液压升降平台液压系统的日常维护方法

升降平台 · 发表于 2012-2-13 12:55:04

液压升降平台液压系统的日常维护方法目前多体系统动力学己形成了比较系统的研究方法。对于由多个刚体组成的复杂机械系统，在理论上采用以牛顿一欧拉方程为代表的矢量学方法和以拉格朗日方程为代表的分析力学方法。这种方法对于单刚体或者少数几个刚体组成的系统计算是可行的，但是随着刚体数目的增加，方程复杂程度增大，要得出其解析结果很难。随着计算机数值计算方法的出现，使得面向具体问题的程序数值方法成为求解复杂问题的一条可行道路。针对具体的多刚体问题列出其数学方程，再编制数值计算程序进行求解。对于每一个问题都要编制相应的程序进行求解，虽然可以得出合理的结果，但是这个过程需要不断的重复，让人很难接受。于是寻求一种适合计算机操作的程式化的建模和求解方法变得迫切需要了。在这个时候，也就是20世纪60年代初期，在航天领域和机械领域，分别展开了对于多刚体系统动力学的研究，并且形成了不同派别的研究方法。最具代表性的几种方法是罗伯森．维滕(Roberson．Wittenburg)凯恩(Kane)方法、旋量方法和变分方法
机械的动态特性研究成了国内外研究学者的研究热点，对于提高机械系统的可靠性和改善系统的动态响应特性有着重要的作用。本文运用虚拟样机技术，以<升降平台为研究对象，对升降平台的机械动力学特性进行深入的分析研究。虚拟样机技术借助成熟的三维计算机图形技术、图形用户界面技术、信息技术、集成技术、多媒体技术、并行处理技术等对虚拟的产品原型进行设计优化、性能测试、制造仿真以及使用仿真，不仅可以提高仿真精度，而且可以缩短产品设计周期，对于工程实际具有重要的现实意义。本文主要内容如下：
1．介绍虚拟样机技术的基本内容，阐述虚拟样机国内外研究现状，论证进行虚拟样机分析的必要性和意义。
2．阐述多刚体系统动力学建模求解过程，建立升降平台的三维实体模型，并对模型进行合理的简化，采用ADAMS与Pro／E共同支持的文什交换格式Parasolid，把液压升降平台的实体模型转换到ADAMS中，完成虚拟样机模型的建立。
3．仿真分析升降平台的运动学和动力学特性，得出升降平台上升的位移、速度、加速度，对丝杆的振动分析、螺栓的强度校核等，为下一步实际样机的开发设计提供了理论基础和试验数据。
1．I虚拟样机技术
虚拟样机技术又称为动态仿真技术，是指在产品设计开发过程中，将分散的零部件设计和分析技术(指在单一系统中零部件的CAD和CAE技术)柔和在一起，在计算机上建造出产品的整体模型，并针对该产品在投入使用后的各种工况进行仿真分析，预测产品的整体性能，进而改进产品设计、提高产品性能的一种新技术。虚拟样机技术源于对多刚体系统动力学的研究，多刚体系统动力学是在经典力学基础上发展起来的专门解决复杂系统运动学和动力学问题的新的学科分支。其主要任务是：建立系统的运动学和动力学模型，并且开发相应的软件系统，户只需要输入基本数据，计算机将自动列写出所需要的方程；建立有效、稳定的数值算法，自动求解运动学和动力学方程：提供计算机仿真结果的图形输出，将分析结果传送给用户。
Roberson和Wittenburg等人创造性的将图论运用于多体系统动力学，利用图论的～些基本概念和数学工具描叙机械系统各物体之间的结构特征。借助图论工具可使不同结构的系统用统一的数学模型来描述，以相邻物体之间的相对位移作广义坐标导出多体系统的一般形式的动力学方程。
Kane方法是在1965年左右形成的分析复杂系统的一种方法，其利用广义速率代替广义坐标描述系统的运动，直接利用达朗伯原理建立动力学方程，并将矢量形式的力与达朗伯惯性力直接向特定的基矢量方向投影以消除理想约束力，兼有矢量力学和分析力学的特点，既适用完整系统，也适用于非完整系统。作为Kane方法的具体应用，Huston等人发展了一种几何与计算相统一的方法。Kane等人开发了　对机械化施工企业来说，工程机械技术状况的良好与否是企业能否正常生产的直接因素。就液压传动的工程机械而言，液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志。合格的液压油是液压系统可靠运行的保障，正确的维护是液压系统可靠运行的根本。为此，本人根据工作实践，就一般作业环境中工程机械液压系统的维护作一粗略的探讨。
1.选择适合的液压油
　　液压油在液压系统中起着传递压力、润滑、冷却、密封的作用，液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。应按随机《使用说明书》中规定的牌号选择液压油，特殊情况需要使用代用油时，应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用，以防液压油产生化学反应、性能发生变化。深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油，不能使用。
2.防止固体杂质混入液压系统
　　清洁的液压油是液压系统的生命。液压系统中有许多精密偶件，有的有阻尼小孔、有的有缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等，危及液压系统的安全运行。一般固体杂质入侵液压系统的途径有：液压油不洁；加油工具不洁；加油和维修、保养不慎；液压元件脱屑等。可以从以下几个方面防止固体杂质入侵系统：

