液压设备的安装与调试

2.3.1  液压设备的安装

1.安装人员

液压传动系统虽然与机械传动系统有大量相似之处,但是液压传动系统确实有它的特性。经过专业培训,并有一定安装经验的人员才能从事液压系统的安装。

2.审查液压…


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2.3.1  液压设备的安装

1.安装人员

液压传动系统虽然与机械传动系统有大量相似之处,但是液压传动系统确实有它的特性。经过专业培训,并有一定安装经验的人员才能从事液压系统的安装。

2.审查液压系统

主要是审查该项设计能否达到预期的工作目标,能否实现机器的动作和达到各项性能指标。安装工艺有无实现的可能。全面了解设计总体各部分的组成,深入地了解各部分所起的作用。审查的主要内容包含以下几点:

①审查液压系统的设计。

②鉴定液压系统原理图的合理性。

③评价系统的制造工艺水平。

④检查并确认液压系统的净化程度。

⑤液压系统零部件的确认。

3.安装前的技术准备工作

液压系统在安装前,应按照有关技术资料做好各项准备工作。

⑴技术资料的准备与熟悉

液压系统原理图、电气原理图、管道布置图、液压元件、辅件、管件清单和有关元件样本等,这些资料都应准备齐全,以便工程技术人员对具体内容和技术要求逐项熟悉和研究。

⑵物资准备

按照液压系统图和液压件清单,核对液压件的数量,确认所有液压元件的质量状况。尤其要严格检查压力表的质量,查明压力表交验日期,对检验时间过长的压力表要重新进行校验,确保准确可靠。{nextpage}

⑶质量检查

液压元件在运输或库存过程中极易被污染和锈蚀,库存时间过长会使液压元件中的密封件老化而丧失密封性,有些液压元件由于加工及装配质量不良使性能不可靠,所以必须对元件进行严格的质量检查

①液压元件质量检查

a各类液压元件型号必须与元件清单一致。

b要查明液压元件保管时间是否过长,或保管环境不合要求,应注意液压元件内部密封件老化程度,必要时要进行拆洗、更换、并进行性能测试。

c每个液压元件上的调整螺钉、调节手轮、锁紧螺母等都要完整无损。

d液压元件所附带的密封件表面质量应符合要求、否则应予更换。

e板式连接元件连接平面不准有缺陷。安装密封件的沟槽尺寸加工精度要符合有关标准。

f管式连接元件的连接螺纹口不准有破损和活扣现象。

g板式阀安装底板的连接平面不准有凹凸不平缺陷,连接螺纹不准有破损和活扣现象。

h将通油口堵塞取下,检查元件内部是否清洁。

i检查电磁阀中的电磁铁芯及外表质量,若有异常不准使用。

j各液压元件上的附件必须齐全。

②液压辅件质量检查

a油箱要达到规定的质量要求。油箱上附件必须齐全。箱内部不准有锈蚀,装油前油箱内部一定要清洗干净。

b所领用的滤油器型号规格与设计要求必须一致,确认滤芯精度等级,滤芯不得有缺陷,连接螺口不准有破损,所带附件必须齐全。

c各种密封件外观质量要符合要求,并查明所领密封件保管期限。有异常或保管期限过长的密封件不准使用。 {nextpage}

d蓄能器质量要符合要求,所带附件要齐全。查明保管期限,对存放过长的蓄能器要严格检查质量,不符合技术指标和使用要求的蓄能器不准使用。

e空气滤清器用于过滤空气中的粉尘,通气阻力不能太大,保证箱内压力为大气压。所以空气滤清器要有足够大的通过空气的能力。

③管子和接头质量检查

a管子的材料、通径、壁厚和接头的型号规格及加工质量都要符合设计要求。

b所用管子不准有缺陷。有下列异常,不准使用:管子内、外壁表面已腐蚀或有显著变色;管子表面伤口裂痕深度为管子壁厚的10%以上;管子壁内有小孔;管子表面凹入程度达到管子直径的10%以上。

c使用弯曲的管子时,有下列异常不准使用:管子弯曲部位内、外壁表面曲线不规则或有锯齿形;管子弯曲部位其椭圆度大于10%以上;扁平弯曲部位的最小外径为原管子外径的70%以下。

