液壓系統(tǒng)故障診斷及排除方法

液壓系統(tǒng)故障診斷及排除方法1、液壓系統(tǒng)故障診斷的一般原則

正確分析故障是排解故障的前提，系統(tǒng)故障大部分并非突然發(fā)生，發(fā)生前總有預(yù)兆，當(dāng)預(yù)兆進(jìn)展到肯定程度即產(chǎn)生故障。引起故障的緣由是多種多樣的，并無(wú)固定規(guī)律可尋。統(tǒng)計(jì)表明，液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障約90％是由于使用管理不善所致為了快速、精確?????、便利地診斷故障，必需充分熟悉液壓故障的特征和規(guī)律，這是故障診斷的基礎(chǔ)。

以下原則在故障診斷中值得遵循：

(1)首先判明液壓系統(tǒng)的工作條件和外圍環(huán)境是否正常需首先搞清是設(shè)備機(jī)械部分或電器掌握部分故障，還是液壓系統(tǒng)本身的故障，同時(shí)查清液壓系統(tǒng)的各種條件是否符合正常運(yùn)行的要求。

(2)區(qū)域推斷依據(jù)故障現(xiàn)象和特征確定與該故障有關(guān)的區(qū)域，逐步縮小發(fā)生故障的范圍，檢測(cè)此區(qū)域內(nèi)的元件狀況，分析發(fā)生緣由，最終找出故障的詳細(xì)所在。

(3)把握故障種類進(jìn)行綜合分析依據(jù)故障最終的現(xiàn)象，逐步深化找出多種直接的或間接的可能緣由，為避開(kāi)盲目性，必需依據(jù)系統(tǒng)基本原理，進(jìn)行綜合分析、規(guī)律推斷，削減懷疑對(duì)象逐步靠近，最終找出故障部位。

(4)故障診斷是建立在運(yùn)行記錄及某些系統(tǒng)參數(shù)基礎(chǔ)之上的。建立系統(tǒng)運(yùn)行記錄，這是預(yù)防、發(fā)覺(jué)和處理故障的科學(xué)依據(jù);建立設(shè)備運(yùn)行故障分析表，它是使用閱歷的高度概括總結(jié)，有助于對(duì)故障現(xiàn)象快速做出推斷;具備肯定檢測(cè)手段，可對(duì)故障做出精確?????的定量分析。

(5)驗(yàn)證可能故障緣由時(shí)，一般從最可能的故障緣由或最易檢驗(yàn)的地方開(kāi)頭，這樣可削減裝拆工作量，提高診斷速度。

2、故障診斷方法

目前查找液壓系統(tǒng)故障的傳統(tǒng)方法是規(guī)律分析逐步靠近斷。此法的基本思路是綜合分析、條件推斷。即修理人員通過(guò)觀看、聽(tīng)、觸摸和簡(jiǎn)潔的測(cè)試以及對(duì)液壓系統(tǒng)的理解，憑閱歷來(lái)推斷故障發(fā)生的緣由。當(dāng)液壓系統(tǒng)消失故障時(shí)，故障根源有很多種可能。采納規(guī)律代數(shù)方法，將可能故障緣由列表，然后依據(jù)先易后難原則逐一進(jìn)行規(guī)律推斷，逐項(xiàng)靠近，最終找出故障緣由和引起故障的詳細(xì)條件。

此法在故障診斷過(guò)程中要求修理人員具有液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)和較強(qiáng)的分析力量，方可保證診斷的效率和精確?????性。但診斷過(guò)程較繁瑣，須經(jīng)過(guò)大量的檢查，驗(yàn)證工作，而且只能是定性地分析，診斷的故障緣由不夠精確?????。為削減系統(tǒng)故障檢測(cè)的盲目性和閱歷性以及拆裝工作量，傳統(tǒng)的故障診斷方法已遠(yuǎn)不能滿意現(xiàn)代液壓系統(tǒng)的要求。

