非典型液壓系統(tǒng)故障案例經(jīng)典分析

1、非典型液壓系統(tǒng)故障案例經(jīng)典分析 堆取料機(jī)液壓系統(tǒng)故障案例分析步進(jìn)式加熱爐步進(jìn)梁液壓系統(tǒng)故障案例分析全自動(dòng)皮帶拉緊裝置液壓系統(tǒng)故障案例分析內(nèi)容提綱堆取料機(jī)液壓系統(tǒng)故障案例分析一、堆取料機(jī)簡(jiǎn)介圖1-1 堆取料機(jī)實(shí)物圖 一、堆取料機(jī)簡(jiǎn)介 堆取料機(jī)主要用于原料礦粉、煤、焦，碳等料場(chǎng)存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)，環(huán)境溫度-20+45；料場(chǎng)長(zhǎng)度240（270）m.堆料及取料為手動(dòng)及自動(dòng)操作；料場(chǎng)布置為固定單尾車(chē)通過(guò)式，整體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖（1-1）主要技術(shù)參數(shù)如下: 1、生產(chǎn)率 堆料1000t/h,取料800t/h；堆取料高度軌上9.6m,軌下。 2、取料機(jī)構(gòu) 斗輪型式：無(wú)格式；斗輪直徑：；斗數(shù)：8；斗速：8r/min；前臂架

2、長(zhǎng)度米，重噸。 3、變幅機(jī)構(gòu) 變幅范圍：上仰9，下俯；變幅速度：上仰3.4m/min,下俯4m/min。 4、液壓缸參數(shù) 缸徑250mm、行程1000mm，常用工作油壓力為12MPa。 二、故障現(xiàn)象圖1-2 俯仰油缸液壓系統(tǒng)原理圖 懸臂能夠上升不能下降。 三、原因分析 從下面俯仰油缸液壓系統(tǒng)原理圖（1-2）看出，可造成堆取料機(jī)懸臂能上升不能下降故障的因素是多方面的，主要因素有： （一）換向機(jī)構(gòu) 換向閥是否失靈、能否正常換向也關(guān)系到油缸的正常升降，當(dāng)換向閥出現(xiàn)故障，閥芯卡阻或一邊彈簧斷裂，都有可能讓油缸變成單作用缸形式，即壓力油一直供向無(wú)桿腔，因此，換向閥不能正常換向是造成懸臂能上升不能下降故障

3、的因素。 三、原因分析圖1-3 換向鎖緊機(jī)構(gòu)液壓原理圖 （二）鎖緊機(jī)構(gòu) 從換向鎖緊機(jī)構(gòu)原理圖（1-3）看出該系統(tǒng)回路是采用液壓鎖的鎖緊回路，我們知道，液壓鎖也就是雙液控單向閥，懸臂上升后換向下降時(shí)，如果此時(shí)液壓鎖發(fā)生故障如無(wú)桿腔回路這邊的液控單向閥卡阻，控制油無(wú)法打開(kāi)系統(tǒng)也就無(wú)法形成回路，所以懸臂不能下降，因此，液壓鎖故障也是造成懸臂能上升不能下降的因素。 （三）流量控制機(jī)構(gòu)。 從系統(tǒng)原理圖看出該系統(tǒng)采用單向節(jié)流閥作為流量控制閥，它造成懸臂能上升不能下降的原因跟液壓鎖相似，即節(jié)流閥閥芯卡死在關(guān)閉閥口的位置，無(wú)流量輸出，沒(méi)形成回路，油缸不動(dòng)作。 三、原因分析 （四）平衡機(jī)構(gòu)。 1、從平衡閥組件原

