液壓系統(tǒng)故障診斷及查找方法

1.液壓系統(tǒng)故障診斷的一般原則

  正確分析故障是排除故障的前提，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)兆發(fā)展到一定程度即產(chǎn)生故障。引起故障的原因是多種多樣的，并無固定規(guī)律可循。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、準(zhǔn)確、方便地診斷故障，必須充分認(rèn)識(shí)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)械部分或電器控制部分故障，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)域判斷。根據(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)的元件情況，分析發(fā)生原因，最終找出故障的具體所在。

  (3)掌握故障種類進(jìn)行綜合分析。根據(jù)故障最終的現(xiàn)象，逐步深入找m多種直接的或間接的可能原因，為避免盲目性，必須根據(jù)系統(tǒng)基本原理進(jìn)行綜合分析、邏輯判斷，減少懷疑對(duì)象逐步逼近，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)現(xiàn)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，它是使用經(jīng)驗(yàn)的高度概括總結(jié)，有助于對(duì)故障現(xiàn)象迅速做出判斷；具備一定檢測(cè)手段，可對(duì)故障做出準(zhǔn)確的定量分析。

    (5)驗(yàn)證可能故障原因時(shí)，一般從最可能的故障原因或最易檢驗(yàn)的地方開始，這樣可減少裝拆工作量，提高診斷速度。

2.液壓設(shè)備故障查找的方法

    下面介紹幾種簡單、實(shí)用的液壓系統(tǒng)故障診斷方法。

    1．置換法

    將同類型、同結(jié)構(gòu)、同原理的液壓設(shè)備上的相同元件，置換（互換）安裝在同一位置上，以證明被換元件是否工作可靠。例如，甲機(jī)元件置換到乙機(jī)上并開機(jī)觀察，以證明此元件的好壞。

    置換法的優(yōu)點(diǎn)在于：即使修理人員的技術(shù)水平較低，也能應(yīng)用此法對(duì)液壓設(shè)備的故障作出準(zhǔn)確的診斷。但是，運(yùn)用此法必須以同類型、同結(jié)構(gòu)、同液壓原理和相同液壓元件的液壓設(shè)備為前提，因而此法有很大的局限性和一定的盲目性。

    2．輔助法

    借助于簡單的輔助零件，對(duì)液壓設(shè)備的液壓元件是否出現(xiàn)故障進(jìn)行診斷。

    (1)堵油法。如堵住閥類元件的油口和油缸油口，可以診斷出這些液壓元件是否泄漏和失效。

    (2)人為換向法。用頂桿使閥類元件換向，可診斷出換向閥是否出現(xiàn)如卡死、閥芯不到位等故障。

    輔助法可不解體部件來診斷液壓元件是否有故障，避免了過多的拆卸工作量，減少了故障診斷時(shí)間，便于快速診斷，特別是對(duì)于較大型油缸密封等，這一類故障的診斷具有很好的實(shí)用性。

  3．經(jīng)驗(yàn)法

    修理人員通過掌握液壓設(shè)備的液壓系統(tǒng)，熟悉了解各液壓元件的結(jié)構(gòu)和工作原理，并在積累豐富的液壓設(shè)備修理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)液壓設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行全面的分析、比較而迅速做出準(zhǔn)確診斷。歸納起來，液壓設(shè)備一般出現(xiàn)的故障部位及其原因大致可分為以下5個(gè)方面。

    (1)液壓元件調(diào)整不當(dāng)，如油泵、馬達(dá)、順序閥、方向閥、溢流閥、卸荷閥、平衡閥的壓力和流量調(diào)整不對(duì)。

    (2)密封元件損壞或雜質(zhì)使液壓元件不能正常工作。

    (3)液壓元件磨損或損壞，如閥類元件密封失靈、彈簧失靈、間隙過大等。

  (4)控制機(jī)構(gòu)（電器）失靈，如繼電器失靈、按鈕接觸不良或損壞、電磁鐵安裝不正確、電機(jī)相線誤接等原因造成液壓元件誤動(dòng)作或程序出錯(cuò)。

