《液压系统故障诊断》PPT课件.ppt

一、典型、进口复杂液压系统图的阅读 二、液压设备故障诊断理论与技巧 三、液压系统常见故障诊断方法及实例剖析 四、泄漏的诊断与密封技术 五、液压油样分析与污染控制技术,了解液压设备的功用及其对液压系统的动作要求 初步浏览整个液压系统图，分清主油路与控制回路 ，将系 统分解为若干个子系统。 分析每一个子系统，了解其执行元件与相应的阀泵之间的 关系 根据系统对各执行元件间的具体要求，分析各子系统之间 的联系 在全面读懂液压系统的基础上，根据系统所使用的基本回 路的性能，对系统做全面分析，归纳,典型、进口复杂液压系统图的阅读,动力滑台液压系统,设备用途：组合机床上用以实现进给运动的一种通用部件，其 运动是靠液压缸驱动的。根据加工要求，滑台台面上可安装动 力箱、多轴箱及各种专用切削头等工作部件。滑台与床身、中 间底座等通用部件可组成各种组合机床，完成钻、扩、铰、镗、 铣、车、攻螺纹等工序的机械加工，并能按多种进给方式实现 半自动工作循环。 液压系统应满足的要求：组合机床一般为多刀加工，切削负荷 变化大，快慢速差异大。故要求切削时速度低而平稳；空行程 进退速度快；快慢速度转换平稳；系统效率高，发热少，功率 利用合理。 液压缸工作循环：快进一工进二工进死挡铁停留快退 原位停止。,动力滑台液压系统原理图,机械手液压系统,设备用途：模仿人的手部动作，按给定程序实现自动抓 取、搬运和操作的自动装置。 动作要求：工业机械手执行机构由手指伸缩、手腕伸缩、 手臂伸缩、手臂升降、手臂回转和回转定位等机构组成。 动作循环：插定位销手臂前伸手指张开手指夹紧 抓料手臂上升手臂缩回手腕回转1800 拔定位销 手臂回转900 插定位销手臂前伸手臂中停（此 时主机的夹头下降夹料 ） 手指松开（此时主机夹头夹 着料上升）手指闭合手臂缩回手臂下降手腕回 转复位拔定位销手臂回转复位待料（泵卸载）,JS01工业机械手液压系统图,注塑机液压系统,设备用途：塑料注射成型机简称注塑机，它是将颗粒状 的塑料加热熔化到流动 状态，以快速、高压注入模腔， 并保压一定时间，经冷却成型为塑料制品。 对系统的要求：有足够的合模力；注射座整体可前进与 后退；注射压力和速度可调节；可保压冷却；预塑过程 可以调节；可顶出制品。 工作循环：合模注射座前移注射保压冷却预塑 注射座后退开模顶出制品顶出缸后退合模,SZ-250/160型注塑机液压系统原理图,3150KN通用液压机液压系统组成,上滑块由主缸驱动实现加压，下滑块由下缸驱动实现顶出。 系统有两个泵，主泵为恒功率变量泵，最高工作压力由溢流阀4 的远程调压阀5 调定。辅助泵2是低压小流量定量泵用于供应液动阀的控制油，压力由溢流阀3 调定。 主缸由中位机能为M型的电液换向阀6 实现换向；下缸的换向阀是中位机能为K型的电液换向阀21。两换向阀为串联油路，泵通过两个换向阀中位压力卸载。,1、启动 电磁铁全部不得电，主泵输出油液通过阀6、21中位卸载。 2、主缸快速下行 电磁铁1Y、5Y 得电，阀6 处于右位，控制油经阀8 使液控单向阀9 开启。 进油路：泵1阀6右位阀13主缸上腔。 回油路：主缸下腔阀9阀6右位阀21中位油箱。 主缸滑块在自重作用下迅速下降，泵1 虽处于最大流量状态，仍不能满足其需要，因此主缸上腔形成负压，上位油箱15 的油液经充液阀14 进入主缸上腔。