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液压系统的主动保养预防维护新策略/ [; M. G, x! |9 C' D5 U* e
.何国刚
' Q# P8 G7 n: j6 m4 E$ [【摘要]在定期检修、检测维修和主动保养预防维护这几种维修模式中，主动保养预防维护与前
" X8 F. Q$ W7 F: s) g1 F" X* n5 N两者相比较，具有可有效防止发生故障，延长机器设备的使用寿命等特点。介绍了主动保养预
1 Y$ o: \* [) a* L防维护在液压系统维护保养中的具体应用。
0 D8 z/ w" A; |【关键词]定期检修检测维修主动保养预防维护液压系统
2 t: b( [' G; @# V9 @" Z9 _: N' D维护 是 防 止机器发生故障和过早失效、保证可靠( m \2 a- Q- w3 r3 o: P8 [# E
运行的一系列措施。这里提出的主动保养预防维护是2 b& t# p" P$ e8 P" [( L, b7 s
维修技术工程近年来兴起的新策略，是当代企业一项
: U* _; e" ?+ s7 m最大的效益源。
( y0 t S, S* p5 F) K一 、主 动 保养预防维护新策略
T+ x2 K4 {- q当前 维 护的方法主要有以下几种。& I! w$ J# O9 _& {- ], b! E
1. 定 期 检修。根据机器故障档案资料和失效趋
0 `+ W5 M+ `( U1 D: O势分析，按工作小时(或年)、行程(公里数)或循( _; w+ y8 R: Z( ?. B( Z
环次数而进行定期修理与维护。但定期检修存在维修
' E- E; f [+ ]- [! q9 v% z过剩或维修不足的问题，据统计，定期检修有三分之' g9 j2 f% [: E; `
一的费用被浪费了。
9 \/ `2 b4 p: z g9 N& J+ h, I$ ]2. 检 测 维修。通过仪器监测和专家分析与决策，/ d& e; l& }' x: R3 \
在机器发生故障之前进行维修。所监测的内容是反映
( s1 r/ Y- V4 l& l% b$ O材料磨损和性能下降的早期失效征兆，如油液中的磨
- S A+ E, \+ e- }粒含量和特性，系统的振动、噪声、温升等。根据失, y" A/ B) g% D0 Y" k/ S
效征兆可以诊断失效程度和故障部位，预先发出警
* `! i5 t6 X- ~. j" Q6 O告，以采取维修措施，避免发生严重的停机故障。, s/ ]- w( ?! w7 m9 Q8 I' h; D
3. 主 动 保养预防维护。主动保养预防维护是在
; j6 n9 `- k& T: I$ m机器开始发生失效(材料磨损和性能下降)之前采取的2 i! o1 V. h9 G+ t$ p' Y% a
维护活动。它通过监测导致系统失效的根源性参数，
9 G! o' ^$ |/ w' p/ Q及时纠正异常工况，以保持机器良好工作状态，如油
d% f, Q" t% g3 ^: J! ~液污染度、物体的物理和化学性能以及温度等。通过
! `: i: N- I* f& B# w6 R维护措施保持失效根源性基本参数在允许范围内，以( Y4 [3 @- ]5 ?" K" `$ J
伸，以延长机器的寿命。
3 o0 [# ]6 s9 P9 [二 、液 压 系统失效根源1 \9 K5 i2 H( Y/ s T1 N6 n
液 压 系统 主动保养预防维护实施的首要环节是弄
0 r- }; l! |) O. W2 i清其失效根源。
( h* e& T# C7 a) H7 {) [液 压 系 统失效根源主要有以下几个方面: (1)
! k2 f9 u1 y- K# M; i流体污染; (2)流体泄漏; (3)流体化学性能变
3 P5 s, [2 q6 w: V; Q; Z5 `化; (4)流体物理性能变化; (5)流体气蚀; (6)
: s$ v. x+ l" @ S1 `. X+ J( n7 Z流体系统过热。% Y4 H2 m3 T5 x$ a% a+ n" h% W/ b
为 了 防止 液压系统失效，必须通过对以上根源性6 @- T; U) o7 m {) S( `7 L
参数进行监测和纠正，使其保持在允许范围内。- ]0 r9 j2 T* t, z D
