工程機械液壓缸內泄露故障檢測分析

常海靜 楊杰 楊紅

摘 要：在工程機械制造領域，油壓系統廣泛使用低成本，運行穩定，無階段變速器。因為它在發電機和執行機構的設備上發揮了很好的作用，所以油壓汽缸是油壓系統中最重要的執行元件。所有設備都正常運行嗎？其壽命與油壓汽缸的工作狀態密切相關，油壓汽缸部件損壞或密封，造成環境污染，降低油壓汽缸正常工作壓力?？赡軙绊懻５膭幼鳡顟B，造成重大事故。在分析油壓汽缸泄漏特性的基礎上，根據油壓汽缸的實際工作狀態和故障診斷

關鍵詞：工程機械;液壓缸;泄露故障

液壓汽缸是液壓機械制造的重要執行元件，液壓汽缸的泄漏是系統的典型問題之一油壓控制泄漏可能導致系統控制性能下降、控制精度和速度異常。另外，由于油壓油的大量消耗，整個系統被關閉，泄漏是由于間隙和壓力的降低，外部的泄漏主要是來自外部和內部的泄漏。只有仔細觀察了外部的泄漏后才能發現，內部泄漏很難直接觀察，這不僅故障率高，而且具有很高的機密性，泄漏率是非常重要的指標，這個很大程度上決定了油壓汽缸的性能?，F在，液壓汽缸廣泛使用的漏檢方法中包含了杯子，將杯式油壓油放入計量筒口的方法，另一方面，將壓力提高到必要的壓力，解除測定汽缸，將汽缸連接到氣缸的油孔，在規定時間內測量泄漏量。測量結果是科學的，但是保持壓力的方法可以反映液壓汽缸內的泄漏，如果汽缸內泄漏量大，泄漏會在時間內發生，這很難識別。因此，開發檢測油壓汽缸泄漏的自動系統非常重要和實用，開發了油壓汽缸泄漏綜合監視系統，這個系統收集了測定盤、流量計和傳感器，保證檢測不同圓柱的泄漏流程，這個系統的測定簡單快，測定結果及時準確[1]。

1.泄漏產生的原因分析

漏油容易導致油的溫度上升，對油壓系統的性能和效率有很大的影響。維持電力不足、壓力質量差，影響機械穩定性、可靠性和壽命的其他因素。典型的泄漏原因有以下幾點：

1.1設計因素

油壓系統的可靠性很大程度上取決于設計和選擇的密封性，密封材料和密封性的選擇規則，油壓和密封材料的兼容性類型，負荷條件，極限壓力，工作速度，環境溫度的變化等，設計時必須選擇合適的防塵貼紙。為了避免壞掉的粉塵等污染物進入系統，石油被污染、泄漏，在工程機械設備的運行中，泄漏歸因于液壓汽缸運動表面的幾何精度和粗糙度。以及重要部件的強度。

1.2制造和裝配因素

在制造和組裝過程中，所有油壓部件和密封裝置都必須有尺寸公差，形狀公差和表面處理要求。如果制造和組裝之間發生錯誤，在使用過程中有可能減少泄漏。

1.3油液污染及零部件的損傷

在高壓油壓系統中，更多的空氣溶解在石油中形成氣泡，在低壓側容易分解，潤滑油迅速流入部件表面，加速表面磨損，造成泄漏，空氣中的粒子和水的污染有可能會損壞零件和密封劑，是造成泄漏的原因。

2.液壓系統泄漏故障診斷方法

油壓系統的泄漏通常通過油壓汽缸或工作裝置的位移指標來實現。經常使用的診斷系統故障的方法有經驗性的診斷和試驗方法。

2.1經驗診斷法

診斷油壓汽缸泄漏的實驗方法是詢問操作者有什么異常，緊急故障主要是由于油壓系統的污染和隨機負載造成的，大部分情況下，慢慢失效是由于密封材料的磨損造成的。

另外，操作員檢查油壓系統的動作狀態，當液壓汽缸移動到極限位置時，確認油壓系統的工作壓力是否達到極限。給定值：如果未達到規定值，如果壓力還不符合要求，則通過調整式安全閥泄漏油。

2.2試驗方法

首先，如果油壓系統的節點沒有被拆下，可以按照試驗作業計劃投入，然后操作開閉閥，為了使活塞的油壓汽缸在試驗位置運轉，可以將油壓汽缸分解回管道室。確認液壓汽缸是否泄漏[2]。

3.液壓缸內泄漏復合檢測系統

基于液壓汽缸泄漏機制的綜合分析和一般故障診斷，設計了三元混合過程，測量了儀器的匯合、流量表和感光器。為了實現對不同泄漏容量的汽缸的檢查，油壓汽缸的密封性檢查系統比現有工藝增加了光電傳感器。隨著測量精度和自動化的提高，通常在測量盤和測量儀器系統中集成，該系統在不同的泄漏狀況下進行測量，改進檢測方法，便于使用探測裝置，結果更快準確。

