液壓系統(tǒng)故障診斷

液壓系統(tǒng)故障診斷第1頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月看產(chǎn)品質(zhì)量，判斷運動機構(gòu)工作狀態(tài)，系統(tǒng)工作壓力和流量的穩(wěn)定性。二聽：用聽覺判斷液壓系統(tǒng)工作是否正常。聽噪聲（泵，壓力元件等）是否過大，有無尖叫聲。聽沖擊聲。液壓缸，換向閥換向時的沖擊聲等是否過大，有無撞擊現(xiàn)象等。聽氣蝕與困油的異常聲。聽敲打聲（因液壓泵損壞引起的液壓油液的可壓縮性影響:三摸：摸溫升，摸振動，摸爬行，摸松緊程度（擋鐵，開關，緊固螺釘?shù)龋Ｋ穆劊郝動褪欠褡冑|(zhì)，橡膠件是否過熱發(fā)出特殊氣味等。五閱：閱擋案有關故障分析和修理記錄，檢查維護記錄等。六問：訪問設備操作者，了解設備運行狀況。問液壓泵有無異?，F(xiàn)象。問油，濾網(wǎng)等更換時間。問事故前壓力或速度調(diào)節(jié)閥是否調(diào)節(jié)過，有何不正?，F(xiàn)象。問事故前密封件或液壓件是否更換過。問事故前后系統(tǒng)出現(xiàn)過何不正?，F(xiàn)象。問過去常出現(xiàn)何故障，如何排除等。

第2頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2.精密診斷技術精密診斷技術是在簡易診斷技術的基礎上對有疑問的異?，F(xiàn)象，采用測試儀表進行定量分析，從而找出發(fā)生故障原因的方法。其方法如下：采用測試儀表進行定量分析法在設備的有關部位和各執(zhí)行機構(gòu)中裝設監(jiān)測儀器（如壓力，流量，位置，速度，油位，溫度等儀表或傳感器），通過這些儀表測到的技術狀況進行分析研究。為了掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)，須了解其工作狀態(tài)信息，從而識別和診斷系統(tǒng)發(fā)生的故障。常見的方法有：第3頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月1直接性能測試方法直接性能測試方法是通過對元件和系統(tǒng)的性能測試，評價系統(tǒng)的工作狀態(tài)。基本思想是：在正常情況下，被測試元件和系統(tǒng)的性能測量值應在正常范圍內(nèi)變動。Ymin(t)<Yi(t)>Ymax(t)其中Ymin(t)，Yi(t)，Ymax(t)分別為t時刻元件和系統(tǒng)第I項性能指標的下限值，實測值，上限值。當此范圍被突破時，可以認為故障己經(jīng)發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生。另外不可以用被測量的變化率是否滿足下式來判別故障發(fā)生。Ymin(t)<Yi(t)>Ymax(t)在元件和系統(tǒng)性能測試中，常用的測量指標有：壓力，流量，速度。其它類型的參數(shù)。這種方法簡單，直觀，但只有在系統(tǒng)失效發(fā)展十分嚴重時，性能指標變化才有所體現(xiàn)。第4頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2基于因果關系的信息處理方法1)油樣分析法電液系統(tǒng)中的污染物，帶有大量反映系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的信息。因此，通過對油液中污染物成分的鑒別和含量測定，可以了解系統(tǒng)的污染狀況和工作狀態(tài)，為故障診斷提供依據(jù)。目前常用的油樣分析技術有：固體污染物的檢測技術顯微鏡檢測技術：利用顯微鏡和對比法進行檢測。技術簡單，投資少，現(xiàn)場應用廣，但誤差大，費時費事。自動顆粒計數(shù)器。：利用光學原理間接測量油液的污染度。檢測速度快，準確度高，操作簡便，但由于自動顆粒計數(shù)器將油中懸浮的徽小氣泡和水珠當作固體顆粒進行計數(shù)，因此，在測量前需對油樣進行脫氣處理，以減少計數(shù)誤差，配有專門的污染檢測設備。目前大部分采用這種方法。稱重法：設備簡單，檢測方便，但無法掌握顆粒的尺寸和分布特征。第5頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