失效发展* ]2 ?% U' B) \+ F+ ?5 t- {
过程
/ ]" @* z7 Z6 T3 o- g. Q0 m9 R3 t" Z报废
1 @# @- |0 j4 o根源性参数异
( L! {+ s! A$ p5 i1 f8 n图2 机器失效发展过程7 v- A Q' l0 G ~# L7 I
故障维护范围; L3 n, K+ R4 z
检 测 维 修范围 t3 p8 F6 u7 p2 ^
动保养预防维护范
t$ T k3 z1 X3 p: V7 a, @此范围目的是延长/ o$ X5 a3 L; B5 P( o
机 器 寿 命
/ {- P# T7 d6 S% a6 D图1( o5 K# A5 W5 k# t2 T
时 间3 U+ r/ _, ^2 V, d- \
机器失效曲线. d/ b' O: {4 _- V& c
达到防止故障发生和延
v7 D+ L2 \3 ], K5 G) o) H长元件寿命的目的。
) e2 F3 K) Q l' p& Q主 动 保 养预防性维
! z8 m* ~) `+ M3 a: i护与检测维修的区别可
1 [) Y1 C* D9 p7 F' N, }: x以从图1所示的失效曲
& P; ?# n$ u( a$ _6 H! L6 C线看出。主动保养预防' ^; o8 w* E$ a5 v. d1 l
性维护的目的是保持失' c' A; j# {) z& Z
效发生前的曲线水平
+ t3 Y# z' z- j9 a9 E3 k段，并尽可能向右延- w9 S0 S/ |, Z Z. B+ Y$ |
1. 流 体 污染。流体污染是液压系统最主要的失效
% U1 A* n& l6 `/ y' ~4 N根源。据统计，液压系统故障大约有75%是由于流体
) b$ W" m: Q S/ \5 [污染引起的，失效形式主要有污染磨损、污染卡紧和7 z0 q; g- K9 Q2 ^6 q; w
污染堵塞等。+ Q, |2 |3 S; v& `2 N n
影 响液 压 元件材料磨损和性能下降的主要因素是8 ~! c. j1 t6 l. ]* _
流体污染度、元件污染敏感度以及工作条件。为了防
" z$ a2 l, Q; `* F' b止流体污染引起的失效和故障，必须使系统内流体的 o) y0 p' S$ a* @. h
污染度控制在关键元件污染耐受度范围内，也就是使
; ] a$ e2 n. }3 u4 z' u+ z( M% A流体污染的程度稳定。8 X7 {) v! u" x* M
2. 泄 漏 。泄漏是液压系统普遍存在的问题。外泄
3 V4 w X# v0 U+ {0 W& B漏发生在液压元件外部结合面、管接头以及直线和旋9 i# {, G7 V: n* B$ |. ]: E6 R
转运动界面。内泄漏发生在液压元件内部运动副间隙
b( a- V7 A0 }; _2 g: \! |) B处，如液压泵的配流副、液压缸和活塞的密封间隙
6 I" B$ @2 N0 v% O" J8 f7 d赵彩掣水中
t# o2 Z) `) C国: A) ~; x$ n' ]% _
设" u1 @/ I+ O5 I! x7 K1 }2 W
备
6 d/ \6 v; C. A% ?) k( `管
) Y! D. E* L* V# o5 w' |理) D6 ], @3 O( Y, R, T2 L& v- \ t
2001.3% p. }) j- d1 G: F& l2 b- ]6 w0 i
万方数据' c ^8 h4 P. f0 W% i# M! z3 {
等。过量的内泄漏使泵容积效率降低、液压缸爬行、
. O* ?+ O0 }" j& J5 C1 y液压马达转速损失等，对液压系统有较大危害。! Z9 t; E; o: o2 U
泄 漏是 液 压系统失效和故障的信号，必须及时采
* }2 I' X( Z, J* O取对策。影响液压系统泄漏的主要原因是密封的磨损5 u( b) p: u/ D% d9 ]) ^. f4 i
或损坏、管件受振而引起松动，以及软管加工或安装
/ Y3 y, e0 ^' J- e9 \* k不良等。合理的密封结构、优良的密封材料、必要的: y* `! `, c) F. c) P- k0 a( ^0 Z
密封力是保证流体泄漏稳定性的重要因素。控制液压6 V' g: N8 V" s2 `' D2 G