4、理圖（1-4）看出平衡機(jī)構(gòu)是采用外控平衡閥，平衡閥出現(xiàn)故障時(shí)，閥芯卡阻等原因打不開(kāi)平衡閥，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動(dòng)作，平衡閥故障也是造成懸臂能上升不能下降的原因之一。圖1-4 平衡閥組件原理圖 三、原因分析 三、原因分析 2、圖中平衡組件中還有防爆閥。我們先了解一下防爆閥的工作原理：防爆閥一般直接安裝在油缸接口處，當(dāng)進(jìn)入防爆閥之前的管路發(fā)生破裂時(shí)，防爆閥兩端的壓差增大，當(dāng)壓差大于防爆閥的彈簧力時(shí)，防爆閥迅速關(guān)閉，防止意外事故發(fā)生。防爆閥正向正常流通，反向流通時(shí)防爆閥兩端的壓差不能大于防爆閥里面的彈簧力，否則就不能反向流通（這時(shí)和管路發(fā)生破裂時(shí)的原理一樣）。 選取防爆閥的流量一般是正常進(jìn)出油缸流量的23倍，

5、并且在防爆閥外端安裝限速閥來(lái)防止管路意外爆死，如果反向爆死，只要正向流動(dòng)一下，就可以解決該問(wèn)題（其實(shí)就是讓防爆閥兩端的壓差處于平衡狀態(tài)）。由防爆閥的工作原理可知懸臂升降速度的調(diào)節(jié)必須符合防爆閥的壓差大小，調(diào)的太快容易造成防爆閥爆死故障。所以說(shuō)防爆閥也是造成懸臂能上升不能下降故障的主要原因，下附防爆閥實(shí)物圖（1-5）說(shuō)明。 三、原因分析圖1-5 防爆閥實(shí)物圖 三、原因分析 （一）診斷 1、起動(dòng)油泵觀察溢流閥情況：能否建立系統(tǒng)壓力，溢流閥關(guān)系到整個(gè)液壓系統(tǒng)壓力的正常與否，查看系統(tǒng)壓力表，采取手動(dòng)推溢流閥試驗(yàn)閥芯，調(diào)節(jié)溢流閥先導(dǎo)閥旋鈕觀察壓力表指針能否正常上下擺動(dòng)。當(dāng)確定溢流閥能夠達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)，可

6、以判定溢流閥調(diào)節(jié)是正常的，可以進(jìn)行下一步的故障查找。 四、診斷與處理 2、檢查換向閥能否正常工作：先用手動(dòng)試驗(yàn)方法，推動(dòng)換向閥左邊閥芯，同時(shí)推動(dòng)溢流閥閥芯觀察系統(tǒng)壓力表工作壓力是否在設(shè)定的工作壓力范圍，若達(dá)到工作壓力時(shí)懸臂正常工作應(yīng)該是處于上升過(guò)程，在本起故障中懸臂可以上升，由此可見(jiàn)換向閥及其元件在懸臂上升工作時(shí)是正常的，若出現(xiàn)手動(dòng)試驗(yàn)懸臂不能動(dòng)作時(shí)，此時(shí)應(yīng)檢查系統(tǒng)壓力是否達(dá)到要求，適當(dāng)將壓力提高一些，觀察懸臂是否有點(diǎn)沖擊； 四、診斷與處理 反復(fù)將換向閥芯右邊推至左邊，方法與上述相同，觀察懸臂能否出現(xiàn)輕微沖擊振動(dòng)來(lái)判斷換向閥能否正常換向；通過(guò)左右反復(fù)推換向閥閥芯可以感覺(jué)到兩邊的彈簧力是否相等的