近年來(lái)，隨著液壓系統(tǒng)向大型化、連續(xù)生產(chǎn)、自動(dòng)掌握方向進(jìn)展，又消失了多種現(xiàn)代故障診斷方法。如鐵譜技斷，可從油液中分別出來(lái)的各種磨粒的數(shù)量、外形、尺寸、成分以及分布規(guī)律等狀況，準(zhǔn)時(shí)、精確?????地推斷出系統(tǒng)中元件的磨損部位、形式、程度等。而且可對(duì)液壓油進(jìn)行定量的污染分析和評(píng)價(jià)，做到在線檢測(cè)和故障預(yù)防。再如基于人工智能的專家診斷系斷，它通過(guò)計(jì)算機(jī)仿照在某一領(lǐng)域內(nèi)有閱歷專家解決問(wèn)題的方法。將故障現(xiàn)象通過(guò)人機(jī)接口輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)依據(jù)輸入的現(xiàn)象以及學(xué)問(wèn)庫(kù)中的學(xué)問(wèn)，可推算出引起故障的緣由，然后通過(guò)人機(jī)接口輸出該緣由，并提出修理方案或預(yù)防措施。這些方法給液壓系統(tǒng)故障診斷帶來(lái)寬闊的前景，給液壓系統(tǒng)故障診斷自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)。但這些方法大都需要昂貴的檢測(cè)設(shè)備和簡(jiǎn)單的傳感掌握系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，有些方法討論起來(lái)有肯定困難。目前不適應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)推廣使用。下面介紹一種簡(jiǎn)潔、有用的液壓系統(tǒng)故障診斷方法。

2.1基于參數(shù)測(cè)量的故障診斷系統(tǒng)

一個(gè)液壓系統(tǒng)工作是否正常，關(guān)鍵取決于兩個(gè)主要工作參數(shù)即壓力和流量是否處于正常的工作狀態(tài)，以及系統(tǒng)溫度和執(zhí)行器速度等參數(shù)的正常與否。液壓系統(tǒng)的故障現(xiàn)象是各種各樣的，故障緣由也是多種因素的綜合。同一因素可能造成不同的故障現(xiàn)象，而同一故障又可能對(duì)應(yīng)著多種不同緣由。例如：油液的污染可能造成液壓系統(tǒng)壓力、流量或方向等各方面的故障，這給液壓系統(tǒng)故障診斷帶來(lái)極大困難。

參數(shù)測(cè)量法診斷故障的思路是這樣的，任何液壓系統(tǒng)工作正常時(shí)，系統(tǒng)參數(shù)都工作在設(shè)計(jì)和設(shè)定值四周，工作中假如這些參數(shù)偏離了預(yù)定值，則系統(tǒng)就會(huì)消失故障或有可能消失故障。即液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的實(shí)質(zhì)就是系統(tǒng)工作參數(shù)的特別變化。因此當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，必定是系統(tǒng)中某個(gè)元件或某些元件有故障，進(jìn)一步可斷定回路中某一點(diǎn)或某幾點(diǎn)的參數(shù)已偏離了預(yù)定值。這說(shuō)明假如液壓回路中某點(diǎn)的工作參數(shù)不正常，則系統(tǒng)已發(fā)生了故障或可能發(fā)生了故障，需修理人員立刻進(jìn)行處理。這樣在參數(shù)測(cè)量的基礎(chǔ)上，再結(jié)合規(guī)律分析法，即可快速、精確?????地找出故障所在。參數(shù)測(cè)量法不僅可以診斷系統(tǒng)故障，而且還能預(yù)報(bào)可能發(fā)生的故障，并且這種預(yù)報(bào)和診斷都是定量的，大大提高了診斷的速度和精確?????性。這種檢測(cè)為直接測(cè)量，檢測(cè)速度快，誤差小，檢測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)潔，便于在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)推廣使用。適合于任何液壓系統(tǒng)的檢測(cè)。測(cè)量時(shí)，既不需停機(jī)，又不損壞液壓系統(tǒng)，幾乎可以對(duì)系統(tǒng)中任何部位進(jìn)行檢測(cè)，不但可診斷已有故障，而且可進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)潛在故障。

2.1.1參數(shù)測(cè)量法原理

只要測(cè)得液壓系統(tǒng)回路中所需任意點(diǎn)處工作參數(shù)，將其與系統(tǒng)工作的正常值相比較，即可推斷出系統(tǒng)工作參數(shù)是否正常，是否發(fā)生了故障以及故障的所在部位。

