摘? 要：本文針對(duì)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生爬行的現(xiàn)象，綜合分析系統(tǒng)中各方面的具體作用及結(jié)構(gòu)，分別提出了導(dǎo)致爬行產(chǎn)生的具體原因，并提出了一系列的解決措施。

關(guān)鍵詞：爬行 液壓缸 摩擦阻力

Abstract： Aiming at the phenomenon of crawling in the hydraulic system， this paper comprehensively analyzes the specific functions and structures of various aspects in the system， puts forward the specific causes of crawling， and puts forward a series of solutions.

Abstract：KEYS：Crawl;Hydraulic cylinder;Friction resistance

0引言

“爬行”是液壓傳動(dòng)中經(jīng)常出現(xiàn)的不正常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。輕微的爬行使運(yùn)動(dòng)件產(chǎn)生目光不易覺察的振動(dòng);顯著的“爬行”使運(yùn)動(dòng)件產(chǎn)生大距離地跳動(dòng)。液壓傳動(dòng)中的爬行現(xiàn)象是很有害的，特別是在工件加工類液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)爬行，就不能加工出合格的工件。因此，消除爬行現(xiàn)象對(duì)于改善液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高機(jī)構(gòu)運(yùn)行精度是非常重要的。

1爬行原因故障分析

一、液壓缸阻力過大

液壓缸阻力過大俗稱別勁，它是液壓缸產(chǎn)生爬行現(xiàn)象主要原因之一。

（1）由于裝配不當(dāng)，引起液壓缸別勁。液壓缸裝配不當(dāng)很容易造成別勁，因此液壓缸裝配時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行裝配工藝要求。液壓缸裝配后，活塞、活塞桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，不應(yīng)受彎、扭力的作用，密封摩擦阻力適宜，潤滑條件良好等。

（2）因載荷反作用力使液壓缸歪斜，引起別勁

這種情況是液壓缸工作時(shí)產(chǎn)生的別勁現(xiàn)象。無載荷時(shí)，多數(shù)場(chǎng)合檢查不出來。帶地腳的液壓缸，因安裝地腳剛性不足，引起的撓性變形。檢測(cè)方法是：在液壓缸與載荷之間，連接牽引力測(cè)定器，或在活塞桿滑動(dòng)部分的頂端貼上應(yīng)變儀傳感器進(jìn)行測(cè)定。求出實(shí)際載荷與液壓缸實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生牽引力的差值，便可確定。

（3） 大行程液壓缸的別勁現(xiàn)象

臥式的大行程液壓缸，如熱連軋支撐輥推拉缸。當(dāng)活塞從缸體的最內(nèi)端位置，或活塞從最外端位置（即活塞碰到活塞桿伸出一側(cè)端蓋時(shí)的位置）開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞桿工作條件處于最不利的情況.尤其是前一種情況最為危險(xiǎn)。因活塞桿的重量對(duì)活塞產(chǎn)生一個(gè)傾斜力矩，造成活塞滑動(dòng)部位兩端接觸面的壓力極大增高?；钊麠U襯套存在同樣的情形，活塞桿的轉(zhuǎn)矩也作用在襯套滑動(dòng)部位的兩端局部圓面上，形成很大的表面接觸壓力。表面接觸壓力過太時(shí)，造成滑動(dòng)面斷油將出現(xiàn)爬行現(xiàn)象活塞進(jìn)入缸體最內(nèi)端位置時(shí)，產(chǎn)生的活塞面壓異常增高，從外部結(jié)構(gòu)來看，為防止面壓升高，可減輕活塞桿的重量，增加活塞的寬度，或加聚甲醛支承環(huán)作為滑動(dòng)部分等

（4）缸壁和襯套的燒接現(xiàn)象

前述故障進(jìn)一步發(fā)展.便可能發(fā)生燒接現(xiàn)象。如果缸內(nèi)進(jìn)有異物。便加快燒接故障的發(fā)生，導(dǎo)致燒接部位的工作阻力增高，此時(shí)液壓缸將不能平滑運(yùn)行。

二、液壓缸進(jìn)入空氣對(duì)爬行的影響

液壓缸內(nèi)若有空氣，則一開始供壓力油時(shí)，缸內(nèi)的空氣即起蓄能器作用，壓力升高的速度就會(huì)變慢。當(dāng)供油壓力克服活塞的靜摩擦阻力之后，活塞開始啟動(dòng)時(shí)，活塞的阻力即減小為動(dòng)摩擦阻力，缸內(nèi)積存的空氣所儲(chǔ)存的壓力能推動(dòng)活塞向前沖行，這是缸內(nèi)壓力又迅速降低，如果液壓缸內(nèi)部壓力降到低于克服動(dòng)摩擦阻力所需的壓力值時(shí)，活塞停止運(yùn)動(dòng)。由于繼續(xù)向液壓缸內(nèi)供壓力油，缸內(nèi)空氣被壓縮，壓力升高，當(dāng)壓力達(dá)到克服靜摩擦阻力時(shí)，活塞又開始向前沖行。這樣，反復(fù)進(jìn)行，便產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。這是缸內(nèi)空氣的可壓縮性對(duì)阻力變化的必然反應(yīng)。

