主頁（yè） > 技術文章（zhāng） > 液壓係統故障診斷的實用方法探析 2024-10-13

液壓係統故障（zhàng）診斷的實用方法探析（xī）

液壓傳動係統由於其獨特的優點，即具有廣泛的工藝適應性（xìng）、優（yōu）良的控製性能和較低廉的成本，在各個領域中（zhōng）獲得（dé）愈來（lái）愈（yù）廣泛的應用。但由於客觀上元、輔件質量不穩定和（hé）主觀上使用、維護不（bú）當（dāng），且係統中各元件和（hé）工作液體都（dōu）是在封閉油路內工作，不象機械（xiè）設（shè）備那樣直觀，也不象（xiàng）電氣設備那樣可利用各種檢測儀器方便地測量各種參數，液壓設備中，僅靠有限幾個壓力（lì）表、流量計等來指示係統某些部位的工作參數，其（qí）他（tā）參數難以測量，而（ér）且一般故障根源有許多種可能（néng），這給液壓係統故障診斷帶來一定困難。
　　在生產現場，由於受生產計劃和技（jì）術條件的製約，要求故障診斷人員準確、簡便和高效（xiào）地診斷出液壓設備（bèi）的故障；要求維修人員利用現有的信息和現（xiàn）場的技（jì）術條件（jiàn），盡（jìn）可能減少拆裝工作（zuò）量，節省維修（xiū）工（gōng）時和費用，用最簡便（biàn）的（de）技術手（shǒu）段，在盡可能短的時間（jiān）內，準確地找出故障部位（wèi）和發生故障（zhàng）的原因並加以修理，使係統恢複正常運行，並力求今後不再發（fā）生同樣（yàng）故障。
1、液壓傳動係統故障診（zhěn）斷的一般原則：
　　正確分（fèn）析故障是排除故障的前提，係統（tǒng）故障大部分並非突然發生，發生前總有（yǒu）預兆，當預兆發展到一定程度即（jí）產生故障。引起故障的原因是多種多樣的，並無固定規律可尋。統計表明，液壓係統發生的故障約90％是由於使用管理不善所致為了快速、準確（què）、方便地診斷故障（zhàng），必須充分認識（shí）液壓故障的特征和規律，這是故障診斷的基礎。
　　以下原則在（zài）故障診斷中值得遵循：
　　(1) 首先判明液壓傳動（dòng）係統的工作條件和外圍（wéi）環境是否正常需首先搞清是設備機（jī）械（xiè）部分或電器控製部分故障，還是液壓係統本身（shēn）的故障，同時查清液壓係統的各（gè）種條（tiáo）件（jiàn）是否符合正常運行的（de）要求。
　(2) 區域判斷根據故障現象和特征確定與（yǔ）該故障有關的區域，逐步縮小發生故障的範圍，檢測此區域內的元件情況，分析發生（shēng）原因，最終找出故障的（de）具體所在。
　　(3) 掌握（wò）故障（zhàng）種類進行綜合分析　根據故障（zhàng）最（zuì）終的現象，逐步深入找出多種直接的或間接的可能原因，為避免盲目性，必須根據係統（tǒng）基本原理，進行綜合分析、邏（luó）輯（jí）判斷，減少懷疑對（duì）象逐步逼（bī）近，最終找出故障（zhàng）部位。
　　(4) 故障診斷是建立在運行記錄及某些係統參數基礎之上的（de）。建立係統運（yùn）行（háng）記錄，這是預（yù）防、發現和處理故障的科學依據（jù）；建立設備（bèi）運（yùn）行故障分析表，它是使用經驗（yàn）的高度概括總（zǒng）結，有助於對故障現象迅速做出判斷；具（jù）備一定（dìng）檢測手段，可對故障做出準確的定量分析。
　　(5) 驗證可能故障原因時，一（yī）般從最可能的故障（zhàng）原因或最易檢驗的地方開始，這樣可減少裝拆工作量，提高診斷速（sù）度。
