液压系统故障诊断

    液压传动系统由于其共同的优点，即具有普遍的工艺顺应性、优秀的控制性能和较低廉的本钱，在各个范畴中取得愈来愈普遍的应用。但由于客观上元件、辅件质量不稳定和客观上运用、维护不当，且系统中各元件和工作液体都是在封锁油路内工作，不象机械设备那样直观，也不象电气设备那样可应用各种检测仪器便当地丈量各种参数,液压设备中，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，其他参数难以丈量，而且普通毛病本源有许多种可能，这给液压系统毛病诊断带来一定艰难。[3]

    在消费现场，由于受消费方案和技术条件的限制，请求毛病诊断人员精确、烦琐和高效地诊断出液压设备的毛病；请求维修人员应用现有的信息和现场的技术条件，尽可能减少拆装工作量，俭省维修工时和费用，用最烦琐的技术手腕，在尽可能短的时间内，精确地找出毛病部位和发作毛病的缘由并加以修理，使系统恢复正常运转，并力图今后不再发作同样毛病。

    毛病诊断的普通准绳

    正确剖析毛病是扫除毛病的前提，系统毛病大局部并非忽然发作，发作前总有预兆，当预兆开展到一定水平即产生毛病。惹起毛病的缘由是多种多样的，并无固定规律可寻。统计标明，液压系统发作的毛病约90%是由于运用管理不善所致为了快速、精确、便当地诊断毛病，必需充沛认识液压毛病的特征和规律，这是毛病诊断的根底。

    以下准绳在毛病诊断中值得遵照：

    （1）首先判明液压系统的工作条件和外围环境能否正常需首先搞清是设备机械局部或电器控制局部毛病，还是液压系统自身的毛病，同时查清液压系统的各种条件能否契合正常运转的请求。

    （2）区域判别依据毛病现象和特征肯定与该毛病有关的区域，逐渐减少发作毛病的范围，检测此区域内的元件状况，剖析发作缘由，最终找出毛病的详细所在。

    （3）控制毛病品种停止综合剖析依据毛病最终的现象，逐渐深化找出多种直接的或间接的可能缘由，为防止自觉性，必需依据系统根本原理，停止综合剖析、逻辑判别，减少疑心对象逐渐迫近,最终找出毛病部位。

    （4）考证可能毛病缘由时，普通从最可能的毛病缘由或最易检验的中央开端，这样可减少装拆工作量，进步诊断速度。

    （5）毛病诊断是树立在运转记载及某些系统参数根底之上的。树立系统运转记载，这是预防、发现和处置毛病的科学根据；树立设备运转毛病剖析表，它是运用经历的高度概括总结，有助于对毛病现象疾速做出判别；具备一定检测手腕，可对毛病做出精确的定量剖析。

    毛病诊断办法

    1、日常查找液压系统毛病的传统办法是逻辑剖析逐渐迫近断。

    根本思绪是综合剖析、条件判别。即维修人员经过察看、听、触摸和简单的测试以及对液压系统的了解，凭经历来判别毛病发作的缘由。当液压系统呈现毛病时，毛病本源有许多种可能。采用逻辑代数办法，将可能毛病缘由列表，然后依据先易后难准绳逐一停止逻辑判别，逐项迫近，最终找出毛病缘由和惹起毛病的详细条件。

    毛病诊断过程中请求维修人员具有液压系统根底学问和较强的剖析才能，方可保证诊断的效率和精确性。但诊断过程较繁琐，须经过大量的检查，考证工作，而且只能是定性地剖析，诊断的毛病缘由不够精确。为减少系统毛病检测的自觉性和经历性以及拆装工作量，传统的毛病诊断办法已远不能满足现代液压系统的请求。随着液压系统向大型化、连续消费、自动控制方向开展，又呈现了多种现代毛病诊断办法。如铁谱技断，可从油液中别离出来的各种磨粒的数量、外形、尺寸、成分以及散布规律等状况，及时、精确地判别出系统中元件的磨损部位、方式、水平等。而且可对液压油停止定量的污染剖析和评价，做到在线检测和毛病预防。

    基于人工智能的专家诊断系断，它经过计算机模拟在某一范畴内有经历专家处理问题的办法。将毛病现象经过人机接口输入计算机，计算机依据输入的现象以及学问库中的学问，可推算出惹起毛病的缘由，然后经过人机接口输出该缘由，并提出维修计划或预防措施。这些办法给液压系统毛病诊断带来宽广的前景，给液压系统毛病诊断自动化奠定了根底。但这些办法大都需求昂贵的检测设备和复杂的传感控制系统和计算机处置系统，有些办法研讨起来有一定艰难，普通状况下不顺应于现场推行运用。下面引见一种简单、适用的液压系统毛病诊断办法。

    2、基于参数丈量的毛病诊断系统

    一个液压系统工作能否正常，关键取决于两个主要工作参数即压力和流量能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。液压系统的毛病现象是各种各样的，毛病缘由也是多种要素的综合。同一要素可能形成不同的毛病现象，而同一毛病又可能对应着多种不同缘由。例如：油液的污染可能形成液压系统压力、流量或方向等各方面的毛病，这给液压系统毛病诊断带来极大艰难。

