着运动副之间的相对滑动速度改变而改变，是由于运动副之间的润滑条件的变化而引起的。当运动副处于静止位置时，运动副之间属于干摩擦或半干摩擦；当运动副之间产生相对运动时，运动副之间会进来润滑油（液压油），就会使运动副之间的摩擦逐渐变为湿摩擦，并在运动副之间形成一层油膜，这时摩擦系数变为最小，若相对运行速度进一步加大，油膜之间油分子的摩擦力也会加大，就表现为摩擦系数逐渐增大。

③系统刚度的影响。系统的刚度不足，也是产生爬行的一个主要原因。如果液压油中进入空气或混入一定的空气，液压油的可压缩性增大，弹性模量发生变化，就会使液压油的刚度急剧下降，引起爬行。

④阻力的影响。液压缸所带动一起运动的工作部件质量越大或负载越大，需要克服的运行阻力就越大，运行需要的作用力也就越大，产生爬行的可能也越大。

⑤液压缸及其工作部件配合精度的影响。当液压缸与运行导轨不平行时；当液压缸的活塞杆发生局部或全长弯曲时；当活塞杆与活塞同轴度下降时；当活塞杆两端的螺母压得过紧时；当液压缸缸筒内表面与活塞配合精度下降时等。这些因素的出现，在液压缸运行时，会产生机械阻力增大，使运行速度变小，在低速时就会产生爬行。

⑥流量及压力变化的影响。当液压泵、各种控制调节阀及液压缸出现漏油时，进入到液压缸的流量及从液压缸流出的流量就会发生变化，导致爬行的出现。当液压系统的液压油被污染时，就会使系统中的压力控制阀和流量控制阀被油中的污物堵塞，从而造成压力和流量的波动。如果调速阀中的减压阀阀芯被污物卡死，它的流量就随运行阻力而波动。如果液压油的黏度小或因系统温度升高导致液压油的黏度变小，压力控制阀的控制压力就会不稳定，引起压力产生波动。系统中流量和压力的波动，都会直接使液压缸产生爬行。流量控制阀过流截面越小，越容易堵塞，也越容易产生爬行。

液压油缸

3．措施

①保证液压缸的运行最低速度足够大。根据液压缸在工作时的实际情况，计算出保证液压缸稳定运行的临界速度值，在液压缸正常工作时，一定要保证其运行速度大于其临界值。

②保证运动副表面的润滑良好。保证润滑良好，是减小摩擦系数和摩擦力的主要方法，也是避免产生爬行的主要措施之一。为此要使运动副表面保持良好的润滑状态，在一些必要的情况下，可以采用静压导轨或滚动导轨来代替普通滑动面，同时采用高压润滑代替滴油润滑，还可以在普通润滑油中添加极压添加剂，使其润滑油的强度得以提高，就可以满足载荷较大的工况的要求而不发生爬行现象。

③保证系统刚度足够大。必须保证空气不得进入液压系统，保证液压油的刚度不降低，从而就保证系统刚度足够大，液压缸就不会出现爬行。空气进入的途径很多，一般情况下，要经常检查油管及管接头是否油油，特别是吸油管漏气影响更为严重，发现问题应及时处理。当发现液压缸内有空气时（特别是液压缸位置较高时，内有存空气可能性更大，要经常检查），应打开液压缸上的排气装置，让液压缸空行程运行几个行程，使其空气排净。在排气时，一定要注意排气装置打开和关闭的时间，当活塞到达行程末端位置时，在压力升高的瞬间迅速打开排气装置，而在活塞开始返回之前应立即关闭排气装置。在排气时，能听到排除气流声，接着还能看到排出的白浊的泡沫状油液，气体排尽后从排气口排出的就是清色的油。利用我们的肉眼就可判断排气是否彻底。

在液压缸运行速度较低时，在液压油中空气量即使很少，系统的刚度也会降低，液压缸出现爬行现象。这种情况下，可在回油路中设置一个背压阀，也可以采取回油调速回路来控制，采取这些措施就可以使系统的刚度增大，液压缸就不容易产生爬行或出现振动。

④尽量减少阻力。首先防止液压缸超载，再者尽量减轻工作部件的质量，使液压缸能在阻力较小的情况下工作。为减轻液压缸工作时的阻力，运动副之间的摩擦阻力也应该越小越好，要保持良好的润滑。

⑤恢复液压缸及其工作部件配合精度。检查并测量活塞的形状和尺寸，然后根据实际情况采取相应措施，予以修复；检查活塞与缸筒配合间隙的大小，若间隙过大，根据实际情况修复缸筒或更换活塞，最后保证活塞与缸筒的配合间隙应在0.04～0.06 mm范围内；当缸筒损坏（上面有划伤，纵向呈腰鼓形，截面呈椭圆形以及锈蚀等）比较严重时，应用珩磨的方法来修复；检查活塞杆的弯曲程度，可把活塞杆放在V形块上用千分表检查，根据情况可放在校直机上校直，也可用手压机人工校直，修复后使其直线度、圆度和圆柱度都满足要求。

正确安装液压缸是保证液压缸及其工作部件配合精度的关键，若安装不好，就会造成液压缸运行不平稳，出现“别劲”现象。

⑥使流量及压力波动减小。首先检查确保液压泵、各种控制调节阀及液压缸能正常工作，在工作时没有明显的漏油现象。当出现漏油现象时根据实际情况及时解决。如果漏油是由于密封件材质问题引起的，通过大量实践证明采用以聚四氟乙烯材料制成的格莱圈、斯特封等密封效果很好；如果是唇形密封，最好选用丁腈橡胶或类似材料的密封件，它的跟随性能很好。

检查压力控制阀和流量控制阀被油中的污物堵塞，发现问题及时排除，接着还要检查液压油的情况，看看液压油是否被严重污染；是否存在有水进入油中的现象；检查油的黏度是否符合要求；液压油是否被乳化等。当发生以上现象时应及时更换液压油。

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