d所用接头不准有缺陷。若有下列异常,不准使用:接头体或螺母的螺纹有伤痕、毛刺或断扣等现象;接头体各结合面加工精度未达到技术要求;接头体与螺母配合不良,有松动或卡涩现象;安装密封圈的沟槽尺寸和加工精度未达到规定的技术要求。

e软管和接头有下列缺陷的不准使用:软管表面有伤皮或老化现象;接头体有锈蚀现象;螺纹有伤痕、毛刺、断扣和配合有松动、卡涩现象。

f) 法兰件有下列缺陷不准使用:法兰密封面有气孔、裂缝、毛刺、径向沟槽;法兰密封沟槽尺寸、加工精度不符合设计要求;法兰上的密封金属垫片不准有各种缺陷。材料硬度应低于法兰硬度。{nextpage}

4.液压管道的安装要求

1)布管设计和配管时都应先根据液压原理图,对所需连接的组件、液压元件、管接头、法兰作一个通盘的考虑。

2)管道的敷设排列和走向应整齐一致,层次分明。尽量采用水平或垂直布管,水平管道的不平行度应≤2/1000;垂直管道的不垂直度应≤2/400。用水平仪检测。

3)平行或交叉的管系之间,应有10mm以上的空隙。

4)管道的配置必须使管道、液压阀和其它元件装卸、维修方便。系统中任何一段管道或元件应尽量能自由拆装而不影响其它元件。

5)配管时必须使管道有一定的刚性和抗振动能力。应适当配置管道支架和管夹。弯曲的管子应在起弯点附近设支架或管夹。管道不得与支架或管夹直接焊接。

6)管道的重量不应由阀、泵及其它液压元件和辅件承受;也不应由管道支承较重的元件重量。

7)较长的管道必须考虑有效措施以防止温度变化使管子伸缩而引起的应力。

8)使用的管道材质必须有明确的原始依据材料,对于材质不明的管子不允许使用。

9)液压系统管子直径在50mm以下的可用砂轮切割机切割。直径50mm以上的管子一般应采用机械加工方法切割。如用气割,则必须用机械加工方法车去因气割形成的组织变化部分,同时可车出焊接坡口。除回油管外,压力由管道不允许用滚轮式挤压切割器切割。管子切割表面必须平整,去除毛刺、氧化皮、熔渣等。切口表面与管子轴线应垂直。

10)一条管路由多段管段与配套件组成时应依次逐段接管,完成一段,组装后,再配置其后一段,以避免一次焊完产生累积误差。

11)为了减少局部压力损失,管道各段应避免断面的局部急剧扩大或缩小以及急剧弯曲。

12)与管接头或法兰连接的管子必须是一段直管,即这段管子的轴心线应与管接头、法兰的轴心是平行、重合。此直线段长度要大于或等于2倍管径。

13)外径小于30mm的管子可采用冷弯法。管子外径在3050mm时可采用冷弯或热弯法。管子外径大于50mm时,一般采用热弯法。 {nextpage}

14)焊接液压管道的焊工应持有有效的高压管道焊接合格证。

15)焊接工艺的选择:乙炔气焊主要用于一般碳钢管壁厚度小于等于2mm的管子。电弧焊主要用于碳钢管壁厚大于2mm的管子。管子的焊接最好用氩弧焊。对壁厚大于5mm的管子应采用氩弧焊打底,电弧焊填充。必要的场合应采用管孔内充保护气体方法焊接。

16)焊条、焊剂应与所焊管材相匹配,其牌号必须有明确的依据资料,有产品合格证,且在有效使用期内。焊条、焊剂在使用前应按其产品说明书规定烘干,并在使用过程中保持干燥,在当天使用。焊条药皮应无脱落和显著裂纹。

17)液压管道焊接都应采用对接焊。焊接前应将坡口及其附近宽1020mm处表面脏物、油迹、水份和锈斑等清除干净。

18)管道与法兰的焊接应采用对接焊法兰,不可采用插入式法兰。

19)管道与管接头的焊接应采用对接焊,不可采用插入式的形式。

20)管道与管道的焊接应采用对接焊,不允许用插入式的焊接形式。

21)液压管道采用对接焊时,焊缝内壁必须比管道高出0.30.5mm。不允许出现凹入内壁的现象。在焊完后,再用锉或手提砂轮把内壁中高出的焊缝修平。去除焊渣、毛刺,达到光洁程度。