,3150KN通用液压机液压系统组成,3、主缸慢速接近工件、加压 当主缸滑块降至一定位置触动行程开关2S 后，5Y 失电，阀9 关闭，主缸下腔油液经背压阀10、阀6 右位、阀21 中位回油箱。这时，主缸上腔压力升高，阀14 关闭，主缸在泵1 供给的压力油作用下慢速接近工件。接触工件后阻力急剧增加，压力进一步提高，泵1 的输出流量自动减小。 4、保压 当主缸上腔压力达到预定值时，压力继电器7发信号，使1Y失电，阀6回中位，主缸上下腔封闭，单向阀13 和充液阀14 的锥面保证了良好的密封性，使主缸保压。保压时间由时间继电器调整。保压期间，泵经阀6、21的中位卸载。,3150KN通用液压机液压系统组成,5、泄压，主缸回程保压结束，时间继电器发出信号，2Y 得电，阀6 处于左位。由于主缸上腔压力很高，液动滑阀12 处于上位，压力油使外控顺序阀11 开启，泵1输出油液经阀11 回油箱。泵1 在低压下工作，此压力不足以打开充液阀14 的主阀芯，而是先打开该阀的卸载阀芯，使主缸上腔油液经此卸载阀芯开口泄回上位油箱，压力逐渐降低。 当主缸上腔压力泄到一定值后，阀12 回到下位，阀11关闭，泵1 压力升高，阀14完全打开，此时进油路：泵1阀6左位阀9主缸下腔。回油路：主缸上腔阀14上位油箱15。实现主缸快速回程。,3150KN通用液压机液压系统组成,6、主缸原位停止 当主缸滑块上升至触动行程开关1S，2Y失电，阀6 处于中位，液控单向阀9将主缸下腔封闭，主缸原位停止不动。泵1 输出油液经阀6、21中位卸载。 7、下缸顶出及退回 3Y得电，阀21 处于左位。进油路：泵1阀6中位阀21左位下缸下腔。回油路：下缸上腔阀21 左位油箱。下缸活塞上升，顶出。,3150KN通用液压机液压系统组成,8、浮动压边 下缸活塞先上升到一定位置后，阀21 处于中位，主缸滑块下压时下缸活塞被迫随之下行，下缸下腔油液经节流器19 和背压阀20 回油箱，使下缸下腔保持所需的压边压力，调整阀20 即可改变浮动压边压力。下缸上腔则经阀21中位从油箱补油。溢流阀18 为下缸下腔安全阀。,3150KN通用液压机液压系统组成,1.汽车起重机液压系统故障与排除逻辑推理法 2.推土机液压系统故障诊断与排除参数检测诊断法 3.挖掘机液压系统故障诊断与排除聚零为整综合评 判法 4.泄漏、液压缸爬行故障诊断与排除化整为零层层深入法 5.四柱液压机液压系统故障诊断与排除截堵法 6.ZL型装载机液压系统故障诊断与排除机理分析法,液压系统常见故障诊断方法及实例剖析,7.刨渣机液压系统故障诊断与排除设定故障检测顺序法 8.火炮机液压系统故障诊断与排除特征信息法 9.立柱带锯机液压系统故障诊断与排除逐一检查排除法 10.WY100型挖掘机液压系统故障诊断与排除经验和列表法 11.混凝土泵车液压系统故障诊断与排除经验和分析法 12.MG-200采煤机液压系统故障诊断与排除区段划分法 13.DY-150采煤机液压系统故障诊断与排除假设验证法,液压系统常见故障诊断方法及实例剖析,1.液压故障的智能诊断监测概述 2.液压系统的在线状态监测 3.CEBUS现场总线在状态监控系统中的应用 4.虚拟仪器技术在状态监测中的应用 5.