    (5)輔助機(jī)構(gòu)失靈，如限位開關(guān)位置調(diào)整不當(dāng)或損壞、壓力表損壞、壓力繼電器損壞或誤發(fā)信號(hào)、油箱過濾問題等。

    4．感官法

    (1)看。觀察液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。一般有六看：一看速度，即看執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度有無變化；二看壓力，即看液壓系統(tǒng)各測(cè)量點(diǎn)的壓力有無波動(dòng)現(xiàn)象；三看油液，即觀察油液是否清潔、是否變質(zhì)，油量是否滿足要求，油的黏度是否合乎要求及表面有無泡沫等；四看泄漏，即看液壓系統(tǒng)各接頭是否滲漏、滴漏和出現(xiàn)油垢現(xiàn)象；五看振動(dòng)，即看活塞桿或工作臺(tái)等運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)行時(shí)，有無跳動(dòng)、沖擊等異常現(xiàn)象；六看產(chǎn)品，即從加工出來的產(chǎn)品判斷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)，觀察系統(tǒng)壓力和流量的穩(wěn)定性。

    (2)聽。用聽覺來判斷液壓系統(tǒng)的工作是否正常。一般有四聽：一聽噪聲，即聽液壓泵和系統(tǒng)的噪聲是否過大，液壓閥等元件是否有尖叫聲；二聽沖擊聲，即聽執(zhí)行部件換向時(shí)沖擊聲是否過大；三聽泄漏聲，即聽油路板內(nèi)部有無細(xì)微而連續(xù)不斷的聲響；四聽敲打聲，即聽液壓泵和管路中是否有敲打撞擊聲。

    (3)摸。用手摸運(yùn)動(dòng)部件的溫升和工作狀況。一般有四摸：一摸溫升，即用手摸泵、油箱和閥體等溫度是否過高；二摸振動(dòng)，即用手摸運(yùn)動(dòng)部件和管子有無振動(dòng)；三摸爬行，即當(dāng)工作臺(tái)慢速運(yùn)行時(shí)，用手摸其有無爬行現(xiàn)象；四摸松緊度，即用手?jǐn)Q一擰擋鐵、微動(dòng)開關(guān)等的松緊程度。

    (4)聞。聞主要是聞?dòng)鸵菏欠裼凶冑|(zhì)異味。

    (5)查。查是查閱技術(shù)資料及有關(guān)故障分析與修理記錄和維護(hù)保養(yǎng)記錄等。

    (6)問。問是詢問設(shè)備操作者，了解設(shè)備平時(shí)的工作狀況。一般有六問：一問液壓系統(tǒng)工作是否正常；二問液壓油最近的更換日期、濾網(wǎng)的清洗或更換情況等；三問事故出現(xiàn)前調(diào)壓閥或調(diào)速閥是否調(diào)節(jié)過，有無不正常現(xiàn)象；四問事故出現(xiàn)之前液壓件或密封件是否更換過；五問事故出現(xiàn)前后液壓系統(tǒng)的工作差別；六問過去常出現(xiàn)哪類事故及排除經(jīng)過。

  感觀檢測(cè)只是一個(gè)定性分析，必要時(shí)應(yīng)對(duì)有關(guān)元件在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上作定量分析測(cè)試。

  5．分析法

    分析法是基于液壓系統(tǒng)工作機(jī)理的故障診斷方法。采用分析法可以解決很多液壓系統(tǒng)故障，但是對(duì)液壓系統(tǒng)故障分析人員要求較高，必須充分了解和熟悉液壓元件和回路工作原理。