22)对接焊焊缝的截面应与管子中心线垂直。

23)焊缝截面不允许在转角处,也应避免在管道的两个弯管之间。

24)在焊接配管时,必须先按安装位置点焊定位,再拆下来焊接,焊后再组装上整形。

25)在焊接全过程中,应防止风、雨、雪的侵袭。管道焊接后,对壁厚小于等于5mm的焊缝,应在室温下自然冷却,不得用强风或淋水强迫冷却。

26)焊缝应焊透,外表应均匀平整。压力管道的焊缝应抽样探伤检查。

27)管道配管焊接以后,所有管道都应按所处位置预安装一次。将各液压元件、阀块、阀架、泵站连接起来。各接口应自然贴和、对中,不能强扭连接。当松开管接头或法兰螺钉时,相对结合面中心线不许有较大的错位、离缝或跷角。如发生此种情况可用火烤整形消除。

28)可以在全部配管完毕后将管夹与机架焊牢,也可以按需求交叉进行。

29)管道在配管、焊接、预安装后,再次拆开进行酸洗磷化处理。经酸洗磷化后的管道,向管道内通入热空气进行快速干燥。干燥后,如在几日就复装成系统、管内通入液压油,一般可不作防锈处理,但应妥善保管。如须长期搁置,需要涂防锈涂料,则必须在磷化处理48小时后才能涂装。应注意,防锈涂料必须能与以后管道清洗时的清洗液或使用的液压油相容。 {nextpage}

30)管道在酸洗、磷化、干燥后再次安装起来以前,需对每一根管道内壁先进行一次预清洗。预清洗完毕后应尽早复装成系统,进行系统的整体循环净化处理,直至达到系统设计要求的清洁度等级。

31)软管的应用只限于以下场合:设备可动元件之间;便于替换件的更换处;抑制机械振动或噪声的传递处。

32)软管的安装一定要注意不药使软管和接头造成附加的受力、扭曲、急剧弯曲、磨擦等不良工况。

33)软管在装入系统前,也应将内腔及接头清洗干净。

5.液压泵与液压马达的安装

1)在安装时,油泵、电动机、支架、底座各元件相互结合面上必须无锈、无凸出斑点和油漆层。在这些结合面上应涂一薄层防锈油。

2)安装液压泵、支架和电动机时,泵与电动机两轴之间的同轴度允差,平行度允差应符合规定,或者不大于泵与电动机之间联轴器制造商推荐的同轴度、平行度要求。

3)直角支架安装时,泵支架的支口中心高,允许比电动机的中心高略高00.8mm,这样在安装时,调整泵与电动机的同轴度时,可只垫高电动机的底面。允许在电动机与底座的接触面之间垫入图样未规定的金属垫片(垫片数量不得超过3个,总厚度不大于0.8mm)。一旦调整好后,电动机一般不再拆动。必要时只拆动泵支架,而泵支架应有定位销定位。

4)调整完毕后,在泵支架与底板之间钻、铰定位销孔。再装入联轴器的弹性耦合件。然后用手转动联轴器,此时,电动机、泵和联轴器都应能轻松、平滑地转动,无异常声响。

5泵的旋向要正确。泵与液压马达的进出油口不得接反,以免造成故障与事故

6泵与马达支架或底板应有足够的强度和刚度,防止产生振动。

7泵的吸油高度应不超过使用说明书中的规定 ( 一般为 500mm) ,安装时尽量靠近油箱油面。

8泵吸油管不得漏气,以免空气进入系统,产生振动和噪声。

6.油缸的安装

1)油缸安装时,要做好专用的密封件保护套,并将进出油口和放气口用专用材料填平,以保证活塞装入缸筒时密封件不会切坏。

2)要检查活塞杆是否弯曲,特别对长行程油缸。活塞杆弯曲会造成缸盖密封损坏,导致泄漏、爬行和动作失灵。并且加剧活塞杆的偏磨损。

3)油缸轴心线应与导轨平行。特别注意活塞杆全部伸出时的情况。若二者不平行,会产生较大的侧向力,造成油缸卡死,换向不良,爬行和油缸密封破损失效等故障。一般可以导轨为基准,用百分表调整液压缸。使活塞杆 ( 伸出 ) 的侧母线与 V 形导轨平行,上母线与平导轨平行,允差为 0.04~0.08mm/m 。{nextpage}

