工程大型机械液压系统的故障诊断

工程机械大型液压系统的故障诊断
1 液压故障的概念
      液压故障是指液压元件或系统丧失了应达到的功能及出现某些问题的情形。“功能丧失”有几种情况，完全丧失功能是破坏性故障如扭轴扭断、电磁铁烧坏；降低功能是功能性故障如泵容积效率下降、液压缸速度减慢；由人们错误操作与装配引起的故障是误动作故障。“出现问题”表现在振动、噪声，功能的丧失与出现问题往往联系一起，它们都是液压装置内部条件及外部条件未满足其正常运行的要求所引起的。
2 针对液压系统中的漏油故障作分析
漏油:
      液压系统的漏油分为内漏和外漏，通常所说的漏油是指系统的外部漏油。漏油最常见的是管接头出现故障，此时拆卸并重新拧紧即可。元件漏油常常是由于密封坏损，虽对某些元件来说，少量漏油是正常的，如果密封过早损坏，应全力找出损坏的原因，因为换一种密封形式可能延长寿命。当密封元件损坏而不得不拆卸元件时，还应检查元件摩擦表面的状态。变质或生锈 这些原因也许是构成密封损坏的主要原因。内部漏油往往更难发觉，问题应有条理地解决，每次检查一个元件。在多数场合下可由回路图确定在给定条件下哪些口应和压力源脱开。如果拆掉与油口连接的管子把这个油口敞开，从油口流出的流量是明显的，必有内部泄露达到这个油口。回路图还能说明哪些元件构成从压力管到通油箱的回油管的漏油通路。控制和治理泄漏主要靠密封装置，考密封装置的正确设计和使用，包括密封材料的选择、密封结构形式和制造安装质量等。
固定密封处外泄漏的治理方法：
⑴ 对螺纹连接件，要合理选用，注意类型和使用条件，管接头的加工质量和装配质量应严格符合规范要求。
⑵ 各结合面禁锢螺栓有足够的拧紧力矩且要相等。
⑶ 多个阀块连接时，应避免用过长的螺栓连接。
⑷ 为减少因冲击和振动使管接头等部位松动引起的泄漏，要用减震支架固定管路。
⑸ 装配时应十分注意个密封部位及密封圈的清洁度，并按规定方法正确安装，防止密封圈在装配时损坏。
⑹ 强调良好的配管作业，避免管接头和法兰连接件的装配不良。
3 液压传动系统的其他故障
液压传动系统的常见故障还有压力失调、系统失灵等。
    系统压力失常
      在工作着的系统中不可避免地有压力变化，例如蓄能器有效压缩比的变化及背压效应在双作用油缸里造成的压力冲击。因此，系统中某一特定点的实际压力只能凭经验定。此时压力变化在整个工作循环里最好不超过3%~5%。压力不足是漏油或泵的某些故障的一般迹象，有时也可能是由于溢流阀或旁通阀的故障所致。系统压力过高也可能是由于部分堵塞所致。虽然常可由系统中的溢流阀来卸荷，但是过多的流量通过溢流阀会使供给执行元件的流量不足，造成运动系统速度降低。系统压力过高也会增加油液发热量并导致油温过高。系统中压力显著变化的最常见的原因如下：
    不带阻尼的旁通阀，这种情况的处理是换一个带阻尼的或恒压式阀。
    阀堵塞，需要清洗，必要时换成带有防堵塞运动的更合用的阀。
    泵的压力脉动，这种压力脉动通常可用蓄能器阻尼来减缓。或者可采用不同类型的压力输出特性比较恒定的泵。
    由于混入空气而使油箱中气泡太多，这可能是由于油箱设计不当，系统漏气或类似的设计过失，使得空气混入油液中。
2.系统操纵失灵
      系统操纵失灵是指操纵系统工作时，系统不能按照操作者的意愿工作，压力该升高不升高，流量该增大不增大。这里的基本问题主要是查明失灵到底是由于上述比较明显的故障引起，还是由于控制系统工作的一个或几个液压元件的故障引起的。回路越复杂，各种元件的控制和动作的相互依赖关系就越紧密，可能涉及的单个基本回路就越多。此时故障诊断的基本方法是根据动作失灵的表现把故障划在具体的小范围里，据以确定使这个小范围失灵的基本故障。处理措施具体到回路，并要求仔细研究回路和充分理解各元件的功能。