7、（因?yàn)榇朔N換向閥是彈簧對(duì)中Y型中位機(jī)能三位四通換向閥，在中間位置時(shí)兩腔彈簧應(yīng)該是平衡的，若出現(xiàn)以下現(xiàn)象即可斷定換向閥有問(wèn)題1）左右兩端推動(dòng)力感覺(jué)失衡即閥芯或彈簧斷；2）左右兩端均無(wú)法推動(dòng)閥芯極有可能是閥芯卡阻或卡死，此時(shí)應(yīng)拆卸換向閥清洗檢查。 四、診斷與處理 3、檢查液壓鎖及單向節(jié)流閥是否正常工作。通過(guò)測(cè)壓接頭測(cè)量系統(tǒng)兩腔壓力來(lái)判斷，其方法是起動(dòng)油泵用電控使之處于工作狀態(tài)后再測(cè)量壓力或使用手動(dòng)方法來(lái)進(jìn)行打壓后測(cè)量?jī)汕粔毫κ欠裾＃蝗粲幸欢ń?jīng)驗(yàn)的人員可以用手觸摸高壓軟管也可以感覺(jué)到是否有油通過(guò)，其方法是用手握住輸出高壓軟管，感覺(jué)軟管是否有振動(dòng)來(lái)判斷是否有油液通過(guò)，此種方法需要有一定經(jīng)驗(yàn)方可做到；

8、在單向節(jié)流閥輸出管路最近的一活接頭處擰下接頭進(jìn)行短暫的打壓試驗(yàn)觀察兩腔是否有高壓油噴出以此來(lái)判斷液壓鎖及單向節(jié)流閥是否正常，此種方法會(huì)造成油液外泄漏，不宜多用。 四、診斷與處理 4、在排除了平衡閥組以下即液壓站部分元件均正常的情況下，應(yīng)該將故障集中到平衡閥組及油缸部分了。用測(cè)壓接頭測(cè)量壓力，起動(dòng)油泵開(kāi)啟換向閥懸臂可以上升，觀察無(wú)桿腔測(cè)壓接頭壓力表顯示壓力是否接近系統(tǒng)壓力，有桿腔測(cè)壓顯示壓力較小，由此判定油缸無(wú)內(nèi)泄漏，若有桿腔壓力較大即無(wú)桿腔與有桿腔的壓差很小接近平衡就說(shuō)明油缸存在內(nèi)泄漏；通過(guò)上面的檢測(cè)如正?？梢钥闯鰡?wèn)題就出在油控制無(wú)桿腔（即用于下降控制的平衡機(jī)構(gòu)內(nèi)的防爆閥上了）。 四、診斷與處

9、理 （二）故障處理 1、對(duì)檢測(cè)結(jié)果來(lái)看系統(tǒng)壓力，流量是正常的，換向系統(tǒng)也無(wú)異?，F(xiàn)象，即液壓站部分能正常工作，故障主要集中在油缸附近平衡閥塊部分。 2、再次查看原理圖分析及根據(jù)前面做的檢測(cè)，由此判斷是在前面做調(diào)試試驗(yàn)時(shí)將節(jié)流閥開(kāi)大了所致，將節(jié)流閥、平衡閥重新調(diào)整匹配好系統(tǒng)即恢復(fù)正常。 3、另外一起類(lèi)似故障，就是防爆閥的調(diào)節(jié)螺母松動(dòng)掉下來(lái)，防爆閥無(wú)法調(diào)節(jié)間隙而迅速關(guān)閉進(jìn)而導(dǎo)致懸臂無(wú)法下降 結(jié)束語(yǔ)：從這起故障得到的啟發(fā)是：液壓系統(tǒng)的分析診斷工作是科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的，不能忽視每一個(gè)元件，哪怕是小小的一個(gè)液壓元件，精通閥件工作原理及結(jié)構(gòu)，并要對(duì)每一個(gè)元件進(jìn)行科學(xué)分析，精確地找出故障所在。 四、診斷與處理