4)活塞杆轴心线对两端支座的安装基面,其平行度误差不得大于 0.05mm

5)对行程较长的油缸,活塞杆与工作台的联结应保持浮动 ( 以球面副相连 ) ,以补偿安装误差产生的卡死和补偿热膨胀的影响。

7.集成块的安装

1)阀块所有各油流通道内,尤其是空与孔贯穿交叉处,都必须仔细去净毛刺,用探灯伸入到孔中仔细清除、检查。阀块外周及各周棱边必须倒角去毛刺。加工完毕的阀块与液压阀、管接头、法兰相贴合的平面上不得留有伤痕,也不得留有划线的痕迹。

2)阀块加工完毕后必须用防锈清洗液反复用加压清洗。各孔流道,尤其是对盲孔应特别注意洗净。清洗槽应分粗洗和精洗。清洗后的阀块,如暂不装配,应立即将各孔口盖住,可用大幅的胶纸封在孔口上。

3)往阀块上安装液压阀时,要核对它们的型号、规格。各阀都必须有产品合格证,并确认其清洁度合格。

4)核对所有密封件的规格、型号、材质及出厂日期(应在使用期内)。

5)装配前再一次检查阀块上所有的孔道是否与设计图一致、正确。

6)检查所用的连接螺栓的材质及强度是否达到设计要求以及液压件生产厂规定的要求。阀块上各液压阀的连接螺栓都必须用测力扳手拧紧。拧紧力矩应符合液压阀制造厂的规定。

7)凡有定位销的液压阀,必须装上定位销。

8)阀块上应订上金属制的小标牌,标明各液压阀在设计图上的序号,各回路名称,各外接口的作用。

9)阀块装配完毕后,在装到阀架或液压系统上之前,应将阀块单独先进行耐压试验和功能试验。{nextpage}

8.阀类元件的安装

1安装时,先用干净煤油或柴油 ( 忌用汽油 ) 清洗元件表面的防锈剂及其它污物,此时注意不可将塞在各油口的塑料塞子拔掉,以免脏东西进入阀内。

2)对自行设计制造的专用阀应按有关标准进行如性能试验,耐压试验等。

3)板式阀类元件安装时,要检查各油口的密封圈是否漏装或脱落,是否突出安装平面而有一定的压缩余量,同一平面上的各种规格的密封圈突出量是否一致,安装 O 形圈各油口的沟槽是否拉伤,安装面上是否碰伤等,作出处置后再进行装配。 O 形圈涂上少许黄油可防止脱落。

4)板式阀的安装螺钉 ( 多为四个 ) 要对角逐次均匀拧紧。不要单个螺钉先拧紧,这样会造成阀体变形及底板上的密封圈压缩余量不一致造成漏油和冲出密封圈。

5)进出油口对称的阀容易将进出油口装反,对外形相似的压力阀类,安装时应特别注意区分以免装错。

6)对管式阀,为了安装与使用方便,往往有两个进油口或两个回油口,安装时应将不用的油口用螺塞堵死或作其它处理,以免运转时喷油或产生故障。

7)电磁换向阀一般宜水平安装,重直安装时电磁铁一般朝上 ( 两位阀 ) ,设计安装板时应考虑这一因素。

8)溢流阀 ( 先导式 ) 有一遥控口,当不采用远程控制时,应用螺塞堵住 ( 管式 ) 或安装板不钻通 ( 板式 )

9.辅件的安装

液压系统中的辅助元件,包括管路及管接头,滤油器、油冷却器、密封、蓄能器及仪表等的安装好坏也会严重影响到液压系统的正常工作,不容许有丝毫的疏忽。

在设计中,就要考虑好这些辅助元件的正确位置配置。尽量考虑使用、维修和调整上的方便并注意整齐美观。{nextpage}

2.3.2  液压设备的调试

液压设备生产厂家在产品出厂前,用户单位在新设备安装后以及设备经过修理后,须对液压设备按有关标准进行调试。

1.做好技术准备,熟悉被调试设备

先仔细阅读设备使用说明书,全面了解液压设备的用途、技术性能、主要结构、设备精度标准、使用要求、安全技术要求、操用使用方法、试车注意事项等。

消化好“液压系统图”,弄清液压系统的工作原理和性能要求,为此必须明确液压、机械与电气三者的功能和彼此的联系、动作顺序和连锁关系,熟悉液压系统中各元件在设备上的实际位置,它们的作用、性能、结构原理及调整方法。还要分析液压系统各执行元件的动作循环和运动顺序及相应的油路、压力和流量。对有可能发生设备安全事故的部位如何采取有效的预防和可靠的应变措施等。

