液压系统故障诊断步骤与方法

第二部分.液压系统故障诊断步骤与方法液压系统故障诊断步骤与方法分析液压故障之前必须弄清楚整个液压系统的传动原理、结构特点，然后根据故障现象进行判断，逐步深入，采取顺藤摸瓜、跟踪追击的分析方法，有目的、有方向地逐步缩小可疑范围，确定区域、部位，以至予某个液压元件。尽力避免分析辨别的盲目性。液压系统故障不象电气系统那样检测方便，因为液压管路内油液流动状态、液压件内部的零件动作，以及密封件的损坏等情况，一般是看不见的、摸不着的，所以给人们观察分析带来更多的麻烦和困难。当然，液压系统中某个局部油腔装有压力表，但远不能满足分析故障的需要。因此，要求人们具有分析故障原因、准确判断故障部位的能力。特别是机械故障、液压故障、电气问题几方面交织在一起时，必须预先有一个清醒的估计，实事求是地进行观察推断。液压系统的工作是由压力、流量、液流方向来实现的，根据这一特征，总是可以找出故障的原因并能及时给予排除的。第一节.液压系统故障产生的特征1.新试制液压设备调试阶段的故障设备调试阶段的故障率较高，存在问题较为复杂，其特征是设计、制造、安装(包括装配)以及管理等质量问题交织在一起。机械、电气问题除外，一般液压系统常见故障有：1)接头处或端盖处外泄漏严重；2)速度不稳定；3)由于脏物或油污使阀芯卡死或运动不灵活，造成执行缸动作失灵；4)阻尼小孔被堵，造成系统压力不稳定或压力调不上去：5)某些阀类元件漏装弹簧或密封件，甚至管道接错而使动作混乱；6)设计不妥，液压件选择不当，使系统发热，或同步动作不协调，位置精度达不到要求等，对待此类故障应耐心、细致、慎重。2.定型设备调试阶段故障此类设备调试时故障率较低，其特征是由于管理不良或安装时不小心、或在搬运中损坏造成的一般容易排除的小故障。其表现如下：1)外部有泄漏；2)压力不稳定或动作不灵活；3)液压件及管道内部进入脏物；4)元件内部漏装，或错装弹簧或其他零件；5)液压件加工质量差或安装质量差，造成阀芯动作不灵活。若在此过程中加强管理，在装配和安装过程中严格把好质量关，故障率将会下降，调试将较为顺利。3.设备运行初期和中期的液压故障设备经过调试阶段后，便进入正常生产的阶段。此阶段液压故障的主要特征是：1)管接头振动松脱；2)由于少数密封件质量差或装配不良，在短期内被损坏，造成漏油；3)工作油液因多次冲刷管道、液压件油道，使原来附贴在管壁和孔壁上的毛刺，型砂，切屑等杂物脱落。随流而去的杂物将会堵塞阻尼孔和滤油器滤网，造成压力不稳定和工作速度变化；4)少数设备因负荷率高或环境散热条件差，使油液温度过高，从而引起泄漏、工作压力和工作速度不稳定，甚至造成工作严重失常，以致于停产。在一般情况下设备使用到中期，其故障率最低。此时，液压系统工作状态最佳，条件是工作油液的污染程度须在要求范围内。4.设备运行到中期的故障设备运行到中期阶段时，各类液压几件因工作频率和负荷条件的差异，各易损件先后开始正常性的超差磨损。在此阶段，故障的特征是故障率逐渐上升，系统中内外泄漏量增加，系统效率有明显降低。此时，应该对液压系统和液压无件进行全面检查，对有严重缺陷的元件和已失效的元件进行修理或更换。这说明设备要进入中修或大修了。此时，不得有凑合、对付思想，维修部门应下决心进行全面修复，否则故障会越来越多，以致影响生产。(二)偶发事故性故障此类故障特征是偶然突变，故障区域及产生原因较为明显，其中有非人为和人为因素，如事故碰撞，零部件明显损坏：内部弹簧偶然断裂；管路突然爆裂；异物落入管路系统产生堵塞；电磁线圈烧环；密封圈断裂等等。第二节.故障诊断步骤与方法(一)故障诊断步骤(1)熟悉性能和资料。在查找故障原因之前要了解设备的性能，熟悉液压系统工作原理和运行要求以及一些主要技术参数。(2)调查情况。到现场向操作者询问设备出现故障前后的工作状况及异常现象，产生故障的部位和故障现象，同时要了解过去对这类故障排除的经过。(3)现场观察。