10、步進(jìn)式加熱爐步進(jìn)梁液壓系統(tǒng)故障案例分析圖2-1 步進(jìn)梁結(jié)構(gòu)示意圖 一、步進(jìn)式加熱爐步進(jìn)梁工作簡(jiǎn)介 一、步進(jìn)式加熱爐步進(jìn)梁工作簡(jiǎn)介 由步進(jìn)梁結(jié)構(gòu)示意圖（2-1）可以看到，框架梁升降是采用曲拐結(jié)構(gòu)，上升時(shí)，升降油缸活塞桿縮回，拉動(dòng)主動(dòng)曲扣軸及連桿帶動(dòng)從動(dòng)曲拐軸一起完成框架梁上升動(dòng)作；下降時(shí)，系統(tǒng)停止供油，鋼坯重量及框架梁自重作用在曲拐軸及連桿上，迫使升降油缸活塞桿伸出，從而實(shí)現(xiàn)下降動(dòng)作，框架梁的平移動(dòng)作則由平移油缸前進(jìn)后退來(lái)完成。 二、故障現(xiàn)象步進(jìn)梁升降油缸使用一段時(shí)間，半小時(shí)至2小時(shí)內(nèi)就會(huì)現(xiàn)不動(dòng)作，無(wú)法進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)動(dòng)作現(xiàn)象故障出現(xiàn)時(shí)油管伴有聲響，重新啟動(dòng)油泵后用至一段時(shí)間當(dāng)聽(tīng)到鐺一聲響后又會(huì)出

11、現(xiàn)上述現(xiàn)象。圖2-2 升降油缸液壓系統(tǒng)原理圖 三、原因分析 （一）從現(xiàn)象來(lái)看，步進(jìn)梁升降系統(tǒng)可以間斷性正常使用，這是一種間歇性液壓故障，很難一下就確定是哪個(gè)元件或是哪一閥組出現(xiàn)故障，下面結(jié)合圖（2-2）升降油缸液壓系統(tǒng)原理圖進(jìn)行分析。這種故障可以歸屬于壓力不正常范疇，先來(lái)看看液壓泵，現(xiàn)象觀察壓力表，壓力值正常，液壓泵振動(dòng)、溫度均屬正常，這樣液壓泵故障就可以排除了，再看看是否溢流閥調(diào)壓失靈或閥芯阻尼孔堵塞，因?yàn)橐缌鏖y調(diào)壓失靈情況下，壓力建立不起來(lái)，或壓力達(dá)不到設(shè)定數(shù)值；而主閥芯上阻尼孔堵塞的話，液壓力傳遞不到主閥上和錐閥前腔，導(dǎo)閥就失去對(duì)主閥壓力的調(diào)節(jié)作用。 三、原因分析 因主閥上腔無(wú)油壓力，彈

12、簧力又很小，在進(jìn)油腔壓力很低的情況下，主閥芯就打開(kāi)溢流，系統(tǒng)便建立不起壓力。檢查溢流閥壓力設(shè)置及溢流情況并沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。排除了溢流閥之后，再考慮平衡閥組，是否平衡閥調(diào)節(jié)壓力太高，回油不暢導(dǎo)致油缸停止動(dòng)作，但檢查發(fā)現(xiàn)平衡閥壓力設(shè)置正常。 三、原因分析 （二）液壓卡緊 當(dāng)檢測(cè)壓力正常以后，再來(lái)考慮是否換向閥組液壓卡緊問(wèn)題，換向閥閥芯因毛刺或雜物而卡緊的情況下，換向閥不能換向，油缸不動(dòng)作。從本故障現(xiàn)象看很可能是屬于液壓卡緊，但拆開(kāi)換向閥組，檢查各換向閥塊并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，甚至換過(guò)新的閥件，故障還是沒(méi)有消除。 （三）最后從總油管發(fā)出的異響入手，為何一聽(tīng)到油管有響聲隨后就出現(xiàn)故障，拆卸主油管并把油管立起來(lái)的