非介入式超声波在线检测与诊断,液压设备在线监测技术及应用,液压元件故障种类,液压元件故障种类,液压泵故障种类,液压马达的部分主要故障及排除方法,液压缸的主要故障原因及排除方法,液压缸的主要故障原因及排除方法,溢流阀阀的常见故障,造成泄漏的原因： 振动和冲击。 由间隙变大而使产生泄漏或者使得泄漏增加。 从实际维修中发现，液压系统中的颗粒物污染是加剧间 隙增大和密封件失效的重要原因。,泄漏的诊断与密封技术,泄漏的诊断与密封技术,油液的清洁、油液的注入、油液的过滤 元件的清洁、装配的清洁、装配的规范 调试及工作中的正确使用等都是对液压系统的保护，同 时降低了泄漏的可能性。泄漏的控制大致可从油液、元 件、使用三方面来保证，而保持液压系统的清洁无污 染，是维系系统的设计使用寿命并可有效控制泄漏的简 单易行的措施。,1、对泵的影响 固体颗粒使液压泵的相对运动部分磨损加剧，致使内泄漏严重，效率降低，功损增大并发热。 污染颗粒进入泵和马达内的相对滑动部位，会造成卡死现象，导致泵和马达功能失效。 油液污染到一定程度，会使滤网堵塞，从而使液压泵吸油困难，回油不畅，产生气蚀、振动和噪音。,污染物对各类元件的危害,2、对液压缸的影响 液压缸内泄漏：油液内包含的颗粒杂质和腐蚀性物质对密封圈产生不良影响，使液压缸活塞密封圈提前损坏，造成液压缸两腔串腔，工作压力不足，液压缸速度达不到规定的调节值；严重时造成压力油与回油相通，液压缸不动作。 液压缸外泄漏：液压油受到污染还会加快活塞杆及液压缸端盖处的密封圈损坏，造成液压缸外泄漏，会影响液压缸速度；导致环境污染和液压油的损失；严重时导致油箱油液不足，造成停机。 液压缸滑动部位拉伤：污染物对液压缸滑动部位造成拉伤。在拉伤处摩擦阻力增高，液压缸不能平滑运动，出现局部行程爬行；如果滑动部位被污物卡住，则摩擦力过大，会产生烧结咬死现象，使液压缸不能动作。,污染物对各类元件的危害,3、对液压阀等元件的影响 污染物可使液压阀等元件的相对运动表面出现划伤，小孔、缝隙、节流阀节流口处会被堵塞等。 污染物可引起滑阀卡住与节流口堵塞，造成阀动作失灵、流量调节失效和流量不稳定，进而整个液压系统失灵，甚至不能工作和有可能造成安全事故。 污染物可使阀类元件运动过早磨损，配合阀隙加大，元件性能恶化，使用寿命下降。,污染物对各类元件的危害,4、对密封元件的影响： 固体颗粒会加速密封元件的磨损，特别是高压高速运动处，容易引起泄漏；油中的水分会导致聚氨酯等不能耐水密封材料快速劣化和失效，最终导致液压系统的内泄漏或者外泄漏。 5、对油液的影响： 造成粘度变化、防锈性能下降， 油液乳化，消泡性降低。,污染物对各类元件的危害,1残留的污染物： 液压元件安装时没有清洗干净，残留的污染物。 2侵入的污染物： 液压设备密封不严，灰尘和脏物侵入污染液压油。 3生成物的污染物： 工作过程中所产生的金属微粒、密封材料磨损颗粒、涂料剥离片、水分、气泡及油液变质后的胶状物等所造成的液压油液污染。 4混入其它油品： 不同品种、不同牌号的液压油其化学成分是不相同的，当液压油中混入其它油品后，就改变了其化学组成，从而使用其性质也发生变化。,污染物的来源,1.控制由于颗粒污染物造成的系统故障 故障表现： 液压油中混入金属粉末、砂土、木屑、纤维等杂质，从而引起泵、阀等液压元件中活动件的卡死及小孔、缝隙的堵塞，导致故障的发生或严重地影响系统的工作性能。 