鐵譜分析法：該項技術有專有設備，能夠鑒別油液中與磨損有關的磨屑，進行磨屑成分和含量測定。利用鐵譜分析可得到定量的數(shù)據(jù)，也可進行定性分析。辨別出液壓系統(tǒng)的磨損狀態(tài)及其部位，可為預報初期故障提供依據(jù)。光譜法。該項技術有專有設備，能夠給出油液中污染物各元素臭成分，濃度，可辨別出液壓系統(tǒng)的磨損狀態(tài)及其部位，可為預報初期故障提供依據(jù)。油中含水量的檢測方法蒸餾法：設備投資少，方法簡單，但誤差大。卡爾.費休法：專有設備，精度高，能測出油中徽量水分，但價高?；谡駝樱肼?，聲發(fā)射信號分析的方法當系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化時，從系統(tǒng)上測得的振動，噪聲，聲發(fā)射信號也隨之改變。分析振動，噪聲，聲發(fā)射信號的變化便可分析系統(tǒng)的運行狀態(tài)。主要手段有：譜分析法；概率密度法；相關分析法；自功率譜分析法；倒譜分析法。此項技術均有合適的傳感器和記錄設備，可在設備上安裝，檢測信號引入計算機可進行早期故障診斷。第6頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月熱動態(tài)分析法當液壓元件發(fā)生磨損時，其運動間隙增加，產(chǎn)生內(nèi)泄，產(chǎn)生內(nèi)泄功率損失直接轉(zhuǎn)換成了熱量。由于泄漏損失與壓差和泄漏量相關，測量它們的壓力降和溫度降，進行熱的動態(tài)分析，便可實現(xiàn)對元件的磨損進行狀態(tài)監(jiān)測。3.基于故障樹的診斷方法從系統(tǒng)的最終故障開始，通過不斷提問“為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？”而逐級構(gòu)造成一棵倒立的故障樹。通過對此故障樹的啟發(fā)式搜索，查到故障的最終原因。在提問過程中，有效合理地使用系統(tǒng)的實時動態(tài)數(shù)據(jù)將有助于診斷過程的進行。適于大型復雜系統(tǒng)。這是實際應用中常用的確切可行的方法，但須具有豐富的有關故障與原因的經(jīng)驗和知識。4.基于模式識別的診斷方法此方法須先選擇出能表達系統(tǒng)故障狀態(tài)的向量集；提取對故障狀態(tài)最敏感的特征參數(shù)，構(gòu)成特征向量集，即構(gòu)成故障的基準模式集；由特征向量以一定的方式構(gòu)成判別函數(shù)，用于識別系統(tǒng)目前狀態(tài)屬于哪個基準模式，或哪種故障狀態(tài)。這種方法須具有豐富的有關故障的經(jīng)驗和知識。

第7頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月5.基于模糊數(shù)學的診斷方法

6.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的診斷方法7.基于專家系統(tǒng)的方法

第8頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3.2液壓系統(tǒng)故障診斷步驟1熟悉性能和資料查找故障原因之前需要充分了解設備性能，液壓系統(tǒng)的工作原理和運行要求，以及設備和系統(tǒng)工作的主要參數(shù)。根據(jù)上述要求詳細分柝系統(tǒng)原理圖。排除設計產(chǎn)生的隱患。2現(xiàn)場調(diào)查研究到現(xiàn)場向操作者了解出現(xiàn)故障前后的工作狀況及異?，F(xiàn)象，產(chǎn)生故障的部位和故障現(xiàn)象，查閱過去是否產(chǎn)生過這類現(xiàn)象，排除的經(jīng)過等。若設備尚能啟動運行，應親自啟動運行,根據(jù)系統(tǒng)原理圖，按回路分段檢查，觀察故障現(xiàn)象，注意觀察與故障相關的元件。檢查各種儀表指示是否正常，利用儀表和經(jīng)驗判斷故障區(qū)域，查找故障部位。3.利用故障診斷檢測系統(tǒng)的功能分析診斷檢測系統(tǒng)一般有以下幾類功能：1)檢測功能－當系統(tǒng)發(fā)生故障時能及時發(fā)出警報信號。2)隔離功能－能確定故障位置，以便判定故障原因，快速處理。3)估計功能－提供各種裝態(tài)的參數(shù)及變化情況，為處理故障提供重要依據(jù)。第9頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月4歸納分析在上述工作的基礎上，進行綜合分析，查定故障部位，排除與此無關的區(qū)域和因素，逐步把目標縮小到某個單元或元件，作出正確診斷。2.3.3診斷主要故障的方法液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的原因是多方面的，但是其中必有一個主要原因。尋找主要原因的方法有：方框圖分析法；魚刺圖分析法；液壓系統(tǒng)圖分析法；邏輯流程圖分析法。1方框圖分析法把影響和產(chǎn)生故障的因素用方框圖列出，然后按方框圖縱向和橫向查找。具體見例一。例一。某液壓系統(tǒng)如圖（一）所示回路，在更換油缸密封圈后，啟動系統(tǒng)，活塞沖擊一下便停止不動，再啟動仍如此。試用方框圖分析尋找主要故障。第10頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月方框圖故障分析法根據(jù)上述分析找出主要故障原因為缸摩擦阻力加大。根據(jù)上述分析找出主要故障原因為缸摩擦阻力加大。第12頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2魚剌圖分析法用因果美關系分析法對液壓設備出現(xiàn)的故障進行分析，找出故障的主要因素和次要因素，分析主要次要原因，并依次寫在魚檢測與分剌圖上，通過檢測與分析確認故障原因。以上例一為例，用魚剌圖分析法分析故障。