13、時(shí)候，掉下一粒斷了的內(nèi)六角螺絲頭，這樣，就可以解釋故障發(fā)生的原因了。 三、原因分析圖2-3 閥組管路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 四、診斷與處理 四、診斷與處理 從圖（2-3）閥組管路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖可以看到，換向油路及控制油路都是從主油管道引入，控制油路是從主油管左端蓋板引出，結(jié)構(gòu)是在蓋板中間鉆孔攻絲，接上一個(gè)管接頭，再聯(lián)接控制油管，可能是換球閥的時(shí)候主油管掉進(jìn)一粒斷頭內(nèi)六角螺絲，啟動(dòng)油泵時(shí)，壓力油把內(nèi)六角螺絲沖到主油管左端蓋板底部，因?yàn)橹饔凸芤瓤刂朴凸艽蠛芏嗲铱刂朴凸芙宇^是在主油管蓋板中間位置，當(dāng)系統(tǒng)平穩(wěn)動(dòng)作時(shí)，內(nèi)六角螺絲沒(méi)有受到?jīng)_擊，會(huì)仍然停靠在蓋板底部。 這就說(shuō)明升降油缸為什么可以正常工作一段時(shí)間了，當(dāng)液壓泵隨

14、載荷變量供油時(shí)，內(nèi)六角螺絲頭在沖擊及漩流作用下，被卷入控制油管入口處，金屬碰撞發(fā)出聲響，這就解釋了為什么總油管會(huì)發(fā)出聲響，內(nèi)六角螺絲頭堵住控制油管入口的情況下，換向閥的插件失去控制油而無(wú)法關(guān)閉，所以升降油缸就無(wú)法動(dòng)作。而為什么停一段時(shí)間就可以正常使用呢，因?yàn)橹灰簤罕靡煌Ｖ梗饔凸軆?nèi)壓力降低螺絲頭就會(huì)在自重作用下掉到主油管底部，控制油路又暢通。取出內(nèi)六角螺絲頭，再裝回總油管，系統(tǒng)恢復(fù)正常。 四、診斷與處理 結(jié)束語(yǔ)：這是一起極罕見(jiàn)的故障，查找起來(lái)有一定難度，歸根起來(lái)仍然屬于油液污染范疇，也反映出我們?cè)谌粘＞S護(hù)工作中的疏忽大意，沒(méi)有意識(shí)到就小小一粒螺絲頭就能造成系統(tǒng)故障，而且查找起來(lái)非常困難，做了

15、許多無(wú)用功。 四、診斷與處理全自動(dòng)皮帶拉緊裝置液壓系統(tǒng)故障案例分析圖3-1 全自動(dòng)皮帶拉緊裝置實(shí)物圖 一、全自動(dòng)皮帶拉緊裝置簡(jiǎn)介 全自動(dòng)液壓拉緊是專(zhuān)為皮帶輸送機(jī)尾部拉緊而設(shè)計(jì)制造，起到皮帶張緊作用，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖（3-1）。技術(shù)參數(shù)如下： 1、拉緊小車(chē)的最大行程為5米 2、對(duì)位緊小車(chē)的最大公稱拉力80KN 3、液壓站型號(hào)為ZYLA-YZ4-S2H10 4、油缸規(guī)格型號(hào)為ZYLA-YG6-2500 5、液壓站主要技術(shù)參數(shù)如下： 6、液壓站油箱公稱容積為200L 7、液壓系統(tǒng)最大壓力為20MPa 8、060度使用介質(zhì)為HM#抗磨液壓油 9、-300度使用介質(zhì)為HL15#抗磨液壓油 一、全自動(dòng)皮帶拉緊裝置

16、簡(jiǎn)介 二、故障現(xiàn)象 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（油缸）不能動(dòng)作，左右換向都無(wú)法動(dòng)作，試機(jī)觀察壓力表有壓力顯示，調(diào)節(jié)溢流閥時(shí)，壓力表顯示壓力大小可以在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)上下波動(dòng)。陸續(xù)造成燒電機(jī)等故障 由廠家主持修理（廠家在三包期內(nèi)），修理步驟如下： （一）根據(jù)溢流閥9（見(jiàn)圖3-2）壓力可以調(diào)節(jié)來(lái)看，系統(tǒng)壓力正常，據(jù)此先檢查換向拆卸閥芯清洗未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，裝回試機(jī)，油缸還是不能動(dòng)作，之后又拆另外一臺(tái)在使用相同型號(hào)機(jī)的換向閥換到該機(jī)上，然后試機(jī)，故障仍然沒(méi)有消除，說(shuō)明問(wèn)題不是出在換向閥上。 三、原因分析 三、原因分析圖3-2 全自動(dòng)皮帶拉緊裝置液壓系統(tǒng)原理圖 （二）拆卸液控單向閥11清理清洗，也未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，裝回再試機(jī)，執(zhí)行機(jī)

