液壓有源測(cè)試技術(shù)交流201412

液壓有源測(cè)試技術(shù)交流楊成剛1教授、趙靜一2教授1.唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2.燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院主要內(nèi)容一、液壓系統(tǒng)常見的故障二、液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)介紹三、液壓有源測(cè)試原理四、液壓有源測(cè)試技術(shù)分類五、液壓有源測(cè)試已完成的項(xiàng)目一、液壓系統(tǒng)常見故障

液壓系統(tǒng)在實(shí)際使用一定時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，如：壓力降低、速度變慢、閥芯卡緊、內(nèi)泄嚴(yán)重、油溫過高、噪聲增大、動(dòng)作滯后和蠕動(dòng)等。綜合而言，液壓系統(tǒng)所有故障的根源是液壓系統(tǒng)的油液的品質(zhì)變壞造成的，其中有75%是液壓油污染直接造成的。液壓油液的中含有固體雜質(zhì)，在運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)接觸油膜中相當(dāng)于研料存在，致使運(yùn)動(dòng)副中間隙越來越大，造成內(nèi)泄嚴(yán)重、油溫升高和液壓閥芯的卡死等使液壓元件失效。

二、液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)介紹車輛裝備廣泛使用液壓控制和傳動(dòng)技術(shù)，特別是比例技術(shù)、負(fù)載敏感節(jié)能技術(shù)、伺服控制技術(shù)的采用，為液壓系統(tǒng)向著大功率、高壓、高效和高集成化發(fā)展提供了條件，但液壓系統(tǒng)故障診斷越來越困難，設(shè)備停機(jī)造成的損失也越來越大。目前，車輛設(shè)備維修上，在國內(nèi)廣泛地采用事后維修，為了盡最大可能減少由于臨時(shí)停機(jī)造成的損失，設(shè)備運(yùn)行中，狀態(tài)監(jiān)測(cè)日益受到重視，可以預(yù)見，車輛維修將向重視設(shè)備維護(hù)的轉(zhuǎn)變。

下面介紹常用的幾種液壓系統(tǒng)故障診斷方法。二、液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)介紹1.四覺診斷法(相當(dāng)于中醫(yī)的望聞問切在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用）即指檢修人員運(yùn)用觸覺、視覺、聽覺和嗅覺來分析判斷液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的故障。2.換件維修法：換件維修法就是根據(jù)液壓系統(tǒng)的原理圖，結(jié)合故障支路進(jìn)行分析將可能的液壓元件，用新件或確定無故障的同型號(hào)的液壓元件依次更換，然后試車的辦法，直至故障排除。目前該方法被廣泛的采用。換件維修法流程二、液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)介紹3.故障自檢系統(tǒng)大型和重要的車輛裝備為了保證正常運(yùn)行，安裝自檢功能的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度、輸出的推力以及壓力、流量、溫度等參數(shù)的隨時(shí)診斷。其是利用傳感器將壓力、流量、溫度和液壓油中固體顆粒等參數(shù)隨時(shí)傳給計(jì)算機(jī)診斷系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)給出故障部位或損壞的液壓元件。4.液壓試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)法將可疑的液壓元件分別在液壓試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果和該液壓元件的出廠指標(biāo)對(duì)比，來診斷是否出現(xiàn)故障。液壓泵試驗(yàn)臺(tái)二、液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)介紹5.利用液壓測(cè)試儀的診斷采用液壓測(cè)試儀（器）串接、并接在被測(cè)液壓支路中，測(cè)量壓力、流量、溫度等參數(shù)變化情況（如：西德福生產(chǎn)的PPC－06/08/12測(cè)量?jī)x如圖a所示，國內(nèi)也有類似產(chǎn)品如圖b所示）

