在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)液壓缸或液壓馬達(dá)低速運(yùn)行時(shí)，可能產(chǎn)生時(shí)斷時(shí)續(xù)的速度不均勻的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為爬行。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)生大距離的跳動(dòng)。

  爬行現(xiàn)象發(fā)生在低速相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，是因?yàn)榈退贂r(shí)潤(rùn)滑油形成油膜的能力減弱，油膜厚度較薄，油膜承受不了運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量而部分被破壞，使相對(duì)運(yùn)動(dòng)件凸起部分發(fā)生直接接觸并承受一部分負(fù)荷。由于接觸面積小，壓力高而發(fā)生塑性變形和局部高溫，進(jìn)一步促使?jié)櫥湍て茐模鼓Σ撩娴哪Σ磷枇Πl(fā)生變化。運(yùn)動(dòng)件快速相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，潤(rùn)滑油的油膜作用強(qiáng)，形成的潤(rùn)滑油膜厚度較接觸面凹凸不平的高度大，運(yùn)動(dòng)件在油膜上滑動(dòng)，因此摩擦力很小。

  液壓系統(tǒng)中的爬行是一種十分有害的現(xiàn)象。比如在金屬切削機(jī)床液壓系統(tǒng)中，爬行不僅會(huì)影響加工精度、表面粗糙度，而且會(huì)縮短機(jī)構(gòu)或刀具的使用壽命。因此，分析爬行原因和消除爬行現(xiàn)象是非常重要的。

  1. 工作介質(zhì)剛性差引起爬行

  液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)通常為液壓油。空氣進(jìn)入油液中后，一部分溶入壓力油，其余部分就形成氣泡浮游在壓力油中。因?yàn)榭諝庥袎嚎s性，使液壓油產(chǎn)生明顯的彈性。如圖16-48a所示，液壓缸中有了空氣，從左腔通入壓力油，工作臺(tái)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)需要克服工作臺(tái)導(dǎo)軌和床身導(dǎo)軌之間較大的靜摩擦阻力，這時(shí)左腔的氣泡尚未壓縮，工作臺(tái)不動(dòng)。當(dāng)左腔中的壓力達(dá)到一定值后，氣泡受壓，體積縮小，如圖16-48b所示，工作臺(tái)導(dǎo)軌與床身導(dǎo)軌之間的靜摩擦力變?yōu)閯?dòng)摩擦力，阻力減小，左腔壓力也隨之降低，氣泡膨脹，使工作臺(tái)向前跳動(dòng)。由于這一跳動(dòng)，右邊排油腔的氣泡突然被壓縮而體積縮小，如圖16-48c所示，阻力增加，使工作臺(tái)速度減慢或停止，又變成起動(dòng)時(shí)的狀況。當(dāng)左腔壓力又恢復(fù)到能克服靜摩擦阻力時(shí)，工作臺(tái)又進(jìn)入如上所述的循環(huán)過(guò)程，即隨著液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)而產(chǎn)生反復(fù)的壓縮與膨脹，形成爬行。

圖16-48 氣泡引起的爬行安裝在油漆

  消除方法是：防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)，使系統(tǒng)中各部位的局部壓力不低于空氣分離壓等。

  2. 液壓元件中的零件磨損、間隙大引起爬行

  液壓元件中的零件磨損、間隙過(guò)大，將引起流量和壓力不足或嚴(yán)重波動(dòng)而產(chǎn)生爬行。

  (1)運(yùn)動(dòng)件低速運(yùn)動(dòng)引起爬行 運(yùn)動(dòng)件低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一旦發(fā)生了干摩擦或半干摩擦，阻力增加，這時(shí)要求液壓泵提高壓力。但由于液壓泵間隙大而嚴(yán)重漏油，不能適應(yīng)執(zhí)行元件因阻力的變化而形成的壓力變化，結(jié)果使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度減慢或停止。待壓力升高到能克服靜摩擦力時(shí)，執(zhí)行元件又向前跳躍，壓力降低，工作臺(tái)速度又減慢或停止。如此反復(fù)循環(huán)而產(chǎn)生爬行。