　　2.1　加油时

　　液压油必须过滤加注，加油工具应可靠清洁。不能为了提高加油速度而去掉油箱加油口处的过滤器。加油人员应使用干净的手套和工作服，以防固体杂质和纤维杂质掉入油中。

　　2.2　保养时

　　拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位，造成系统油道暴露时要避开扬尘，拆卸部位要先彻底清洁后才能打开。如拆卸液压油箱加油盖时，先除去油箱盖四周的泥土，拧松油箱盖后，清除残留在接合部位的杂物（不能用水冲洗以免水渗入油箱），确认清洁后才能打开油箱盖。如需使用擦拭材料和铁锤时，应选择不掉纤维杂质的擦拭材料和击打面附着橡胶的专用铁锤。液压元件、液压胶管要认真清洗，用高压风吹干后组装。选用包装完好的正品滤芯（内包装损坏，虽然滤芯完好，也可能不洁）。换油时同时清洗滤清器，安装滤芯前应用擦拭材料认真清洁滤清器壳内底部污物。

　　2.3　液压系统的清洗

　　清洗油必须使用与系统所用牌号相同的液压油，油温在45～80℃之间，用大流量尽可能将系统中杂质带走。液压系统要反复清洗三次以上，每次清洗完后，趁油热时将其全部放出系统。清洗完毕再清洗滤清器、更换新滤芯后加注新油。
3.防止空气和水入侵液压系统
　　3.1　防止空气入侵液压系统

　　在常压常温下液压油中含有容积比为6～8%的空气，当压力降低时空气会从油中游离出来，气泡破裂使液压元件“气蚀”，产生噪声。大量的空气进入油中将使“气蚀”现象加剧，液压油压缩性增大，工作不稳定，降低工作效率，执行元件出现工作“爬行”等不良后果。另外，空气还会使液压油氧化，加速油的变质。防止空气入侵应注意以下几点：

　　1、维修和换油后要按随机《使用说明书》规定排除系统中的空气，才能正常作业。

　　2、液压油泵的吸油管口不得露出油面，吸油管路必须密封良好。
　　3、油泵驱动轴的密封应良好，要注意更换该处油封时应使用“双唇”正品油封，不能用“单唇”油封代替，因为“单唇”油封只能单向封油，不具备封气的功能。本单位曾有一台柳工ZL50装载机大修后，液压油泵出现连续“气蚀”噪声、油箱油位自动升高等故障，经查询液压油泵修理过程，发现即为液压油泵驱动轴的油封误用“单唇”油封所致。
　　3.2　防止水入侵液压系统

　　油中含有过量水分，会使液压元件锈蚀、油液乳化变质、润滑油膜强度降低，加速机械磨损.除了维修保养时要防止水分入侵外，还要注意储油桶不用时，要拧紧盖子，最好倒置放置；含水量大的油要经多次过滤,每过滤一次要更换一次烘干的滤纸，在没有专用仪器检测时，可将油滴到烧热的铁板上，没有蒸气冒出并立即燃烧方能加注。
4.作业中注意事项
　　4.1　机械作业要柔和平顺

　　机械作业应避免粗暴，否则必然产生冲击负荷，使机械故障频发，大大缩短使用寿命。作业时产生的冲击负荷，一方面使机械结构件早期磨损、断裂、破碎，一方面使液压系统中产生冲击压力，冲击压力又会使液压元件损坏、油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管、溢流阀频繁动作油温上升。
　　4.2 升降机所载货物要均匀

　　液压升降机在作业时，一定要注意货物的放置方法。有的升降机所载货物重量在额定载重范围内，但是货物放置时偏向一方或一角放置；这样升降机和超负荷载重式一样的，特别是铝合金式升降机；在放置货物时一定要均匀或尽可能的放置中心位置。

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