2、故障診斷方法：
　　目前查（chá）找液壓傳動係統故障的傳統方法是邏輯分析（xī）逐（zhú）步逼近斷。此法的基本思路是綜合分析、條件判斷。即維修人員通過觀察、聽、觸摸（mō）和簡單的測（cè）試以（yǐ）及對液壓係統的理解，憑經驗來判斷故障發生的原因。當液壓係統出現故障時，故障根源有許多種可能。采用邏輯代數方法，將可能故障原因列表，然後根據先易後難（nán）原則逐一進（jìn）行（háng）邏輯判斷，逐項逼近，最終找出故障（zhàng）原因和（hé）引起（qǐ）故障的（de）具體條件。
　　此法在故障診斷過程中要求維修人員具有液壓係統基礎知識（shí）和較強的分（fèn）析能力，方可保證診斷的效率和準確性。但診（zhěn）斷過程較繁瑣，須經（jīng）過大量的檢查，驗證工作，而且隻能是定性地分（fèn）析，診（zhěn）斷（duàn）的故障原因不夠準（zhǔn）確（què）。為減少係統故障檢測的盲目性和經驗性以及拆裝（zhuāng）工作量，傳統的故（gù）障診斷方法已遠不能滿足現代液壓係統的要求。
　　近年來，隨著液壓傳（chuán）動係統向大型化、連續生產、自動控製方向發展，又出現了多種現代故障診斷方法。如鐵譜技斷，可從油液中（zhōng）分離出來的各種磨粒的數量、形狀、尺寸、成分以及分布規（guī）律等情況，及時（shí）、準確（què）地（dì）判（pàn）斷（duàn）出（chū）係統中元件（jiàn）的（de）磨損部位、形式、程度等。而且可對液壓油進行定量的汙染分析和評價，做到在線檢測和故障預防。再如基於人工智能的專家診斷係斷，它通過計算機模仿在某一領域內有經驗專家解（jiě）決問題的方法。將故障（zhàng）現象通過（guò）人機接（jiē）口輸入計算機，計算機（jī）根據輸入的現象以及知識庫中的知識，可推算出引（yǐn）起（qǐ）故障的原因，然後通過人機接口輸出（chū）該原（yuán）因，並提出維（wéi）修方案或預防措施。這些方法給液壓係統故障診斷帶來廣闊（kuò）的前景，給（gěi）液壓係統故障診斷自動（dòng）化奠定（dìng）了基礎。但這些方法（fǎ）大都需要昂貴的檢測設備和複雜的傳感控製係統和計算（suàn）機處理係統，有些方法研究起來有一定困（kùn）難。目前（qián）不適應於現場推廣使用。下麵介（jiè）紹一種簡單、實（shí）用的液壓係統故障診斷（duàn）方法。
2.1 基於參數測量的故障診斷係（xì）統
　　一個液壓傳動係統工作是（shì）否正常，關鍵取決於兩個主要工作參數即壓力（lì）和流量是否處於正常的工作狀態，以及係統溫度和執行器速度等參數的正常與否。液（yè）壓係統的故障現象是各種各樣的，故障原因也是多種因素的綜合。同一因素可能造成不同的（de）故障現象（xiàng），而同一故障又可能對應著多種不（bú）同原因。例（lì）如：油（yóu）液的（de）汙染可能造成液壓係統壓（yā）力、流量（liàng）或方向等各方麵的故障，這給液壓係統故障診斷（duàn）帶來極大困難。