17、構(gòu)還是不動(dòng)作，又從同另一臺(tái)相同型號(hào)的機(jī)上拆下給換上，執(zhí)行機(jī)構(gòu)還是不動(dòng)作。 （三）將出口濾油器8，進(jìn)口小油器，溢流閥油路塊全部拆下清洗檢查未發(fā)現(xiàn)異常，裝回后試機(jī)故障依舊存在。 （四）拆卸靠近油缸兩腔的高壓軟管接頭試機(jī)以觀察系統(tǒng)是否有壓力油噴出時(shí)可見(jiàn)有油出但很小，呈現(xiàn)無(wú)壓力狀態(tài)。 三、原因分析 （五）將整套油路塊連同閥件一起由另一臺(tái)機(jī)同的機(jī)上拆卸下來(lái)?yè)Q上后試機(jī)，故障仍然未能消除。 （六）在發(fā)生油缸不能動(dòng)作前油泵電機(jī)燒壞一次，更換電機(jī)后油缸還是不能動(dòng)作，之后又換油泵，問(wèn)題還是沒(méi)有解決。在換油泵電機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)至油泵的聯(lián)軸尼龍齒圈嚴(yán)重?zé)龎某嗜刍癄睢?（七）廠家服務(wù)人員將已能查找的地方都查找了后仍然未能查

18、到真正的原因之后只好換上一臺(tái)相同型號(hào)的新機(jī)（油缸沒(méi)換）裝上后試機(jī)系統(tǒng)恢復(fù)正常。 三、原因分析 我們將廠家換下的那臺(tái)機(jī)作進(jìn)一步的故障查找，思路如下： （一）根據(jù)燒壞油泵電機(jī)及聯(lián)軸器尼龍齒圈熔化來(lái)看是因?yàn)橛捅秘?fù)載過(guò)大造成的，而造成油泵負(fù)載在的原因有輸出壓力超過(guò)溢流閥設(shè)定值，無(wú)法溢流而使得油泵電機(jī)堵轉(zhuǎn)，但是從上述分析可知溢流閥是可調(diào)節(jié)壓力大小的，且拆卸油管可以看到有壓力油出來(lái)，因此可以判定溢流閥正常，不存在堵轉(zhuǎn)的問(wèn)題。 三、原因分析 （二）油泵無(wú)法吸油形成真空造成負(fù)載增加，導(dǎo)致電機(jī)過(guò)載，燒壞電機(jī)及聯(lián)軸器尼龍齒圈熔化，為了驗(yàn)證此項(xiàng)判斷，拆卸下油箱至油泵吸油口的那段軟管，用鐵線試穿，結(jié)果鐵線無(wú)法穿過(guò)，但是用壓縮空氣吹又有氣流通過(guò)。 三、原因分析 （三）為了進(jìn)一步驗(yàn)證判斷，我們將此軟管作縱向切開(kāi)，可以很明顯地看到一段膠管內(nèi)臂與鋼絲網(wǎng)層分離、鋼絲網(wǎng)內(nèi)層脫落的狀況（見(jiàn)圖3-3），因此當(dāng)油泵吸油時(shí)橡膠內(nèi)層被吸扁而堵死，造成油泵吸空及無(wú)壓力油輸出，由于齒輪泵的輸出脈動(dòng)較大吸油時(shí)受到震動(dòng)等各種因素的影響軟管內(nèi)層并不是連續(xù)的完全堵死狀態(tài)，所以溢流閥有壓力顯示及拆下油缸高壓管接頭時(shí)可以看到有少量的油流出現(xiàn)象。 三、原因分析圖3-3 軟管內(nèi)