液壓系統(tǒng)的故障分析及故障診斷方法

范希章

摘要：隨著工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，液壓系統(tǒng)已廣泛應用于各工業(yè)生產(chǎn)領域。由于液壓系統(tǒng)工作環(huán)境比較惡劣，引起液壓系統(tǒng)的故障點較多，而液壓系統(tǒng)工作性能直接影響工程機械整機生產(chǎn)的可靠性.因此，快速判斷液壓系統(tǒng)故障及恢復液壓系統(tǒng)對提高生產(chǎn)效率具有重要的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：液壓系統(tǒng)；機械故障；故障診斷

隨著科學技術的發(fā)展，液壓系統(tǒng)廣泛用于工程機械、冶金機械、交通運輸機械、輕工機械、機床、農業(yè)機械及航天、航空、艦船及武器裝備等國防工業(yè)的設備中，液壓系統(tǒng)成為機械設備中不可缺少的重要組成部分。隨著液壓伺服控制和電液比例技術的發(fā)展，大大提高了其控制精度和響應的快速性，但液壓系統(tǒng)在使用時也存在許多方面的問題，液壓系統(tǒng)由機械、液壓、電氣及儀表等裝置組合而成。因此，在分析液壓系統(tǒng)的故障時必須先了解整個液壓系統(tǒng)的傳動原理、結構特點和元件及材料配置情況。液壓系統(tǒng)的故障既不像機械傳動那樣顯而易見，又不如電氣傳動那樣易于檢測。因此，熟悉了解液壓系統(tǒng)常見故障點對于液壓系統(tǒng)故障迅速恢復及維修尤為重要。

1.液壓系統(tǒng)故障原因分析。

一套完整的液壓系統(tǒng)要能正常、可靠 地工作，必須具備許多性能要求，主要包括：液壓缸的行程、推力、速度及其調節(jié)范圍，液壓馬達的轉向、轉速及其調節(jié)范圍等技術性能；以及運轉平穩(wěn)性、精度、噪聲、效率等。如果在實際運行過程中，能完全滿足這些要求，整個機械設備將正常、可靠地工作；如果有某些不正常情況，從而不完全能或不能滿足這些要求時，則認為液壓系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。引起液壓系統(tǒng)故障點較多，常見故障主要有以下幾個方面：

1.1. 設備的機械故障

液壓系統(tǒng)機械故障包括液壓系統(tǒng)設計不合理，安裝間隙不正確，液壓元件質量問題，密封件選用不當?shù)龋蛇@些問題引起的液壓系統(tǒng)故障一般與液壓油沒有關系。

1.2.操作失誤造成液壓系統(tǒng)故障。

液壓系統(tǒng)在正常運轉時由于操作人員操作不當而造成，如錯誤開閉閥門，突然中斷電源，操作溫度或壓力過高，補油時加錯油品，油箱油面過高或過低，不及時從油箱底部放出分離的水等。由于操作失誤造成的液壓系統(tǒng)故障，都不是液壓油質量問題造成，大都不涉及液壓油，但有些則從液壓油的質量變化可以反映出來。

1.3. 液壓油的質量造成液壓系統(tǒng)故障。

液壓系統(tǒng)有3個基本的“致病”因素：污染、過熱和進入空氣。這3個不利因素有著密切的內在聯(lián)系，出現(xiàn)其中任何一個問題，就會給液壓油帶來質量問題，就會連帶產(chǎn)生另外一個或多個問題。或者由于選油不當或使用了不合格的油品的所致，可能液壓油使用時間過長，不及時更換新油所造成。由實踐證明，液壓系統(tǒng)75%“致病”的原因，均是這液壓油質量造成的。

2.引起液壓系統(tǒng)的常見故障分析

2.1. 液壓油溫度過高

液壓缸油溫過高使橡膠密封件、軟管早期老化、變質，降低使用壽命。由于密封部分喪失密封性能，液壓系統(tǒng)嚴重泄漏，會使油液氧化至失效，從而引起腐蝕和形成沉積物，以至堵塞阻尼孔和加速閥的磨損，從而影響液壓系統(tǒng)正常工作。油溫過高，液壓油黏度顯著降低，液壓缸泄漏則顯著增加，液壓系統(tǒng)效率明顯下降。油溫過高會引起熱膨脹系數(shù)不同的運動副之間的間隙變化，殼體由于周圍空氣接觸進行熱交換而膨脹不大，但閥芯在高溫下體積增大，使運動副間的間隙變小，影響閥芯的移動， 增加磨損，嚴重時會“卡閥”，失去工作能力和破壞應有的精度；甚至產(chǎn)生事故，還會帶來其他安全問題。液壓油溫過高會嚴重影響機器的正常使用、 縮短液壓元件的使用壽命，并增加機器的維修成本。