      最简便的方法常常是从所涉及的执行元件往回查找，以确定行为和控制究竟是在哪一点开始丧失，而不考虑那些与故障的机能没有直接关系的元件。具体方法如下：
    系统压力正常，执行元件无动作。原因可能是无信号；收到信号的电磁阀中的电磁铁出故障；机械故障。
    系统压力正常，执行元件速度不够。原因可能是外部漏油；执行元件或有关管路控制阀内部漏油；控制阀部分堵塞；泵出故障或输出管堵塞，减少了输出流量，但不一定降低压力；出口油液过热，粘度下降，致使泄漏量增多；执行元件过分磨损；过大的外负载使执行元件超载；执行元件摩擦加大等。
    系统压力低，执行元件速度不够。原因可能是泵出故障或漏油使输出流量不足；蓄能器出故障或气压不足需要充气；泵的驱动出故障；阀的调整不正确，溢流阀或旁通阀出故障。
    不规则动作。通常是由于混入空气所致，按上述压力不稳检查。其它可能原因是：摩擦太大，由于密封太紧或配合不当而楔紧所致，如果使用挡圈，在高压下O型圈可能被挤入间隙或楔紧，滑动副不足或卡紧等可能增大摩擦；执行元件不对中，执行元件、工作台、滑块等不对中，导致不规则运动；压缩效应，油液在高压作用下的压缩性会影响精密的运动和控制，这事正常油液特性，在这方面合成液压油好一些，混入空气会加大油的弹性。卸荷时系统压力仍很高。原因可能是把系统卸荷部分隔离出来的单向阀出故障；卸荷调整不好。如果卸荷并不改变系统压力则故障出在单向阀上。
4 常见的故障诊断方法
一 简易故障诊断法
      简易故障诊断法是目前采用最普遍的方法，它是靠维修人员凭个人的经验，利用简单仪表根据液压系统出现的故障，客观的采用问、看、听、摸、闻等方法了解系统工作情况，进行分析、诊断、确定产生故障的原因和部位，具体做法如下：
1）询问设备操作者，了解设备运行状况。其中包括：液压系统工作是否正常；液压泵有无异常现象；液压油检测清洁度的时间及结果；滤芯清洗和更换情况；发生故障前是否对液压元件进行了调节；是否更换过密封元件；故障前后液压系统出现过哪些不正常现象；过去该系统出现过什么故障，是如何排除的等，需逐一进行了解。
2）看液压系统工作的实际状况，观察系统压力、速度、油液、泄漏、振动等是否存在问题。
3）听液压系统的声音，如：冲击声；泵的噪声及异常声；判断液压系统工作是否正常。
4）摸温升、振动、爬行及联接处的松紧程度判定运动部件工作状态是否正常。
总之，简易诊断法只是一个简易的定性分析，对快速判断和排除故障，具有较广泛的实用性。
二 液压系统原理图分析法
      根据液压系统原理图分析液压传动系统出现的故障，找出故障产生的部位及原因，并提出排除故障的方法。液压系统图分析法是目前工程技术人员应用最为普遍的方法，它要求人们对液压知识具有一定基础并能看懂液压系统图掌握各图形符号所代表元件的名称、功能、对元件的原理、结构及性能也应有一定的了解，有这样的基础，结合动作循环表对照分析、判断故障就很容易了。所以认真学习液压基础知识掌握液压原理图是故障诊断与排除最有力的助手，也是其它故障分析法的基础。必须认真掌握。
三 其它分析法
      液压系统发生故障时，往往不能立即找出故障发生的部位和根源，为了避免盲目性，人们必须根据液压系统原理进行逻辑分析或采用因果分析等方法逐一排除，最后找出发生故障的部位，这就是用逻辑分析的方法查找出故障。