液壓系統(tǒng)中的工作參數(shù)，如壓力、流量、溫度等都是非電物理量，用通用儀器采納間接測(cè)量法測(cè)量時(shí)，首先需利用物理效應(yīng)將這些非電量轉(zhuǎn)換成電量，然后經(jīng)放大、轉(zhuǎn)換和顯示等處理，被測(cè)參數(shù)則可用轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)代表并顯示。由此可推斷液壓系統(tǒng)是否有故障。但這種間接測(cè)量方法需各種傳感器，檢測(cè)裝置較簡(jiǎn)單，測(cè)量結(jié)果誤差大、不直觀，不便于現(xiàn)場(chǎng)推廣使用。

本人通過(guò)多年的教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐，設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)潔、有用的液壓系統(tǒng)故障檢測(cè)回路。檢測(cè)回路通常和被檢測(cè)系統(tǒng)并聯(lián)連接，此連接需在被測(cè)點(diǎn)設(shè)置的雙球閥三通接頭，它主要用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不拆卸檢測(cè)。它對(duì)液壓系統(tǒng)所需點(diǎn)的各種參數(shù)進(jìn)行直接的快速檢測(cè)，不需任何傳感器，它可同時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中的壓力、流量和溫度三個(gè)參數(shù)，而執(zhí)行器的速度和轉(zhuǎn)速則可通過(guò)測(cè)量出口流量的方法計(jì)算得到。例如：只要在泵出口及執(zhí)行器進(jìn)、出口安裝雙球閥三通，則通過(guò)測(cè)量1、2、3三點(diǎn)的壓力、流量及溫度值，則可立即診斷出故障所在的大致部位(泵源、掌握傳動(dòng)部分或執(zhí)行器部分)。增加參數(shù)檢測(cè)點(diǎn)，則可縮小故障發(fā)生區(qū)域。

系統(tǒng)正常工作時(shí)，閥門1開(kāi)啟，2關(guān)閉，檢測(cè)口罩上防塵罩，以防污染。檢測(cè)時(shí)，只要將檢測(cè)回路與檢測(cè)口接通，即旋緊活接頭螺紋并打開(kāi)閥門2。通過(guò)調(diào)整閥門1和溢流閥7即可便利地測(cè)出壓力、流量、溫度、速度等參數(shù)。但要求系統(tǒng)配管時(shí)，將雙球閥三通在需檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù)的部位當(dāng)作接管或彎管接頭來(lái)配置。

1，2.截止球閥3，8.軟管4.壓力表5.流量計(jì)6.溫度計(jì)7.溢流閥9.過(guò)濾器

2.1.2參數(shù)測(cè)量方法

第1步：測(cè)壓力，首先將檢測(cè)回路的軟管接頭與雙球閥三通螺紋接口旋緊接通。打開(kāi)球閥2，關(guān)死溢流閥7，切斷回油通道，這時(shí)從壓力表4上可直接讀出所測(cè)點(diǎn)的壓力值(為系統(tǒng)的實(shí)際工作壓力)。

第2步：測(cè)流量和溫度——漸漸松開(kāi)溢流閥7手柄，再關(guān)閉球閥1。重新調(diào)整溢流閥7，使壓力表4讀數(shù)為所測(cè)壓力值，此時(shí)流量計(jì)5讀數(shù)即為所測(cè)點(diǎn)的實(shí)際流量值。同時(shí)溫度計(jì)6上可顯示出油液溫度值。

第3步：測(cè)轉(zhuǎn)速(速度)——不論泵、馬達(dá)或缸其轉(zhuǎn)速或速度僅取決于兩個(gè)因素，即流量和它本身的幾何尺寸(排量或面積)，所以只要測(cè)出馬達(dá)或缸的輸出流量(對(duì)泵為輸入流量)，除以其排量或面積即得到轉(zhuǎn)速或速度值。

2.2參數(shù)測(cè)量法實(shí)例

此系統(tǒng)在調(diào)試中消失以下現(xiàn)象：泵能工作，但供應(yīng)合模缸和注射缸的高壓泵壓力上不去(壓力調(diào)至8.0Mpa左右，再無(wú)法調(diào)高)，泵有稍微的特別機(jī)械噪聲，水冷系統(tǒng)工作，油溫、油位均正常，有回油。