3.1系統硬件設計

該系統主要由流量計、光傳感器、PLC、觸摸屏構成。PLC基本上完成了數據收集、計算、顯示、存儲和處理。傳感器面板上的數據要求和印刷，這是連接到油壓汽缸泄漏綜合控制系統主要硬件組件的示意圖，脈沖信號被選擇為高速脈沖輸入，選擇速度表模式測量流量，各高速計數器是當前的比特率和預先設定的值，兩個值都是完全的符號[3]。

3.2系統軟件設計

PLC用于實時檢測油壓汽缸泄漏。說明數據收集的過程。為了設置高速計數器，高速計數器的新當前值和新預設值，必須設置控制字節，使第5和第6個等于1。執行HSC命令，將新數值輸入到高數計算器中。

4.液壓缸振動、壓力信號的特征分析及對比驗證

4.1液壓缸振動信號的頻譜分析

由于水缸振動隔離取樣頻率大大低于聲學取樣頻率，可以更準確地反映信號的低頻部分，使用DASP軟件快速傅里葉變換是目前來說最實用實際的方法。

分析波形圖和振動信號表，考慮到采樣許可，4個油壓汽缸的主頻率為180hz-190hz。主要成分是1～6倍，測定了接近油壓泵液計算脈動頻率的頻率。這表明油壓泵的影響更加顯著，油壓汽缸的振動和頻率倍增的原因是一個以上油壓泵的故障，油壓汽缸的傳輸頻率是2倍，但是液壓汽缸之間沒有任何聯系。油壓汽缸活塞或驅動介質的雙重運動會使高頻部分的振幅變大。

另外，通過進一步觀察光譜的振幅變化，可以發現油壓汽缸1油壓汽缸6的大振幅的頻率成分在振幅小的其他頻率成分的3倍以上不同。油壓汽缸3φ和油壓汽缸4角的各頻率的振幅差幾乎是2倍。因此，在四個油壓汽缸中，油壓汽缸1的振幅較小的狀態下，與其他油壓汽缸明顯不同，可能會發生大的故障。油壓差大的油壓缸1，6的穩定性不是油壓缸3，4的穩定性，而是有幾個隱患，需要進一步觀察和研究。

4.2液壓缸壓力信號的特征分析及對比驗證

壓力信號分量包括壓力變化信號、液體脈動信號和噪聲信號，壓力變化信號受到傳感器和泵的影響。如調整閥的管道、油壓汽缸等以上分析所示，泄漏量增加時液壓汽缸的壓力會緩慢上升，運動會變得不順利。6.2.壓頭被壓入時，液壓汽缸2#、3#、4#、5#和 6#的工作壓力迅速上升到最高峰的約48mn。然后慢慢地下降一部分，在讓后保持不變，幾乎沒有變化，工作壓力急速上升到峰值，急劇下降到工作壓力的開始值。

擠壓機的油壓系統可以同時控制6個油壓汽缸，根據壓力變化圖可以發現兩種情況。由于油壓控制系統本身不同步，導致工作壓力的變化，其次液壓汽缸有一定的泄漏風險，工作艙中的油壓不足。

考慮到上述情況，油壓汽缸的工作壓力緩慢上升，達到頂峰的只有時間，這個產品最終被推出的話，由于內部泄漏，壓力曲線的提高有可能開始推遲，穩定的上升趨勢和高速上升可能是由于缺乏同步控制，但是，液壓汽缸的工作壓力增加緩慢，其他油壓汽缸的壓力同時增加，所以可以確認內部是否有泄漏。

結語：

本文獻主要研究了聲發射、振動擴散、EMD技術等重要技術。確認擠出機的油壓汽缸的狀況和故障振動，特別分析油壓汽缸的泄漏特性。為了得到一系列的初步研究，押出機的油壓系統有很多部件，缺乏診斷機器故障相關知識的基礎。我正在進一步研究狀態檢查和故障診斷，進一步詳細研究和討論振動產生和故障排除機制。設計和建設可移動的地面站，第三，由于油壓系統的不同配置部分的相互作用更廣泛，所以不同類型的振動信號和不同收集方法的優點可以使用一個或多個不同的方法。與油壓系統相關，符合擠壓過程和質量要求。實現數據監控設備的實際生產和修理的計劃

參考文獻：

[1]高立龍，李九林，蔣文峰，于雨.工程機械液壓缸內泄漏故障檢測分析[J].液壓氣動與密封，2021，41（01）：70-73.

[2]張云濤.液壓缸密封圈損傷的流場分析及內分泌故障診斷研究[D].湖南師范大學，2019.

[3]紀志勇.液壓故障模擬試驗臺測控系統開發[D].燕山大學，2018.