　　參數測量法診斷故障的思路是這樣的，任何液壓係統工（gōng）作正常時，係統參（cān）數都（dōu）工作在設計和設定值附近，工作中（zhōng）如果（guǒ）這些參數偏離了預定值，則係統就會出現故障或有可能出現故障。即液壓（yā）係統產生故障的實質就（jiù）是係統工作參數的異常（cháng）變化。因此當（dāng）液壓係統發生故障時，必然是係統中某個元（yuán）件或（huò）某（mǒu）些元件有（yǒu）故（gù）障，進一步（bù）可斷定回路中（zhōng）某一點或某幾點的參數已偏離了預定值。這說明如（rú）果液壓回（huí）路中某（mǒu）點（diǎn）的工作參數不正常，則係統已發生了故障或可能發生了故障，需維修人員馬上進行處理。這樣在參數測量的基礎上（shàng），再結合邏輯（jí）分析法，即可快速、準確地找出故障所在。參數（shù）測量法不僅可以診（zhěn）斷係統故障，而且還能預（yù）報可能（néng）發生的故障，並且這種預報和（hé）診斷都是定量的，大大（dà）提高了（le）診斷的速度和準確性。這種檢測為直接測量，檢測速度快，誤差小，檢測設備簡單，便於在生產現場推廣使用。適合（hé）於任何液壓係（xì）統的檢測。測量時，既（jì）不需停機，又不損壞液壓係統，幾乎可以對（duì）係統中任何部位（wèi）進行（háng）檢測，不但可診斷已有故障，而且可進行在線監測、預報潛在故障。
　　2.1.1 參數（shù）測量（liàng）法原理
　　隻要測得液壓傳動係統（tǒng）回路（lù）中所需任意點處工作參數，將其（qí）與係統（tǒng）工作的正常值相比較，即可判斷出係統工作參數是（shì）否正常，是否發生了故障以及故障（zhàng）的所在部位。
　　液（yè）壓（yā）係統中的工作參數，如壓力、流量、溫度等都是非電物理量，用通用儀器采用間接測量法測量時，首先需利用物理效應將這些非電量轉（zhuǎn）換成電量，然（rán）後經放大、轉換和顯示等處理，被測參數則可用轉換（huàn）後的電信號代表並顯示。由此可判斷液壓（yā）係統是否有故障。但這種間接測量（liàng）方法需各（gè）種（zhǒng）傳感器，檢測裝置（zhì）較複雜，測量結果誤差大、不直觀，不便於現（xiàn）場推廣使用。
　　本人通過多年的教學和生產實（shí）踐，設計出一種簡單、實用的液壓係統故（gù）障檢測回路。係統結構原理如圖1a所示。檢測回路通常和被（bèi）檢測係統並（bìng）聯連接，此連接需在被測點設置如圖1a所（suǒ）示的（de）雙球閥三通接頭，它主要（yào）用於對係統進行不拆卸檢（jiǎn）測。它對液壓係統所（suǒ）需點的各種參數進行直接的快（kuài）速檢測，不需任何傳（chuán）感（gǎn）器（qì），它（tā）可同時檢測係統中的壓力（lì）、流（liú）量和溫度三個參數，而執行器的速度和轉速則可（kě）通過測量出口流量的方法計算得到。例如：隻要在泵出口及執行器進、出口（kǒu）安裝（zhuāng）雙球（qiú）閥三通，如圖2所示，則通過測量1、2、3三點的壓（yā）力、流量及溫度值，則可立刻診斷出故障所在的（de）大致部位(泵（bèng）源、控製傳動部分或執行器部分)。增加參數檢測點，則可縮小故障發生區域。
　　檢測原理（lǐ）如圖1a所示。係統（tǒng）正常工作時，閥門1開啟（qǐ），2關閉，檢測（cè）口罩上防塵罩，以防汙染。檢（jiǎn）測時，隻要將檢測回路與檢測口接通，即旋緊活接頭螺紋並打開閥門2 。通過調節閥門1和溢流（liú）閥7即可方便地測出壓力、流量、溫度、速度等參（cān）數。但要求係統配管時，將（jiāng）雙球閥三通在需檢測係統參數的部位（wèi）當作接管(如圖（tú）1a連接（jiē）)或彎管接頭(如圖1b連接，這樣做既不會（huì）增加係統的複雜性，也不會對係統性能產生明顯影（yǐng）響)來配置。

液壓係統故障（zhàng）診斷的實用方法探析（xī）

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