液壓系統(tǒng)產(chǎn)生爬行的原因及消除辦法

一、概述

液壓設(shè)備的執(zhí)行元件常需要以很低的速度(例如每分鐘幾毫米甚至不到imm)移動(dòng)（液壓缸）或轉(zhuǎn)動(dòng)（液壓馬達(dá)）。此時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)明顯的速度不均，出現(xiàn)斷續(xù)的時(shí)動(dòng)時(shí)停、一快一慢、一跳一停的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為爬行，即低速平穩(wěn)性的問題。

爬行有很大危害。例如對(duì)機(jī)床類液壓設(shè)備而言會(huì)破壞工件的表面質(zhì)量（粗糙度）和加工精度，降低機(jī)床和刀具的使用壽命，甚至?xí)a(chǎn)生廢品，發(fā)生事故，必須排除。

1．出現(xiàn)爬行故障的原因

(1)當(dāng)摩擦面處于邊界摩擦狀態(tài)時(shí)，存在著動(dòng)、靜摩擦因數(shù)的變化（動(dòng)、靜摩擦因數(shù)的差異）和動(dòng)摩擦因數(shù)承受著速度的增加而降低的現(xiàn)象。

(2)傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度不足（如油中混有空氣）。

(3)運(yùn)動(dòng)速度太低，而運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量較大。

不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的最低速度，稱為運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的臨界速度。

2．消除爬行現(xiàn)象的途徑

(1)減小動(dòng)、靜摩擦因數(shù)之差；如采用靜壓導(dǎo)軌和卸荷導(dǎo)軌、導(dǎo)軌采用減摩材料、用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦以及采用導(dǎo)軌油潤滑導(dǎo)軌等。

(2)提高傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（液壓的、機(jī)械的）的剛度K:如提高活塞桿及液壓缸座的剛度，防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)以減少油的可壓縮性帶來的剛度變化等。

(3)采取措施降低其臨界速度及降低移動(dòng)件的質(zhì)量等措施。

二、產(chǎn)生爬行的具體原因

同樣是爬行，其故障現(xiàn)象是有區(qū)別的：既有有規(guī)律的爬行，也有無規(guī)律的爬行；有的爬行無規(guī)律且振幅大；有的爬行在極低的速度下才產(chǎn)生。產(chǎn)生這些不同現(xiàn)象的爬行原因在于各有不同的側(cè)重面，有些是以機(jī)械方面的原因?yàn)橹鳎行┦且砸簤悍矫娴脑驗(yàn)橹?，有些是以油中進(jìn)入空氣的原因?yàn)橹?，有些是以潤滑不良的原因?yàn)橹?。液壓設(shè)備的維修和操作人員必須不斷總結(jié)歸納，迅速查明產(chǎn)生爬行的原因，予以排除?，F(xiàn)將爬行原因具體歸納如下。

1．靜、動(dòng)摩擦因數(shù)的差異大

(1)導(dǎo)軌精度差。

(2)導(dǎo)軌面上有銹斑。

(3)導(dǎo)軌壓板鑲條調(diào)得過緊。

(4)導(dǎo)軌刮研不好，點(diǎn)數(shù)不夠，點(diǎn)子不均勻。

(5)導(dǎo)軌上開設(shè)的油槽不好，深度太淺，運(yùn)行時(shí)已磨掉，所開油槽不均勻。

(6)新液壓設(shè)備，導(dǎo)軌未經(jīng)跑合。

(7)液壓缸軸心線與導(dǎo)軌不平行。

(8)液壓缸缸體孔內(nèi)局部銹蝕（局部段爬行）和拉傷。

(9)液壓缸缸體孔、活塞桿及活塞精度差。

(10)液壓缸裝配及安裝精度差，活塞、活塞桿、缸體孔及缸蓋fL的同軸度差。

(11)液壓缸活塞或缸蓋密封過緊、阻滯或過松。

(12)停機(jī)時(shí)間過長，油中水分（特別是磨床冷卻液）導(dǎo)致有些部位銹蝕。

(13)靜壓導(dǎo)軌節(jié)流器堵塞，導(dǎo)軌斷油。

2．液壓系統(tǒng)中進(jìn)入空氣，客積模數(shù)降低

(1)液壓泵吸入空氣。

1)油箱油面低于油標(biāo)規(guī)定值，吸油濾油器或吸油管裸露在油面上。

2)油箱內(nèi)回油管與吸油管靠得太近，二者之間又未裝隔板隔開（或未裝破泡網(wǎng)），回油攪拌產(chǎn)生的泡沫來不及上浮便被吸人泵內(nèi)。

3)裸露在油面至油泵進(jìn)油口之間的管接頭密封不好或管接頭因振動(dòng)而松動(dòng)，或者油管開裂，吸進(jìn)空氣。

4)因泵軸油封破損、泵體與泵蓋之間的密封破損而進(jìn)氣。

5)吸油管太細(xì)太長，吸油濾油器被污物堵塞或者設(shè)計(jì)時(shí)濾油器的容量本來就選得過小，造成吸油阻力增加。

6)油液劣化變質(zhì)，因進(jìn)水乳化，破泡性能變差，氣泡分散在油層內(nèi)部或以網(wǎng)狀氣泡浮在油面上，泵工作時(shí)吸入系統(tǒng)。