到现场了解情况时，如果设备还能启动运行，就应当亲自启动一下设备，操纵有关控制部分，观察故障现象，查找故障部位，并观察系统压力变化和工作情况，听听噪声，查看漏油等现象。(4)查阅技术档案．翻阅设备技术档案，对照本次故障现象，是否与历史记载的故障现象相似。还是新出现的故障。故障诊断步骤(5)归纳分析。对现场观察到的情况、操作者提供的情况及历史记载的资料进行综合分析，找出产生故障的可能原因。归纳分析是找出故障原因的基础。(6)组织实施。在摸清情况的基础上，制订出切实可行的排除措施，并组织实施。(7)总结经验。对故障经过分析予以排除，并取得了成功，这些经验都应当进行很好总结。积累维修工作中的实际经验是开展故障诊断技术的一个重要依据。(8)纳入设备档案。将本次产生故障的现象、部位及排除方法作为历史资料纳入没备技术档案，以便于今后查阅。(二)故障诊断方法设备故障诊断，一般分为简易诊断和精密诊断。1.简易诊断技术简易诊断技术，又称主观诊断法。它是靠维修人员利用简单的诊断仪器和凭个人的实际经验对液压系统出现的故障进行诊断，判别产生故障的原因和部位，这是普通采用的方法。主观诊断法具体方法如下：(1)看．看液压系统工作的真实现象。一般有六看：一.看速度。看执行机构运动速度有无变化和异常现象。二.看压力。看液压系统中各测压点的压力值大小，压力值有无波动等现象。三.看油液。观察油液是否清沽，有否变质；油量是否满足要求；油的粘度是否符合要求；油的表面是否有包沫等等．四.看泄漏。看液压管道各接头处、阀板结合处，液压缸端盖处、液压泵轴伸出处是否有渗漏滴漏和出现油垢现象。五.看振动。看液压缸活塞杆或工作台等运动部件工作时有无跳动等现象。六.看产品。根据加工出来的产品质量，判断运动机构的工作状态、系统工作压力和流量的稳定性。简易诊断技术(2)听。用听觉来判别液压系统和泵的工作是否正常等。一般有四听：一.听噪声．听听液压泵和液压系统工作时的噪声是否过大；溢流阀等元件是否有尖叫声。二.听冲击声。指工作台液压缸换向时冲击声是否过大；液压缸活塞是否有撞击缸底的声音；换向阀换向时是否有撞击端盖的声音。三.听泄漏声。即听油路板内部是否有微细而连续不断的声音。四.听敲打声。听液压泵运转时是否有敲打声。简易诊断技术(3)摸。用手摸正在运动的部件表面。一般有四摸：一.摸温升。用手摸液压泵泵体外壳、油箱外壁和阀体外壳表面，若接触两秒钟感到烫手，就应检查原因。二.摸振动。用手摸运动部件和管子，可以感觉到有无振动，若有高频振动，就应检查产生原因。三.摸“爬行”。当工作台在低速运动时，用手摸工作台，检验有无“爬行”现象．四.摸松紧程度。用手拧一下挡铁、微动开关、紧固螺钉等，检验螺钉松紧程度。简易诊断技术(6)问.询问设备操作者。了解设备平时运行状况。一般有六问：一.问液压系统工作是否正常，液压泵有无异常现象。二.问液压油什么时候更换过，滤网是否清洗或更换过。三.问发生事故前调压阀或调速阀是否调节过，有哪些不正常现象。四.问发生事故前对密封件或液压件是否更换过。五.问发生事故前后液压系统工作出现过哪些不正常现象。六.问过去常出现哪类故障，是怎样排除的，哪位修理者对故障的原因与排除方法比较清楚。2.精密诊断技术精密诊断技术，即客观诊断法。它是在简易诊断法的基础上对有疑问的异常现象，采用各种监测仪器对其进行定量分析，从而找出故障原因。对自动线之类的液压设备，可以在有关部位和各执行机构中装设监测仪器(如压力、流量、位置、速度、油位、温度等传感器)，在自动线运行过程中，某个部位产生异常现象时，监测仪器均可预测到技术状况，并可在屏幕上自动显示出来。状态监测用的仪器种类很多，通常有压力传感器、流量传感器、速度传感器、位移传感器、油温监测仪、位置传感器、油位监测仪、振动监测仪、压力增减仪等。把监测仪器测量到的数据输八电子计算机系统，计算机根据输入的信号提供各种信息和各项技术参数，由此可判别出某个执行机构的工作状况，并可在电视屏幕上自动显示出来。在出现危险之前可自动报警或自动停机或不能启动另外一个执行机构等。