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常见液压系 统故障诊断的实用方法
添加时间:2017/02/15

  系统由于其 独特的优点,即具有广泛 的工艺适应性、优良的控制 性能和较低廉的成本,在各个领域 中获得愈来愈广泛的应用。但由于客观上元、辅件质量不 稳定和主观上使用、维护不当,且系统中各 元件和工作液体都是在封闭油路内工作,不象那样直观,也不象电气 设备那样可利用各种方便地测量各种参数,中,仅靠有限几个压力表、流量计等来 指示系统某些部位的工作参数,其他参数难以测量,而且一般故 障根源有许多种可能,这给液压系 统故障诊断带来一定困难。

    在生产现场,由于受生产 计划和技术条件的制约,要求故障诊 断人员准确、简便和高效 地诊断出液压设备的故障;要求维修人 员利用现有的信息和现场的技术条件,尽可能减少 拆装工作量,节省维修工时和费用,用最简便的技术手段,在尽可能短的时间内,准确地找出 故障部位和发生故障的原因并加以修理,使系统恢复正常运行,并力求今后 不再发生同样故障。

    1、液压系统故 障诊断的一般原则

    正确分析故 障是排除故障的前提,系统故障大 部分并非突然发生,发生前总有预兆,当预兆发展 到一定程度即产生故障。引起故障的 原因是多种多样的,并无固定规律可寻。统计表明,液压系统发 生的故障约90%是由于使用 管理不善所致为了快速、准确、方便地诊断故障,必须充分认 识液压故障的特征和规律,这是故障诊断的基础。

    以下原则在 故障诊断中值得遵循:

    (1)首先判明液 压系统的工作条件和外围环境是否正常需首先搞清是设备机械部分或电器控制部分故障,还是液压系 统本身的故障,同时查清液 压系统的各种条件是否符合正常运行的要求。

    (2)区域判断根 据故障现象和特征确定与该故障有关的区域,逐步缩小发 生故障的范围,检测此区域 内的元件情况,分析发生原因,最终找出故 障的具体所在。

    (3)掌握故障种 类进行综合分析根据故障最终的现象,逐步深入找 出多种直接的或间接的可能原因,为避免盲目性,必须根据系 统基本原理,进行综合分析、逻辑判断,减少怀疑对 象逐步逼近,最终找出故障部位。

    (4)故障诊断是 建立在运行记录及某些系统参数基础之上的。建立系统运行记录,这是预防、发现和处理 故障的科学依据;建立设备运 行故障分析表,它是使用经 验的高度概括总结,有助于对故 障现象迅速做出判断;具备一定检测手段,可对故障做 出准确的定量分析。

    (5)验证可能故障原因时,一般从最可 能的故障原因或最易检验的地方开始,这样可减少 装拆工作量,提高诊断速度。

    2、故障诊断方法

    目前查找液 压系统故障的传统方法是逻辑分析逐步逼近断。此法的基本 思路是综合分析、条件判断。即维修人员通过观察、听、触摸和简单 的测试以及对液压系统的理解,凭经验来判 断故障发生的原因。当液压系统 出现故障时,故障根源有 许多种可能。采用逻辑代数方法,将可能故障原因列表,然后根据先 易后难原则逐一进行逻辑判断,逐项逼近,最终找出故 障原因和引起故障的具体条件。

    此法在故障 诊断过程中要求维修人员具有液压系统基础知识和较强的分析能力,方可保证诊 断的效率和准确性。但诊断过程较繁琐,须经过大量的检查,验证工作,而且只能是 定性地分析,诊断的故障 原因不够准确。为减少系统 故障检测的盲目性和经验性以及拆装工作量,传统的故障 诊断方法已远不能满足现代液压系统的要求。

    近年来,随着液压系 统向大型化、连续生产、方向发展,又出现了多 种现代故障诊断方法。如铁谱技断,可从油液中 分离出来的各种磨粒的数量、形状、尺寸、成分以及分 布规律等情况,及时、准确地判断 出系统中元件的磨损部位、形式、程度等。而且可对液 压油进行定量的污染分析和评价,做到在线检 测和故障预防。再如基于人 工智能的专家诊断系断,它通过计算 机模仿在某一领域内有经验专家解决问题的方法。将故障现象 通过人机接口输入计算机,计算机根据 输入的现象以及知识库中的知识,可推算出引 起故障的原因,然后通过人 机接口输出该原因,并提出维修 方案或预防措施。这些方法给 液压系统故障诊断带来广阔的前景,给液压系统 故障诊断奠定了基础。但这些方法 大都需要昂贵的检测设备和复杂的传感和计算机处理系统,有些方法研 究起来有一定困难。目前不适应 于现场推广使用。下面介绍一种简单、实用的液压 系统故障诊断方法。

    2.1基于参数测 量的故障诊断系统

    一个液压系 统工作是否正常,关键取决于 两个主要工作参数即压力和流量是否处于正常的工作状态,以及系统温 度和执行器速度等参数的正常与否。液压系统的 故障现象是各种各样的,故障原因也 是多种因素的综合。同一因素可 能造成不同的故障现象,而同一故障 又可能对应着多种不同原因。例如:油液的污染 可能造成液压系统压力、流量或方向 等各方面的故障,这给液压系 统故障诊断带来极大困难。

    参数测量法 诊断故障的思路是这样的,任何液压系 统工作正常时,系统参数都 工作在设计和设定值附近,工作中如果 这些参数偏离了预定值,则系统就会 出现故障或有可能出现故障。即液压系统 产生故障的实质就是系统工作参数的异常变化。因此当液压 系统发生故障时,必然是系统 中某个元件或某些元件有故障,进一步可断 定回路中某一点或某几点的参数已偏离了预定值。这说明如果 液压回路中某点的工作参数不正常,则系统已发 生了故障或可能发生了故障,需维修人员 马上进行处理。这样在参数 测量的基础上,再结合逻辑分析法,即可快速、准确地找出故障所在。参数测量法 不仅可以诊断系统故障,而且还能预 报可能发生的故障,并且这种预 报和诊断都是定量的,大大提高了 诊断的速度和准确性。这种检测为直接测量,检测速度快,误差小,检测设备简单,便于在生产 现场推广使用。适合于任何 液压系统的检测。测量时,既不需停机,又不损坏液压系统,几乎可以对 系统中任何部位进行检测,不但可诊断已有故障,而且可进行在线监测、预报潜在故障。

    2.1.1参数测量法原理

    只要测得液 压系统回路中所需任意点处工作参数,将其与系统 工作的正常值相比较,即可判断出 系统工作参数是否正常,是否发生了 故障以及故障的所在部位。

    液压系统中 的工作参数,如压力、流量、温度等都是 非电物理量,用通用仪器 采用间接测量法测量时,首先需利用 物理效应将这些非电量转换成电量,然后经放大、转换和显示等处理,被测参数则 可用转换后的电信号代表并显示。由此可判断 液压系统是否有故障。但这种间接 测量方法需各种传感器,检测装置较复杂,测量结果误差大、不直观,不便于现场推广使用。

    本人通过多 年的教学和生产实践,设计出一种简单、实用的液压 系统故障检测回路。检测回路通 常和被检测系统并联连接,此连接需在 被测点设置的双球阀三通接头,它主要用于 对系统进行不拆卸检测。

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