根據(jù)上述魚剌圖分析，找出主要故障原因為缸摩擦阻力加大。第13頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月.3邏輯流程分析法根據(jù)系統(tǒng)基本原理，設計邏輯診斷流程圖，按圖指引路線，借助檢測儀表，或人為（或?qū)⑦壿嬙\斷流程圖編成程序輸入計算機，借助計算機的專家系統(tǒng)軟件邦助，）分析逐步查找原因，進行邏輯判斷，逐步減少懷疑對象，步步逼近，找出故障發(fā)生的部位和原因。以上例一為例，用邏輯流程分析法分析故障。

第14頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

根據(jù)上述分析找出主要故障原因為缸摩擦阻力加大，缸套密封過緊。4液壓系統(tǒng)圖分析法這種方法是利用系統(tǒng)原理圖分析故障。根據(jù)工作原理及使用元件的結(jié)構(gòu)和技術性能，結(jié)合現(xiàn)場工作狀態(tài)，配合儀表檢測，根據(jù)經(jīng)驗進行分析，逐步找出故障。這種方法是最基本的簡單可行的方法，不須花太多經(jīng)費，在現(xiàn)場常使用。但須有豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗，豐富的液壓技術知識。第15頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

從流程圖中可看出，壓力正常與設計，液壓泵和閥有密切關系。下面就上述所提的各個故障源進行具體分析。第16頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月3電液系統(tǒng)故障診斷實例分析一.普通液壓系統(tǒng)故障診斷實例1圖示為某液壓機液壓系統(tǒng)原理圖。試分柝該系統(tǒng)常見故障（用邏輯流程圖法）。分析系統(tǒng)在停車后滑動橫梁下滑現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。1.熟悉性能和資料查找故障原因之前需要充分了解設備性能，液壓系統(tǒng)的工作原理和運行要求，以及設備和系統(tǒng)工作的主要參數(shù)。根據(jù)上述要求詳細分柝系統(tǒng)原理圖。排除設計產(chǎn)生的隱患。液壓機工作原理如下：液壓機有主缸和頂出缸兩個工作缸。主缸完成滑動橫梁快速下降，慢速壓制，保壓，回程和懸空停止等動作；頂出缸實現(xiàn)頂出，回程和任意位置停止等動作。具體操作如下：1)主缸工作快速下降：啟動電機(1Ｍ,2Ｍ或3Ｍ),電磁鐵(1ＤＴ,3ＤＴ)通電，高壓油進入主缸上腔，主缸下腔油通過液控單向閥20，順序閥19，方向閥17回油箱（閥20,19被泵7的壓力油打開），主缸快速下降，不足之油由充液閥24補充。慢速壓制：主缸快速下降至一定行程碰行程開關（圖中未標）電磁鐵3ＤＴ斷電，順序閥19外控油路油回油箱，閥19起背壓作用，主缸上腔壓力增高，關閉充液閥24，下行速度減慢，直至接觸工件，壓力提高，壓力補償泵3排量自動減小，實現(xiàn)慢速壓制。閥14,9,16分別實現(xiàn)不同壓力下的安全保護作用。