  消除方法是：對(duì)液壓泵內(nèi)磨損嚴(yán)重的零件進(jìn)行修復(fù)或更換新件，裝配時(shí)保證規(guī)定的間隙，以減少液壓泵的泄漏。

  (2)控制閥失靈引起爬行 各種控制閥的阻尼孔及節(jié)流口被污物堵塞，閥芯移動(dòng)不靈活等，將使系統(tǒng)壓力波動(dòng)大。如溢流閥失靈，調(diào)定的壓力不穩(wěn)定，則對(duì)執(zhí)行元件的推力時(shí)大時(shí)小，運(yùn)動(dòng)速度時(shí)快時(shí)慢。又如當(dāng)節(jié)流閥的節(jié)流口很小時(shí)，油中雜質(zhì)和污物很容易附著在節(jié)流口處，油液高速流動(dòng)產(chǎn)生高溫，油液中析出的瀝青顆粒積聚在節(jié)流口處，使流量減小，壓力增大然后壓力脈動(dòng)又將污物或雜質(zhì)從節(jié)流口處沖走，又使通過(guò)節(jié)流口的流量增加。如此反復(fù)造成爬行。

  消除方法是∶采用各種過(guò)濾器防止雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)，保持油液清潔，定期更換陳油，加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)以防液壓油污染。

  (3)元件磨損引起爬行 由于閥類零件磨損，使配合間隙增大，部分高壓油與低壓油互通，引起壓力不足。如液壓缸活塞與缸體內(nèi)孔配合間隙因磨損而增大，高壓腔壓力油通過(guò)此間隙流到低壓腔，使液壓缸兩腔壓差減小。以致推力減小。在低速時(shí)因摩擦力的變化而產(chǎn)生爬行。

  消除方法是∶檢驗(yàn)各零件的配合間隙，研磨或珩磨閥孔和缸孔，重新加工閥芯和活塞，使配合間隙在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，并要保證零件的尺寸和幾何精度要求，檢驗(yàn)密封件，若密封件有缺陷，應(yīng)更換新件。

  3.摩擦阻力變化引起爬行

  (1)液壓缸出現(xiàn)故障引起爬行 液壓缸的中心線與所要求的運(yùn)動(dòng)軌跡不平行，活塞桿局部或全長(zhǎng)彎曲，缸筒內(nèi)圓被拉毛刮傷，活塞與活塞桿不同軸，缸筒精度達(dá)不到技術(shù)要求，活塞桿兩端油封調(diào)整過(guò)緊等因素會(huì)引起爬行。

  消除方法是：逐項(xiàng)檢驗(yàn)液壓缸的精度及損傷情況，并進(jìn)行修復(fù)，不能修復(fù)的零件應(yīng)更換新件，液壓缸的安裝精度應(yīng)符合技術(shù)要求。

  (2)潤(rùn)滑油不良引起爬行 執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)運(yùn)動(dòng)件的接觸面間潤(rùn)滑油不充分或潤(rùn)滑油選用不當(dāng)會(huì)引起爬行。消除方法是調(diào)節(jié)潤(rùn)滑油的壓力和流量。潤(rùn)滑油的流量應(yīng)適當(dāng)，若流量過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)件上浮，影響加工精度。潤(rùn)滑壓力一般在0.05~0.15MPa范圍內(nèi)為宜。相對(duì)運(yùn)動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦與潤(rùn)滑是交織在一起的，若兩摩擦面間有一薄層(0.005-0.008mm)潤(rùn)滑油膜，則摩擦大大減弱。一般，提高油液的粘度能提高油膜的強(qiáng)度，并對(duì)爬行與振動(dòng)均有阻尼吸收作用。