从根本上说,液压系统运行缓慢几乎总是流量不足的症状。虽然压力为移动负载提供动力,但决定执行器(如油缸和马达)速度的是流体在一段时间内流经系统的体积——即流量。
液压系统运行缓慢表明流量存在问题,而不是压力问题。核心诊断难题是确定流量是因泄漏(内部或外部)而损失,还是因堵塞和效率低下而受到限制。
核心原理:流速决定速度
要诊断一个缓慢的系统,您必须首先了解流量和速度之间的基本关系。
流量与压力
将您的系统想象成一个花园软管。流量(加仑/分钟或 GPM)是末端流出的水量。压力(磅/平方英寸或 PSI)是当您用拇指盖住喷嘴时感受到的力。
您可以有高压力但流量很小,这无法快速装满水桶。同样,液压系统可能会对堵塞产生压力,但没有运动。速度完全取决于在给定时间内将所需的流体体积输送到执行器。
诊断根本原因:两大主要类别
导致液压系统缓慢运行的每一个原因都属于以下两类之一:流体没有被有效输送,或者输送的流体没有被正确使用。
类别 1:流量损失(泄漏)
流量损失意味着泵产生的流体未能到达执行器。它在途中丢失或被转移。
内部泄漏(“隐形”窃贼)
这是旧设备中逐渐变慢的最常见原因。流体从磨损的密封件处泄漏到组件内部,没有完成任何有用的工作。
主要的罪魁祸首是油缸中磨损的活塞密封件、控制阀中磨损的密封件,或磨损的泵或马达中过大的间隙。流体绕过其预定路径,以较低的压力返回油箱。
外部泄漏
这是最明显的原因。如果您看到液压油滴落或积聚,则表明您的系统正在损失运行所需的介质。补充液位只是对真正问题的临时修复:软管、接头或密封件的失效。
卡住或设置不当的溢流阀
压力溢流阀是一种安全装置,当压力超过设定限制时,会将多余的流量分流回油箱。
如果此阀门卡在半开状态或设置得太低,它将不断地从主回路中排出流量。系统将表现得好像存在严重的内部泄漏,导致运行缓慢。
类别 2:流量限制和效率低下
流量限制意味着泵在工作,但某些东西阻止了流体在回路中自由流动。
泵效率低下
随着泵的磨损,其内部公差会增加。这会导致越来越多的流体从高压出口侧泄漏回低压入口侧。
泵可能仍然能够建立压力,但其在该压力下的输出流量(GPM)将明显低于其全新状态时的流量。它根本无法产生正常速度所需的流量体积。
堵塞的过滤器或吸入滤网
回油管路或压力管路上的堵塞过滤器会产生背压,迫使泵更努力地工作,并降低整体系统效率。
堵塞的吸入滤网更为关键。它会使泵的流体供应不足,导致气蚀——蒸汽泡的形成和破裂。这不仅会对泵造成严重损坏,还会使流体中混入蒸汽,使其变得“海绵状”,导致执行器运动缓慢且不规则。
不正确的流体粘度或气蚀
粘度过高(通常是由于低温)的液压油不易流动。这可能会使泵供油不足,导致运行缓慢,尤其是在启动时。
气蚀,即空气进入系统(通常来自泵吸入侧的泄漏),会使流体具有可压缩性。初始压力不会移动油缸,而是挤压气泡,导致响应迟缓和海绵状。
应避免的常见诊断陷阱
如果您追逐错误的症状,故障排除可能会令人沮丧。避免这些常见的错误将为您节省大量时间和资源。
混淆压力与流量
切勿认为高压力意味着系统健康。系统可能仅因流体被阻塞而无法流动而显示最大溢流压力。始终将速度问题诊断为流量问题。
忽略流体
液压油是系统的生命线。始终从检查液位和状况开始。液位过低、受污染或含有空气的流体可能会模仿主要组件故障的症状。
忽略简单的检查
在假设泵或油缸发生故障之前,请执行简单的检查。确保驱动泵的发动机或马达以正确的速度运行。检查所有阀门是否处于正确位置。检查过滤器是否堵塞。
实用的故障排除框架
使用此逻辑系统地识别问题。
- 如果系统仅在冷启动时缓慢,但在暖机后有所改善: 您的主要怀疑对象是粘度过高或温度过低的流体。
- 如果一个油缸缓慢并且在保持负载时“漂移”下降: 这强烈表明油缸活塞密封件或相关控制阀存在内部泄漏。
- 如果系统缓慢且泵发出响亮的啸叫声或“弹珠嘎嘎作响”的声音: 您很可能遇到了由堵塞的吸入滤网或吸入管路上的空气泄漏引起的气蚀。
- 如果减速是经过多年的使用逐渐发生的: 怀疑组件磨损,最有可能是在泵中,其输出流量低于其规格要求。
通过有条不紊地处理问题,您可以从症状追溯到原因,找到性能问题的真正根源。
摘要表:
| 类别 | 主要原因 | 常见症状 |
|---|---|---|
| 流量损失(泄漏) | 内部组件磨损、外部泄漏、溢流阀卡滞 | 逐渐减速、油缸漂移、液位低 |
| 流量限制 | 泵磨损、过滤器堵塞、流体粘度不正确 | 冷启动缓慢、泵气蚀噪音、操作海绵状 |
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