第17頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

保壓：當主缸壓力達至預定值，壓力繼電器22發(fā)信號，1ＤＴ斷電，閥17中位，主缸保壓?；爻毯蛻铱胀Ｖ梗罕航Y(jié)束，繼電器22發(fā)信號，3ＤＴ2ＤＴ通電，打開順序閥19及充液閥24，泵3的高壓油進入主缸下腔，主缸上腔油經(jīng)充液閥卸荷口卸壓回油箱27，當充液閥全開后，主缸快速上升，直至碰行程開關，2ＤＴ斷電，主缸懸空停止。2)頂出缸運動：頂出：電磁鐵4ＤＴ6ＤＴ通電，泵3壓力油進入頂出缸下腔實現(xiàn)頂出動作，其上腔油經(jīng)閥13回油箱?；爻蹋?ＤＴ斷電。5ＤＴ通電，缸下降回程。任意位置停止：閥處中位時主缸任意位置停止。第18頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

第19頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.分析系統(tǒng)產(chǎn)生故障的根源普通液壓系統(tǒng)一般由液壓元件（泵、閥、輔件等）、電控元件（電磁鐵、PLC、插頭等）、工作介質(zhì)、執(zhí)行元件、儀表等組成各種回路。因此分析系統(tǒng)故障可從元件和回路的狀態(tài)分析（見第四章）。由于液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的原因是多方面的，為了尋找主要原因，我們按上述介紹的方法即：方框圖分析法；魚刺圖分析法；液壓系統(tǒng)圖分析法；邏輯流程圖分析法進行分析。現(xiàn)在我們選邏輯流程圖分析法進行。首先應在現(xiàn)場調(diào)研，尋找同類型系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障，根據(jù)調(diào)研結(jié)果，將出現(xiàn)的主要故障列出，根據(jù)系統(tǒng)原理圖尋找與故障之有關的元件和回路進行分析,并畫出邏輯流程圖進行分析。邏輯流程圖第20頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

第21頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

3.分析系統(tǒng)在停車后滑動橫梁下滑現(xiàn)象產(chǎn)生的原因根據(jù)流程圖確定原因為：a.主缸泄漏;b.液控單向閥泄漏;c.順序閥壓力調(diào)定過低或閥口封閉不嚴;電磁閥泄漏d.電磁閥泄漏。第22頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月例2：武鋼五機架冷連軋步進粱液壓系統(tǒng)步進粱是五機架冷連軋機入口和出口的一個設備，其作用是儲存和運輸鋼卷。步進粱由固定粱和活動粱組成，固定粱起儲存鋼卷作用，活動粱起運輸鋼卷作用。升降缸和移動缸操縱活動粱上下運動完成運輸鋼卷作用。當升降缸活塞桿前伸時，活動粱升起，將放置在固定平臺上的鋼卷托起，移動缸活塞桿伸出，活動粱前移，并弧線下降，使鋼卷向前移動一個距離；升降缸活塞桿縮回，活動粱下降，將鋼卷放置在固定粱上，移動缸活塞桿退回復位。每完成上述的一步循環(huán)，鋼卷在固定粱前進一步，故稱為步進粱。第23頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月該步進粱對液壓系統(tǒng)的要求是：啟動和停止平穩(wěn)；移動缸要求啟動后加速，停止前減速，停止準確；升降缸速度可調(diào)。表.1列出了電磁鐵的動作順序表。電磁鐵動作順序表

元件動作電機M電磁鐵1Ya1Yb2Ya2Yb41a41b活動粱升起（升降缸活塞桿前伸）++活動粱前移（移動缸活塞桿伸出）+++（減速+（加速）活動粱下降（升降缸活塞桿縮回）++復位（移動缸活塞桿退回）++注：“＋”號表示得電。

第25頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月動畫液壓系統(tǒng)的工作過程如下：固定粱的一個工作循環(huán)分如下幾個過程：升降缸活塞桿前伸時，活動粱升起托起鋼卷；移動缸活塞桿伸出，活動粱前移，并弧線下降，使鋼卷向前移動一個距離；升降缸活塞桿縮回，活動粱下降，將鋼卷放置在固定粱上，移動缸活塞桿退回復位。系統(tǒng)特點:經(jīng)過對液壓系統(tǒng)的分析，總結(jié)出系統(tǒng)的如下特點：(1)采用了定量泵和電磁溢流閥系統(tǒng)。(2)系統(tǒng)的控制油路由泵輸出的壓力油經(jīng)減壓閥減壓與蓄能器共同供給，蓄能器由壓力繼電器監(jiān)控。(3)執(zhí)行元件帶可調(diào)雙向緩沖器啟動和停止平穩(wěn)。(4)升降缸速度由單向節(jié)流閥調(diào)節(jié)。(6)移動