状态监测技术可解决凭人的感觉器官无法解决的疑难故障的诊断，并为预知维修提供了信息。液压故障专用测试仪器及设备为了迅速判断出故障原因并及时排除，近几年来，国内外研制出四种液压故障专用测试仪器及设备。1．手提式液压测试器手提式液压测试器如图3—1所示，指示仪表1有3种刻度，通过功能旋钮2的变换分别对流量、温度和转速进行指示。根据测试器在管路中的接法不同，测试器又分为旁通测试器和直通测试器两种。2．液压系统检修车这种检修车是国内外陆军部门为了在现场尽快修复工程机械系统而研制的。从故障诊断、排除措施到维修中的辅助设备等都非常完善，军民两用均可。液压故障专用测试仪器及设备4．液压泵故障诊断器日本建机株式会社研制的H1CLAS—A型液压泵故障诊断器的结构组件框图如图3—2所示。这种手提式油泵故障诊断器结构紧凑、重量轻，携带和操作都很方便。可直接在液压设备上对油泵进行检测。m295125型便携式测试仪反映液压系统工作性能的主要参数是压力、流量、泄漏量、温度和转速等。因此，故障检测过程中，我们应坚持先易后难的原则，通过观察分析，确定可能出现问题的一个或多个液压元件。然后，或者安装到液压检测实验台上进行检测，或者通过设备本身的检测条件，经过正确的分析，确定检测位置，利用便携式测试仪进行现场的不拆卸检测。m295125型便携式测试仪的实物图如图5—1所示。m295125型主要特点和技术参数①主要特点利用测试仪进行测试，既节省了检测维修的时间，又提高了生产效率。可测量：流量、温度、压力、峰值压力、最大／最小压力、功率、容积效率。②技术参数m295125型便携式测试仪的技术参数如表5—1所示。m313496型便携式测试仪m313496型便携式液压测试仪的外观图如图5—2所示，其技术指标见表5—2。m313496型便携式液压测试仪的技术指标FIK120ABOT／FIK180ABOT型便携式液压测试仪FIK120ABOT／FIK18OABOT型便携式液压测试仪的外观图如图5—3所示，其主要特点和技术参数如表5—3所示。FIK120ABOr／Fm180ABOT型便携式液压测试仪的主要特点和技术参数美国Flo．tech公司的便携式液压测试仪由美国Flo—tech公司生产的便携式液压测试仪可测试液压系统的压力、流量、温度、功率等，如图5—4所示。具有结构合理、性能稳定、工作可靠、携带方便、操作简便、测试精度高等特点。通过对液压系统的泵、缸、阀、马达等元件的测试，可以精确地判断液压系统的故障部位及各元件的技术状况，是液压机械装配测试、出厂检验或者野外施工时分析、判断、排除液压系统故障的理想工具。种类及主要技术参数美国Flo一tech公司目前生产的便携式液压测试有PFM6、PFM6BD、PFM8三个系列13种规格的产品，其型号和技术参数如表所示。产品用途①三种系列的测试仪均可用于液压泵的输出流量、压力及液压油温度的测试，用以判断液压泵的技术性能状况，为分析判断液压泵是否故障提供可靠依据。②三种系列的测试仪均可用于液压系统中的泄漏油路中的流量及压力、温度的测试，借此可以间接地判断液压元件的技术状况及泄漏油量是否超差。③PFM6BD系列可以方便地用于液压泵、液压阀、液压缸及液压马达，尤其是在测试液压缸及液压马达时不用颠倒进出液压测试仪的油管，就可以检测出所需的参数，以判断元件的技术状况。④PFM8系列除了能测出流量、压力、温度外，还能直接测试出液压系统或元件的功率，对于液压系统功率要求较高或者对发动机的功率匹配要求严格的场合尤为适用。全数字便携式液压测试仪全数字便携式液压测试仪的外观图，如图5—5所示，其技术参数及使用特点见表5—6。全数字便携式液压测试仪的技术参数及使用特点第三节.液压故障分析法1．分析法概述分析法是基于液压系统工作机理的故障诊断方法.采用分析法可以解决很多液压系统的故障，但对分析人员要求较高，必须充分了解和熟悉液压元件和回路工作原理.故障分析中，以下问题值得重视：①深入分析液压系统图，结合有关的电磁铁动