圖b濟(jì)南海蘭德液壓測(cè)試儀圖a西德福PPU手持液壓測(cè)試儀二、液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)介紹以上的這幾種方法，都存在各種不同的缺陷或局限，不能滿足對(duì)各種不同領(lǐng)域的液壓設(shè)備進(jìn)行快速、精確地進(jìn)行性能測(cè)試和故障診斷，因此它們的使用范圍受到了極大的限制。我院于在2009年化學(xué)工業(yè)出版社出版的《液壓氣動(dòng)系統(tǒng)疑難故障分析與處理》科技書籍上首次發(fā)表了“液壓有源測(cè)試?yán)碚摗?。?011年6月15日“便攜式有源液壓測(cè)試儀及測(cè)試方法”獲得國家發(fā)明專利。三、液壓有源測(cè)試原理1.有源測(cè)試概念就是被測(cè)試液壓系統(tǒng)的液壓泵停止工作，測(cè)試儀與被測(cè)液壓系統(tǒng)通過測(cè)壓口或壓力表接口對(duì)接，測(cè)試儀向被測(cè)試液壓系統(tǒng)輸入測(cè)試壓力油的方法來診斷故障部位。2.有源測(cè)試原理采用被測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試參數(shù)和便攜式有源液壓測(cè)試儀的設(shè)定參數(shù)對(duì)比的方法來分析。如圖所示為該測(cè)試儀與被測(cè)液壓系統(tǒng)示意圖。液壓有源測(cè)試原理示意圖一三、液壓有源測(cè)試原理2.有源測(cè)試原理在測(cè)試過程中對(duì)被測(cè)試液壓系統(tǒng)的元件，采用分別切除法見液壓系統(tǒng)性能測(cè)試示意圖所示，其為被測(cè)試液壓系統(tǒng)中支路1切除為例示意圖。被測(cè)試系統(tǒng)的所有元件分別切除后的測(cè)試結(jié)果，按容積效率或泄漏大小確定性能等級(jí)，為備品備件提供準(zhǔn)確的依據(jù)。液壓有源測(cè)試原理示意圖二1）在快速接頭不接通被測(cè)試液壓系統(tǒng)，并在某一壓力P下，總測(cè)試流量Q與溢流閥溢流量Q1關(guān)系如下：

Q=Q1(1)2）在對(duì)接被測(cè)試液壓系統(tǒng)，并在某一壓力P下，支路不截堵如圖一所示，Q，Q1，Q2三者關(guān)系為

Q=Q1+Q2(2)各支路的泄漏量關(guān)系如下式（從圖二分析可知）

Q2=△Q1+△Q2

+…+△Qn(3)

三、液壓有源測(cè)試原理3）在快速接頭接通被測(cè)試液壓系統(tǒng)時(shí)，并在某一壓力P下，支路1截堵如圖2所示，Q1與Q2都將發(fā)生變化分別用Q11堵和Q21堵表示，ΔQ1可以用下式求得：

ΔQ1=Q2-Q21堵(4)

Q21堵=Q-Q11堵(5)將（2）、（4）代入（5）整理可得：

ΔQ1=Q11堵-Q1(6)同理：ΔQ2=Q12堵-Q1(7)……ΔQn=Q1n堵-Q1(8)因此，可以根據(jù)各支路的泄露量的大小進(jìn)行排序，很容易的找到故障支路，同理，也可以找到泄露量最大的液壓元件。根據(jù)各液壓元件的泄漏量的大小排序，精確地確定出液壓元件的配件次序。三、液壓有源測(cè)試原理測(cè)試分為液壓系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試、液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)試、液壓元件測(cè)試、液壓系統(tǒng)的調(diào)試和壓力試驗(yàn)等四類。1）液壓系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試液壓系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試，就是被測(cè)試液壓系統(tǒng)的液壓泵停止工作，并將該泵的出油口堵死不得漏油，各液壓元件處于靜止?fàn)顟B(tài)下，測(cè)試儀通過測(cè)試高壓管與被測(cè)液壓系統(tǒng)對(duì)接，在標(biāo)定壓力下，分別切除各支路的液壓元件，通過測(cè)試儀顯示的液壓元件切除前后的流量變化情況，來進(jìn)行性能測(cè)試的一種方法。有源靜態(tài)測(cè)試方法，用于測(cè)試液壓系統(tǒng)各支路的換向閥、總壓力控制閥的性能和分析出液壓泵的性能等。

四、液壓有源測(cè)試技術(shù)分類

2）液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)試有源動(dòng)態(tài)測(cè)試就是在有源靜態(tài)測(cè)試完成的基礎(chǔ)上來進(jìn)行，測(cè)試儀作為被測(cè)液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源，按照被測(cè)液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，一支路一支路的進(jìn)行動(dòng)作，完成每一支路的子系統(tǒng)中各液壓元件的性能測(cè)試，完成對(duì)被測(cè)液壓系統(tǒng)中，所有的液壓元件進(jìn)行測(cè)試。有源動(dòng)態(tài)測(cè)試適用于測(cè)試液壓缸、液壓馬達(dá)和各支路過載閥等液壓元件的性能，也用于調(diào)試液壓系統(tǒng)使用。

四、液壓有源測(cè)試技術(shù)分類

3）液壓元件的測(cè)試液壓元件的有源測(cè)試，除了葉片泵和流量閥之外，任何種類和型號(hào)的離線液壓元件都可使用。主要用于液壓件生產(chǎn)廠家和液壓元件維修廠家對(duì)液壓元件的性能測(cè)試。4）液壓系統(tǒng)的調(diào)試和壓力試驗(yàn)液壓系統(tǒng)制造或