(2)空氣從回油管反灌。

1)回油管工作時(shí)或長久裸露在油面以上。

2)在未裝背壓閥的回油路上，而缸內(nèi)有時(shí)又為負(fù)壓。

3)油缸缸蓋密封不好，有時(shí)進(jìn)氣，有時(shí)漏油。

3．液壓元件和液壓系統(tǒng)方面的原因

(1)壓力閥壓力不穩(wěn)定，阻尼孔時(shí)堵時(shí)通，壓力振擺大，或者調(diào)節(jié)的工作壓力過低。

(2)節(jié)流閥流量不穩(wěn)定，且在超過閥的最小穩(wěn)定流量下使用。

(3)液壓泵的輸出流量脈動(dòng)大，供油不均勻。

(4)液壓缸活塞桿與工作臺(tái)非球副連接，特別是長液壓缸因別勁產(chǎn)生爬行。

(5)液壓缸內(nèi)外泄漏大，造成缸內(nèi)壓力脈動(dòng)變化。

(6)潤滑油穩(wěn)定器失靈，導(dǎo)致導(dǎo)軌潤滑不穩(wěn)定，時(shí)而斷流。

(7)潤滑壓力過低，且工作臺(tái)又太重。

(8)管路發(fā)生共振。

(9)液壓系統(tǒng)采用進(jìn)口節(jié)流方式且叉無背壓或背壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，或者雖有背壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，但背壓調(diào)節(jié)過低，這樣在某種低速區(qū)內(nèi)最易產(chǎn)生爬行。

4．液壓油的原因

(1)油牌號(hào)選擇不對(duì)，太稀或太稠。

(2)油溫影響，黏度有較大變化。

5．其他原固

(1)油缸活塞桿、油缸支座剮性差；密封方面的原因。

(2)電動(dòng)機(jī)動(dòng)平衡不好、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻及電流不穩(wěn)定等。

三、消除爬行的方法

根據(jù)上述產(chǎn)生爬行的原因，可逐一采取排除方法，主要措施如下。

(1)在制造和修配零件時(shí)，嚴(yán)格控制幾何形狀偏差、尺寸公差和配合間隙。

(2)修刮導(dǎo)軌，去銹去毛刺，使兩接觸導(dǎo)軌面接觸面積≥75%，調(diào)好鑲條，油槽潤滑油暢通。

(3)以平導(dǎo)軌面為基準(zhǔn)，修刮油缸安裝面，保證在全長上平行度小于0.1mm；以V形導(dǎo)軌為基準(zhǔn)調(diào)整油缸活塞桿側(cè)母線，使二者平行度在0.1mm之內(nèi)?；钊麠U與工作臺(tái)采用球副連接。

(4)油缸活塞與活塞桿同軸度要求≤0.04/1000，所有密封安裝在密封溝槽內(nèi)，不得出現(xiàn)四周上壓縮量不等的現(xiàn)象，必要時(shí)可以外圓為基準(zhǔn)修磨密封溝槽底徑。密封裝配時(shí)，不得過緊和過松。

(5)防止空氣從泵吸入系統(tǒng)，從回油管反灌進(jìn)入系統(tǒng)，根據(jù)上述產(chǎn)生進(jìn)氣的原因逐一采取措施。

(6)排除液壓元件和液壓系統(tǒng)有關(guān)故障。例如系統(tǒng)可改用回油節(jié)流系統(tǒng)或能自調(diào)背壓的進(jìn)油節(jié)流系統(tǒng)等。

(7)采用合適的導(dǎo)軌潤滑用油，必要時(shí)采用導(dǎo)軌油，因?yàn)閷?dǎo)軌油中含有極性添加劑，增加了油性，使油分子能緊緊吸附在導(dǎo)軌面上，運(yùn)動(dòng)停止后油膜不會(huì)被擠破，從而保證了流體潤滑狀態(tài)，使動(dòng)、靜摩擦因數(shù)之差極小。

(8)增強(qiáng)各機(jī)械傳動(dòng)件的剛度；排除因密封方面的原因產(chǎn)生的爬行現(xiàn)象。

(9)在油中加入二甲基硅油抗泡劑破泡。

(10)注意湍流和液壓系統(tǒng)的清潔度。