在上述考虑的基础上确定调试内容,步骤及调试方法。

2.调试前的检查

1试机前对裸露在外表的液压元件及管路等再进行一次擦洗,擦洗时用海绵禁用棉纱。

2导轨、各加油口及其它滑动副按要求加足润滑油。

3检查油泵旋向、油缸、油马达及油泵的进出油管是否接错。

4检查各液压元件,管路等连接是否正确可靠,安装错了的予以更正。

5检查各手柄位置,确认“停止”、“后退”及“卸荷”等位置,各行程挡块紧固在合适位置。

6旋松溢流阀手柄,适当拧紧安全阀手柄,使溢流阀调至最低工作压力。流量阀调至最小。{nextpage}

7合上电源。

3.调试

1点动:先点动泵,观察油泵转向是否正确,电源接反不但无油液输出,有时还可能出事故,因此切记运转开始时只能“点动”。待泵声音正常并连续输出油液以及无其它不正常现象时,方可投入连续运转和空载调试。

2)系统排气:启动液压泵后,将系统压力调到1.0MPa左右,分别控制电磁阀换向,使油液分别循环到各支路中,拧动管道上设置的排气阀,将管道中的气体排出;当油液连续溢出时,关闭排气阀。液压缸排气时可将液压缸活塞杆伸出侧的排气阀打开,电磁阀动作,活塞杆运动,将空气挤出,升到上止点时,并闭排气阀。打开另一侧排气阀,使液压缸下行,排出无杆腔中的空气,重复上述排气方法,直到将液压缸中的空气排净为止。

3)系统耐压试验:系统耐压试验主要是指现场管路,液压设备的耐压试验应在制造厂进行。对于液压管路,耐压试验的压力应为最高工作压力的1.5倍。工作压力≥21MPa的高压系统,耐压试验的压力应为最高工作压力的1.25倍。如系统自身液压泵可以达到耐压值时,可不必使用电动试压泵。升压过程中应逐渐分段进行,不可一次达到峰值,每升高一级时,应保持几分钟,并观察管路是否正常。试压过程中严禁操纵换向阀。

4空载调试:先进行1020分钟低速运转,有时需要卸掉油缸或油马达与负载的连接。特别是在寒冷季节,这种不带载荷低速运转 ( 暖机运转 ) 尤为重要,某些进口设备对此往往有严格要求,有的装有加热器使油箱油液升温。对在低速低压能够运行的动作先进行试运行。

5逐渐均匀升压加速,具体操作方法是反复拧紧又立即旋松溢流阀、流量阀等的压力或流量调节手柄数次,并以压力表观察压力的升降变化情况和执行元件的速度变化情况,油泵的发热、振动和噪声等状况。发现问题要及时分析解决。

6按照动作循环表结合电气机械先调试各单个动作,再转入循环动作调试,检查各动作是否协调。调试过程中普遍会出一些问题,诸如爬行、冲击与不换向等故障,对复杂的国产和进口设备,如果出现难以解决的问题,可大家共同会诊,必要时可求助于液压设备生产厂家。{nextpage}

7最后进入满负载调试,即按液压设备技术性能进行最大工作压力和最大 ( ) 工作速度试验,检查功率、发热、噪声振动、高速冲击、低速爬行等等方面的情况。检查各部分的漏油情况,往往空载不漏的部位压力增高时却漏油。发现问题,及时排除,并作出书面记载。

如一切正常,可试加工试件。试车完毕,停车后机床一般要复原,并做好详细调试记录存档。有些进口设备调试记录可作为索赔的依据。

8经上述方法调试好的液压设备各手柄,一般不要再动。对即将包装出厂的设备应将各手轮全部松开。对长期不用的设备,应将压力阀的手轮松开,防止弹簧产生永久变形而影响到机械设备启用时出现各类故障,影响性能。

9)液压系统试车过程中,应根据设计内容对所有设计值进行检验,根据实际记录结果判定液压系统的运行状况,由设计、用户、制造厂、安装单位进行交工验收,并在有关文件上签字。

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