系统温升、油液污染以及过大的振动，就可以减少内" ^$ n4 d+ Q4 U' u, O5 }7 O
外泄漏。
1 s- r+ k7 Z+ g. m K8 I3. 流 体 化学性能的变化。流体化学性能与其基( A# [1 E& e+ w8 `, I! h# V
础成分及添加的化学成分有关。为了改进流体的性
, q. T/ s. u, v$ p能，以满足液压系统的工作要求，在工作液体中加有
r- q* I, X7 o3 L9 A各种化学添加剂，如抗氧化、防锈、增粘、抗磨低凝" s6 U+ F6 t) }8 s( s
等添加剂，保持化学稳定性是保证液压系统工作可靠
% P) ]4 l/ {/ I+ n和元件寿命的重要条件。
0 s- H" P2 k1 o流体 在 系 统中受到高压和不良环境的影响，在工
3 j* j0 h4 `4 ]8 Z0 Y( R& F作和存贮过程中其化学成分和性能也将逐渐发生变9 x3 ?% W! S6 v" k& M1 |$ [1 |' o
化，这主要是由于流体的氧化以及添加剂的消耗而引+ q) s# X0 u1 W i0 b( n7 w$ v
起的。这种氧化反应的结果引起流体劣化，并产生可
% Y) B. u. E5 q0 P+ U溶和不可溶的化合物，如树脂、酸性物质及沉淀物0 o4 X" f. Q0 y3 K8 r. a
等，进一步增加了流体的污染。
1 f# F( y* p# j# q( a' |4 S9 b流体 的劣 化速度与工作温度、压力、污染物种类 f1 ^6 b# F4 n) a! L. W% v+ J4 r' d
和含量等因素有关。当水和起催化剂作用的金属颗料
& h# Q- \: A& E) F* Q5 l同时存在时，油液的氧化速度急剧增加，铁和铜分别
$ f. I5 i9 p. ?使油液氧化速度加快约10倍和30倍。因此，有效控5 s S" e1 G% ^; v; D; f
制油液污染，选用添加剂稳定的油液，有助于保持化
P" n: N( e) p0 C9 ?' m学稳定性。, C9 y. }# i' d: e' G$ W, g8 v4 j
4. 流 体 物理性能的变化。流体与液压系统工作
- h) Y7 n6 t/ K: k) n有关的物理性能主要有粘度、粘度指数、剪切强度、
. ~2 T1 S+ x7 n1 r+ O* M体积弹性模量、饱和蒸汽压、吸气性和含水量等。这
* K S% j% I% }( S( x8 E) ?些物理量随系统状态(如压力、温度)、流体的化学
% @: t# q* T! D- A1 e9 x7 a7 l( C8 A成分、机械搅拌和剪切，以及污染物种类和浓度而变
0 V1 m a' C8 o. W* _# a化。一般当影响和干扰因素消失后，流体物理性能可
- s, Y7 c5 D6 `5 W# ~0 f0 @5 l% O恢复到原始值，这时可认为流体物理性能是稳定的。
7 |4 E* V1 b6 \5 ]然而，当流体发生了化学分解时，引起的物理性能变" P, P+ h4 ?2 a
化是不可恢复的。流体物理性能的变化超过允许范围 k* p9 b- }# k! V1 ^7 b! J0 X& {% B
将对系统和元件造成危害。所以，液压系统的维护人) g, N" w# J F ~& P) R+ g
员必须注意流体物理性能的变化，保持其稳定性。
/ A, b7 k5 I; C! ?5， 液 体 气蚀。液压系统出现气蚀后会引起振动/ K+ x: h/ H+ @& ]
和噪声，加速油液劣化，使液压系统性能变坏。4 n0 a* N& [1 |$ ?, I. ~- G6 V. g3 [
6. 流 体 系统过热。液压系统的工作温度应有一
! o6 p( T% c) |/ k5 C. _定范围，温度过高流体粘度变低、润滑性能变坏、泄
; [0 `4 ~, ?( q! k9 r4 v漏增大，并使流体氧化分解。温度过低流体粘度增
/ M+ f7 {8 \7 ]% ]4 @- x大，流动性变差。温度超出允许范围对密封材料和元
! u0 b8 u, b, a. l, v件的性能也有较大影响，低温下橡胶弹性体柔性变
0 e9 j C) g' f9 O差，高温下材料强度减弱，同时热膨胀易 |
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发表于 2008-9-8 21:12:40