2.2. 液壓油污染

液壓油污會造成液壓系統(tǒng)零件的磨損與腐蝕，尤其是對于精加工的零件，它們會擦傷膠皮管的內壁、油封環(huán)和填料，而這些東西損傷后又會導致更多的污物進入系統(tǒng)中，這樣就形成惡性循環(huán)的損壞。據(jù)統(tǒng)計，液壓裝置的故障，70%與液壓油有關，而且這70%中約90%是由于雜質所造成的。

2.3. 泵、伐的原因

因泵不供油、油箱油位過低吸油困難、油液粘度過高、泵轉向不對、泵堵塞或損壞、接頭或密封泄漏、主泵或馬達泄漏過大、油溫過高、溢流閥調定值低或失效、泵補油不足、閥工作失效造成的系統(tǒng)無壓力或壓力不足。油中的污染物是閥失效的主要原因，少量的纖維、臟物、氧化物或淤渣都會引起故障或閥的損壞。

3. 液壓系統(tǒng)故障診斷方法

液壓系統(tǒng)是由機械、液壓、電氣儀表等檢測裝置組合而成的，故出現(xiàn)的故障也是多種多樣的。出現(xiàn)的故障往往可能因多種因素造成的，因此分析液壓系統(tǒng)故障必須了解和熟悉液壓系統(tǒng)原理圖，對液壓原理系統(tǒng)中的相關元件了解，根據(jù)故障現(xiàn)象進行分析、判斷，針對許多因素引起的故障原因需逐一分析，抓住主要矛盾，才能較好的解決和排除。

3.1. 簡易故障診斷法

簡易故障診斷法是目前采用最普遍的方法，它是靠液壓維修人員憑個人的經(jīng)驗，利用簡單儀表根據(jù)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，通過詢問液壓系統(tǒng)操作者了解液壓系統(tǒng)設備狀況，包括液壓系統(tǒng)有無異常現(xiàn)象，對液壓元件、密封件、液壓油清潔度、濾芯清洗和更換狀況進行了解，察液壓系統(tǒng)壓力、速度、油液、泄漏、振動等系統(tǒng)工作的實際狀況，聽液壓系統(tǒng)實際工作狀態(tài)下的聲音，對聯(lián)接處的松緊程度判定，通過一系列的基本判斷方法對液壓系統(tǒng)進行分析、診斷、確定產(chǎn)生故障的原因和部位。

3.2. 液壓系統(tǒng)原理圖分析法

根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖分析液壓傳動系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，找出故障產(chǎn)生的部位及原因，并提出排除故障的方法。液壓系統(tǒng)圖分析法是目前工程技術人員應用最為普遍的方法，它要求人們對液壓系統(tǒng)具有一定基礎并能看懂液壓系統(tǒng)圖掌握各圖形符號所代表元件的名稱、功能、對元件的原理、結構及性能也應有一定的了解，有這樣的基礎，結合動作循環(huán)表對照分析、判斷故障就很容易了。所以認真學習液壓基礎知識掌握液壓原理圖是故障診斷與排除最有力的助手，也是其它故障分析法的基礎。

3.3. 智能診斷技術。

智能診斷技術運用大量獨特的專家經(jīng)驗和診斷策略，識別和預測診斷對象包括模糊診斷法、灰色系統(tǒng)診斷法、專家系統(tǒng)診斷法、神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)診斷法等。將故障現(xiàn)象輸入計算機，計算機根據(jù)輸入現(xiàn)象及知識庫中知識按推理集中存放的推理方法，推算出故障原因，并提出維修或預防措施。

結束語：

液壓系統(tǒng)故障不盡相同，準確判斷液壓系統(tǒng)故障的原因并及時排除故障，快速恢復經(jīng)營生產(chǎn)，才能創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。