    参数丈量法诊断毛病的思绪是这样的，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左近，工作中假如这些参数偏离了预定值，则系统就会呈现毛病或有可能呈现毛病。即液压系统产生毛病的本质就是系统工作参数的异常变化。因而当液压系统发作毛病时，必然是系统中某个元件或某些元件有毛病，进一步可判定回路中某一点或某几点的参数已偏离了预定值。这阐明假如液压回路中某点的工作参数不正常，则系统已发作了毛病或可能发作了毛病，需维修人员马上停止处置。这样在参数丈量的根底上，再分离逻辑剖析法，即可快速、精确地找出毛病所在。参数丈量法不只能够诊断系统毛病，而且还能预告可能发作的毛病，并且这种预告和诊断都是定量的，大大进步了诊断的速度和精确性。这种检测为直接丈量，检测速度快，误差小，检测设备简单，便于在消费现场推行运用。合适于任何液压系统的检测。丈量时，既不需停机，又不损坏液压系统，简直能够对系统中任何部位停止检测，不但可诊断已有毛病，而且可停止在线监测、预告潜在毛病。[4]

    参数丈量法原理

    只需测得液压系统回路中所需恣意点处工作参数，将其与系统工作的正常值相比拟，即可判别出系统工作参数能否正常，能否发作了毛病以及毛病的所在部位。

    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丈量法丈量时，首先需应用物理效应将这些非电量转换成电量，然后经放大、转换和显现等处置，被测参数则可用转换后的电信号代表并显现。由此可判别液压系统能否有毛病。但这种间接丈量办法需各种传感器，检测安装较复杂，丈量结果误差大、不直观，不便于现场推行运用。

    参数丈量办法

    第1步：测压力，首先将检测回路的软管接头与双球阀三通螺纹接口旋紧接通。翻开球阀2，关死溢流阀3，切断回油通道，这时从压力表上可直接读出所测点的压力值（为系统的实践工作压力）。

    第2步：测流量和温度——渐渐松开溢流阀7手柄，再关闭球阀1。重新调整溢流阀7，使压力表4读数为所测压力值，此时流量计5读数即为所测点的实践流量值。同时温度计6上可显现出油液温度值。

    第3步：测转速（速度）——不管泵、马达或缸其转速或速度仅取决于两个要素，即流量和它自身的几何尺寸（排量或面积），所以只需测出马达或缸的输出流量（对泵为输入流量），除以其排量或面积即得到转速或速度值。

    参数丈量法举例

    此系统在调试中呈现以下现象：泵能工作，但供应合模缸和注射缸的高压泵压力上不去（压力调至8.0Mpa左右，再无法调高），泵有细微的异常机械噪声，水冷系统工作，油温、油位均正常，有回油。

    从回路剖析毛病有以下可能缘由：

    （1）溢流阀毛病。可能缘由：调整不正确，弹簧屈从，阻尼孔梗塞，滑阀卡住。

    （2）电液换向阀或电液比例阀毛病。可能缘由：复位弹簧折断，控制压力不够，滑阀卡住，比例阀控制局部毛病。

    （3）液压泵毛病。可能缘由：泵转速过低，叶片泵定子异常磨损，密封件损坏，泵吸入口进入大量空气，过滤器严重梗塞。

    3、总结

    参数丈量法是一种适用、新型的液压系统毛病诊断办法，它与逻辑剖析法相分离，大大进步了毛病诊断的快速性和精确性。首先这种丈量是定量的，这就防止了个人诊断的自觉性和经历性，诊断结果契合实践。其次毛病诊断速度快，经过几秒到几十秒即可测得系统的精确参数，再经维修人员简单的剖析判别即得到诊断结果。再者此法较传统毛病诊断法降低系统装拆工作量一半以上。

    此毛病诊断检测回路具有以下功用：

    （1）能直接丈量并直观显现液流流量、压力和温度，并能间接丈量泵、马达转速。

    （2）能够应用溢流阀对系统中被测局部停止模仿加载，调压便当、精确；为保证所测流量精确性，可从温度表直接察看测试温差（应小于±3℃）。

    （3）顺应于任何液压系统，且某些系统参数可完成不停车检测。

    （4）构造笨重简单，工作牢靠，本钱低廉，操作烦琐。

    这种检测回路将加载安装和简单的检测仪器分离在一同，可做成便携式检测仪，丈量快速、便当、精确，适于在现场推行运用。它为检测、预告和毛病诊断自动化打下根底。

    结论

    1、应用传统的逻辑剖析逐渐迫近法。需对以上一切可能缘由逐一停止剖析判别和检验，最终找出毛病缘由和惹起毛病的详细元件。此法诊断过程繁琐，须停止大量的装拆、考证工作，效率低，工期长，并且只能是定性剖析，诊断不够精确。

    2、应用基于参数丈量的毛病诊断系统。只需在系统配管时，在泵的出口a、换向阀前b及缸的入口c三点设置双球阀三通，则应用毛病诊断检测回路，在几秒钟内即可将系统毛病限制在某区域内并依据所测参数值诊断出毛病所在。检测过程如下：

    （1）将毛病诊断回路与检测口a接通，翻开球阀2并旋松溢流阀7，再关死球阀1，这时调理溢流阀7即可从压力表4上察看泵的工作压力变化状况，看其能否能超越8.0Mpa并上升至所需高压值。若不能则阐明是泵自身毛病，若能阐明不是泵毛病，则应继续检测。

    （2）若泵无毛病，则应用毛病诊断回路检测b点压力变化状况。若b点工作压力能超越8.0Mpa并上升至所需高压值，则阐明系统主溢流阀工作正常，需继续检测。

    若溢流阀无毛病，则经过检测c点压力变化状况即可判别出能否换向阀或比例阀毛病。

    经过检测最终毛病缘由是叶片泵内漏严重所惹起。拆卸泵前方知，叶片泵定子由于滑润不良形成异常磨损，惹起内漏增大，使系统压力提不高，进一步发现是由于水冷系统的水漏入油中形成油乳化而失去光滑作用惹起的。