检测方法和手段： 重量分析法是采用称重法测定单位容积油液中所含颗粒污染物的质量。 颗粒分析法是采用计数法对不同粒径的颗粒进行计数，又可分为显微镜法和自动颗粒计数器法。 半定量分析法是一种间接的测量方法。通过与标准物质的比较，可大致确定液压油的污染程度，包括：显微镜比较法、滤膜堵塞法、光电法和电阻法。 其它分析方法：如果要分析油中污染物的形貌和化学成分，以确定污染物的来源，可以采用铁谱分析法、滤膜分析法和光谱分析法等。,液压系统的污染控制,2.控制由于水分污染造成的系统故障 故障表现： 水在系统中是一种严重的污染物，存在形式为溶解或游离状态。水对系统的最大危害是破坏油膜和锈蚀，导致液压元件生锈、磨损以至产生故障。 检测方法和手段： 用于测量液压油中的水分含量的检测方法有蒸馏法、压力法、电量法和容量法等。 蒸馏法可用于游离状态水分的检测； 压力法、电量法和容量法可用于溶解或游离状态水分的检测。,液压系统的污染控制,3.控制由于空气混入造成的系统故障 故障表现： 液压油中侵入空气，液压系统会出现振动、噪声、压力波动、泡沫增加等的故障。 检测方法和手段： 泡沫特性实验和空气释放性实验。 液压油中侵入空气，主要是液压系统的密闭性能差而造成的。而许多液压故障的发生都于空气污染物密切相关。因此，评价液压油的泡沫特性和空气释放性是重要手段。,液压系统的污染控制,4. 控制液压油理化性能劣化引发的系统故障 随液压传动和控制技术的发展，对液压油性能也提出了多方面的严格要求。这些性能主要有：良好的粘温性；耐热氧化安定性好，不生成油泥和胶质；抗剪切性能好，使用寿命长；对密封材料无侵蚀作用；油膜强度大等。而性能优越的液压油可避免液压系统故障的发生。 液压油粘度过大，造成液压泵空吸引起噪声；粘度过低，泄漏太多，造成液压系统运转不起来或压力提不高。 液压油极压抗磨性能的劣化，会加剧液压泵的磨损，引起系统产生噪声、输出效率降低、系统压力提不高等故障现象。,液压系统的污染控制,5. 控制液压油的跑冒滴漏 故障表现： 因液压系统的密闭性能劣化，造成液压油的泄漏，使油箱液位降低，将空气吸入液压系统中，造成系统产生振动、噪声、压力波动、液压元件工作不稳定、运动部件产生爬行、换向冲击、定位不准或动作错乱等的故障。 检测方法和手段： 由于液压系统的管路长、接口多、系统压力高、元器件多、密封要求高等，造成液压系统泄漏的影响因素复杂。 判断液压油泄漏的方法是：检查油箱液位的变化情况、靠目测方法寻找系统的泄漏点、借助荧光剂实施检漏。,液压系统的污染控制,6. 污染物的产生与控制 为了延长液压元件的使用寿命，保证液压传动系统的正常工作，应将液压油液的污染程度控制在一定的范围内。 消除残留物污染：液压系统组装前后，必须对零件进行严格的清洗。新的液压系统投入运行前，必须对管路进行油冲洗，冲洗的清洁度要比正常运行时的清洁度等级高2级。 减少外来的污染：改善设备的运转环境，加强粉尘治理，减少工作现场的粉尘。油箱通大气处要加空气滤清器，向油箱灌油应通过过滤器，维修拆卸元件时注意保护和清洁管口等敞开的部位，避免脏东西进入系统。,液压系统的污染控制,滤除系统内的杂质： 根据系统和元件的不同要求，分别在泵的吸油口、压力管路、泵的吸油管路、回油管路、伺服阀或调速阀的进油口处，按照要求的过滤精