    故障分析中，以下問題值得注意。

 (1)深入分析液壓系統(tǒng)圖，結(jié)合有關(guān)的電磁鐵動(dòng)作表及相關(guān)的電路圖．理出回路完整的工作機(jī)理；同時(shí)，正確理解回路的設(shè)計(jì)意圖與思路所采取的技術(shù)措施及相關(guān)的背景。

    (2)將工作原理圖與實(shí)物對(duì)應(yīng)起來，形成具體印象，液壓回路中的管線原理圖與實(shí)物往往有很大的差別。在可能的情況下，要將閥板上閥孔之間的串通與阻隔關(guān)系弄清，這些因素對(duì)以后回路檢查有密切聯(lián)系。

    (3)參閱有關(guān)書刊及資料，找出評(píng)判液壓裝置特征的判定依據(jù)，然后對(duì)其予以判斷。

    (4)參閱有關(guān)書刊及設(shè)備使用說明書，探討失效機(jī)理及相關(guān)的分析測(cè)試方法。

    6．應(yīng)用鐵譜技術(shù)

  應(yīng)用鐵譜技術(shù)對(duì)液壓系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷和狀態(tài)監(jiān)控。鐵譜技術(shù)是以機(jī)械摩擦副的磨損為基本出發(fā)點(diǎn)，借助于鐵譜儀把液壓油中的磨損顆粒和其他污染顆粒分離出來，并制成鐵譜片，然后置于鐵譜顯微鏡或掃描電子顯微鏡下進(jìn)行觀察，或按尺寸大小依次沉積在玻璃管內(nèi)，應(yīng)用光學(xué)方法進(jìn)行定量檢測(cè)。通過以上分析，可以準(zhǔn)確地獲得系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)磨損方面的重要信息。據(jù)此進(jìn)一步研究磨損現(xiàn)象，監(jiān)測(cè)磨損狀態(tài)，診斷故障前兆，最后做出系統(tǒng)失效預(yù)報(bào)。鐵譜技術(shù)能有效地應(yīng)用于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)油液污染程度的檢測(cè)、監(jiān)控、磨損過程的分析和故障診斷，并且具有直觀、準(zhǔn)確、信息多等優(yōu)點(diǎn)。因此，鐵譜技術(shù)已成為對(duì)機(jī)械工程液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷分析的有力工具。

    7．專用儀器檢測(cè)法

    專用儀器檢測(cè)法即采用專門的液壓系統(tǒng)故障檢測(cè)儀器來診斷系統(tǒng)故障，該儀器能夠?qū)σ簤合到y(tǒng)故障做定量的檢測(cè)。國內(nèi)外有許多專用的便攜式液壓系統(tǒng)故障檢測(cè)儀，用來測(cè)量流量、壓力和溫度，并能測(cè)量泵和液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速等。

    8．狀態(tài)監(jiān)測(cè)法

    狀態(tài)監(jiān)測(cè)法用的儀器種類很多，通常主要有壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器和油溫監(jiān)測(cè)儀等。把測(cè)試到的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)提供各種信息及技術(shù)參數(shù)，由此判別出某個(gè)液壓元件和液壓系統(tǒng)某個(gè)部位的工作狀況，并可發(fā)出報(bào)警或自動(dòng)停機(jī)等信號(hào)。所以狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)可解決僅靠人的感覺無法解決的疑難故障的診斷，并為預(yù)知維修提供了信息。

    狀態(tài)監(jiān)測(cè)法一般適用于下列幾種液壓設(shè)備：

    (1)發(fā)生故障后對(duì)整個(gè)生產(chǎn)影響較大的液壓設(shè)備和自動(dòng)線；

    (2)必須確保其安全性能的液壓設(shè)備和控制系統(tǒng)；

    (3)價(jià)格昂貴的精密、大型、稀有、關(guān)鍵的液壓系統(tǒng)；

    (4)故障停機(jī)修理費(fèi)用過高或修理時(shí)間過長、損失過大的液壓設(shè)備和液壓控制系統(tǒng)。