從回路分析故障有以下可能緣由：

(1)溢流閥故障?？赡芫売桑赫{(diào)整不正確，彈簧屈服，阻尼孔堵塞，滑閥卡住。

(2)電液換向閥或電液比例閥故障?？赡芫売桑簭?fù)位彈簧折斷，掌握壓力不夠，滑閥卡住，比例閥掌握部分故障。

(3)液壓泵故障。可能緣由：泵轉(zhuǎn)速過(guò)低，葉片泵定子特別磨損，密封件損壞，泵吸入口進(jìn)入大量空氣，過(guò)濾器嚴(yán)峻堵塞。

故障診斷方法：

(1)應(yīng)用傳統(tǒng)的規(guī)律分析逐步靠近法。需對(duì)以上全部可能緣由逐一進(jìn)行分析推斷和檢驗(yàn)，最終找出故障緣由和引起故障的詳細(xì)元件。此法診斷過(guò)程繁瑣，須進(jìn)行大量的裝拆、驗(yàn)證工作，效率低，工期長(zhǎng)，并且只能是定性分析，診斷不夠精確?????。

(2)應(yīng)用基于參數(shù)測(cè)量的故障診斷系統(tǒng)。只需在系統(tǒng)配管時(shí)，在泵的出口a、換向閥前b及缸的入口c三點(diǎn)設(shè)置雙球閥三通，則利用故障診斷檢測(cè)回路，在幾秒鐘內(nèi)即可將系統(tǒng)故障限制在某區(qū)域內(nèi)并依據(jù)所測(cè)參數(shù)值診斷出故障所在。檢測(cè)過(guò)程如下：

(a)將故障診斷回路與檢測(cè)口a接通，打開(kāi)球閥2并旋松溢流閥7，再關(guān)死球閥1，這時(shí)調(diào)整溢流閥7即可從壓力表4上觀看泵的工作壓力變化狀況，看其是否能超過(guò)8.0Mpa并上升至所需高壓值。若不能則說(shuō)明是泵本身故障，若能說(shuō)明不是泵故障，則應(yīng)連續(xù)檢測(cè)。

(b)若泵無(wú)故障，則利用故障診斷回路檢測(cè)b點(diǎn)壓力變化狀況。若b點(diǎn)工作壓力能超過(guò)8.0Mpa并上升至所需高壓值，則說(shuō)明系統(tǒng)主溢流閥工作正常，需連續(xù)檢測(cè)。

若溢流閥無(wú)故障，則通過(guò)檢測(cè)c點(diǎn)壓力變化狀況即可推斷出是否換向閥或比例閥故障。

通過(guò)檢測(cè)最終故障緣由是葉片泵內(nèi)漏嚴(yán)峻所引起。拆卸泵后方知，葉片泵定子由于滑潤(rùn)不良造成特別磨損，引起內(nèi)漏增大，使系統(tǒng)壓力提不高，進(jìn)一步發(fā)覺(jué)是由于水冷系統(tǒng)的水漏入油中造成油乳化而失去潤(rùn)滑作用引起的。

3結(jié)論

參數(shù)測(cè)量法是一種有用、新型的液壓系統(tǒng)故障診斷方法，它與規(guī)律分析法相結(jié)合，大大提高了故障診斷的快速性和精確?????性。首先這種測(cè)量是定量的，這就避開(kāi)了個(gè)人診斷的盲目性和閱歷性，診斷結(jié)果符合實(shí)際。其次故障診斷速度快，經(jīng)過(guò)幾秒到幾十秒即可測(cè)得系統(tǒng)的精確?????參數(shù)，再經(jīng)修理人員簡(jiǎn)潔的分析推斷即得到診斷結(jié)果。再者此法較傳統(tǒng)故障診斷法降低系統(tǒng)裝拆工作量一半以上。

此故障診斷檢測(cè)回路具有以下功能：

(1)能直接測(cè)量并直觀顯示液流流量、壓力和溫度，并能間接測(cè)量泵、馬達(dá)轉(zhuǎn)速。

(2)可以利