同樣，液壓缸在有負(fù)載的情況下，由于負(fù)載不可能是絕對(duì)恒定，所以只要液壓缸缸內(nèi)有空氣，就必然產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。

液壓缸內(nèi)侵入空氣的原因主要有以下幾個(gè)方面：

（1）液壓缸內(nèi)空氣未排盡

低速運(yùn)動(dòng)的液壓缸，特別是嚴(yán)格要求不能產(chǎn)生爬行現(xiàn)象設(shè)備上使用的液壓缸，其工作運(yùn)動(dòng)前必須充分排除空氣。有些液壓缸中活塞桿的導(dǎo)向套較長，空氣不容易排盡。這種情況下，排氣閥設(shè)在什么位置很重要。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)原則：一是設(shè)計(jì)在最高位;二是設(shè)計(jì)在易于積氣的地方。

（2）液壓缸內(nèi)形成負(fù)壓

當(dāng)負(fù)載速度大于液壓缸輸入流量所產(chǎn)生的速度時(shí)，該液壓缸腔內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓。若活塞桿采用唇形密封圈，因其密封圈是有方向性的，唇緣里側(cè)加壓時(shí)則有密封作用，若缸內(nèi)變成了負(fù)壓，則密封圈外側(cè)大氣壓大于內(nèi)側(cè)的壓力，這時(shí)就要從外側(cè)向內(nèi)側(cè)漏入空氣。

這種情況下防止缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓的辦法較多，如在回油路上設(shè)置背壓閥;采用回油節(jié)流調(diào)速等措施。

（3）彎曲的管路中積有空氣

與液壓缸連接的管路有彎曲時(shí).特別是高處彎曲，空氣向高處積聚，很難排盡。為了排盡管路中的空氣.應(yīng)在管路的最高處安裝排氣閥。

（4）直通管路積存空氣

在有些液壓系統(tǒng)中，液壓缸到換向閥之間的管路較長，其容積大于液壓缸的容積，如錒銑廠高爐液壓最統(tǒng)就存在這種工況。當(dāng)液壓缸工作時(shí)，進(jìn)入液壓缸工作腔的壓力油是換向閥到液壓缸進(jìn)油口間管路中的油液.而從液壓缸非工作腔排出的油液置換了回油管路中的油液，即回油管路中的油液回油箱，液壓缸非工怍腔的油液回到回油管路中。這樣液壓缸中的油液只是在管路和缸之間來回運(yùn)動(dòng)，并沒有參與整個(gè)系統(tǒng)的油液循環(huán)。在這種工況下，油液中的空氣很難排掉。

為了排除這部分液壓油中的空氣，直在液壓缸或管路的最高處安裝排氣閥，隨時(shí)排出積存的空氣。

（5）液壓泵吸油側(cè)進(jìn)八空氣

由液壓泵吸油工作原理可知，泵吸油側(cè)有一定的真空度.真空度的高低與泵至油箱液面的距離以及吸油管有密切關(guān)系。如果泵吸油側(cè)管接頭密封不良，空氣就會(huì)進(jìn)入泵內(nèi)，因此應(yīng)隨時(shí)檢查密封狀況，并適當(dāng)增大吸油管徑，這將有利于防止空氣的進(jìn)入 如果液壓泵的吸入性能差，吸油阻力也降不下來時(shí)，應(yīng)設(shè)置低壓泵向主泵供低壓油。

（6）管路中油液回流現(xiàn)象

在一些液壓設(shè)備中，液壓缸安裝在比液壓泵高得多的位置上，當(dāng)液壓泵停止工作時(shí)，管路中的油液由于重力的作用向液壓泵倒流，最后滲漏回油箱。此時(shí)，如果管路有密封不良的地方，空氣就容易進(jìn)入系統(tǒng)。為此，在油流方向一定的油路中，如泵的出油管中，安裝單向閥，就能防止這一現(xiàn)象的產(chǎn)生。

三、摩擦阻力的變化

運(yùn)行機(jī)構(gòu)摩擦阻力發(fā)生變化也容易引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生爬行。如熱軋機(jī)組支撐輥推拉系統(tǒng)、卷取區(qū)卸卷小車等，帶導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由于導(dǎo)軌本身的接觸面光潔度不一致、潤滑不良或不均勻、多段導(dǎo)軌接頭不平整，使運(yùn)動(dòng)件在該處的摩擦阻力變化而產(chǎn)生跳動(dòng)，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。

結(jié)束語：

通過以上分析，當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象時(shí)，我們可根據(jù)上面邏輯診斷流程圖找出故障產(chǎn)生的內(nèi)在原因，這樣才能判斷快速準(zhǔn)確。在正確分析的基礎(chǔ)之上，做出科學(xué)的解決方法，最大限度地縮小不必要的拆修工作，從設(shè)計(jì)、加工、裝配、使用等方面找到根本原因，對(duì)最有可能的故障源進(jìn)行檢測(cè)維修，這樣才能夠徹底解決問題。

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作者簡(jiǎn)介：

孫國志，2004年畢業(yè)于內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)擔(dān)任本鋼熱連軋廠設(shè)備管理室主任工程師，負(fù)責(zé)連軋廠液壓潤滑專業(yè)管理工作。