液压系统的故障分析.doc

液压系统的故障分析液压系统的故障分析 液压系统故障的诊断，往往受现场条件的限制，并且在出现故障后要求尽快排除，以免影响施工进度。本文介绍几种液压系统故障诊断方法，供参考。1对换诊断法在维修现场缺乏诊断仪器或被查元件比较精密不宜拆开时，应采用此法。先将怀疑出现故障地元件拆下，换上新件或其他机器上工作正常、同型号的元件进行试验，看故障能否排除即可作出诊断。用对换诊断法检查故障，尽管受到结构、现场元件储备或拆卸不便等因素的限制，操作起来也可能比较麻烦，但对于如平衡阀、溢流阀、单向阀之类的体积小、易拆装的元件，采用此法还是较方便的。对换诊断法可以避免因盲目拆卸而导致液压元件的性能降低。对故障如果不用对换法检查，而直接拆下可疑的主安全阀并对其进行拆解，若该元件无问题，装复后有可能会影响其性能。2 直观检查法对于一些较为简单的故障，可以通过眼看、手模、耳听和嗅闻等手段对零部件进行检查。例如，通过视觉检查能发现诸如破裂、漏油、松脱和变形等故障想象，从而可及时地维修或更换配件；用手握住油管（特别是胶管），当有压力油流过时会有振动地感觉，而无油液流过或压力过低时则没有这种现象。另外，手摸还可用于判断带有机械传动部件地液压元件润滑情况是否良好，用手感觉一下元件壳体温度地变化，若元件壳体过热，则说明润滑不良；耳听可以判断机械零部件损坏造成的故障点和损坏程度，如液压泵吸空、溢流阀开启、元件发卡等故障都会发出如水的冲击声或“水锤声”等异常响声；有些部件会由于过热、润滑不良和气蚀等原因而发出异味，通过嗅闻可以判断出故障点。3仪表测量检查法仪表测量检查法就是借助对液压系统各部分液压油的压力、流量和油温的测量来判断该系统的故障点。在一般的现场检测中，由于液压系统的故障往往表现为压力不足，容易查觉；而流量的检测则比较困难，流量的大小只可通过执行元件动作的快慢作出粗略的判断。因此，在现场检测中，更多地采用检测系统压力的方法。4原理推理法液压系统的基本原理都是利用不同的液压元件、按照液压系统回路组合匹配而成的，当出现故障现象时可据此进行分析推理，初步判断出故障的部位和原因，对症下药，迅速予以排除所谓“恒功率变量”是指液压泵的输出流量与压力能自动调节，并与发动机地功率相匹配，从而使发动机能正常工作在最佳工作点，发挥最大效率。因此，可以认为发动机的功率等于定值，发动机的输出功率N发等于液压泵地输入功率N入。N入PQ/612式中 P液压泵的输出压力Q液压泵的输出流量液压泵的工作效率从公式可知，P与Q的关系是一个双曲线的关系（见图2曲线1），分析液压泵的结构知，决定这条关系曲线的位置及起调点的是发动机的功率和变量液压缸调节弹簧的刚度。如果弹簧刚度发生变化，就改变了关系曲线的起调点（见图2曲线2）；很显然，此时N发N入PQ/612因此，当工作装置正常工作时，即液压泵输出压力达到额定值时，而输出流量却未调至匹配值，发动机则处于超负荷的工作状态。经解体伺服液压缸发现，弹簧已折断，故造成了上述故障。更换弹簧后，工作恢复了正常。对于液压系统的故障，可根据液压系统的工作原理，按照动力元件控制元件执行元件的顺序在系统图上正向推理分析故障原因。如果一挖掘机动臂工作无力，从原理上分析认为，工作无力一般是由于油压下降或流量减小造成的。从系统图上看，造成压力下降或流量减小的可能因素有：一是油箱，比如缺油、吸油滤油器堵塞、通气孔不畅通；二是液压泵内漏，如液压泵柱塞副的配合间隙增大；三是操纵阀上主安全阀压力调节过低或内漏严重；四是动臂液压缸过载阀调定压力过低或内漏严重；五是回油路不畅等。考虑到这些因素后，再根据已有的检查结果排除某些因素，缩小故障的范围，直至找到故障点并予以排除。液压系统故障诊断中，根据系统工作原理，要掌握一些规律或常识；一是分析故障过程是渐变还是突变，如果是渐变，一般是由于磨损导致原始尺寸与配合的改变而丧失原始功能；如果是突变，往往是零部件突然损坏所致，如弹簧折断、密封件损坏、运动件卡死或污物堵塞等。二是要分清是易损件还是非易损件，或是处于高频重载下的运动件，或者为易发生故障的液压元件，如液压泵的柱塞副、配流盘副、变量伺服和液压缸等。而处于低频、轻载或基本相对静止的元件，则不易发生故障，如换向阀、顺序阀、滑阀等就不易发生故障。掌握这些规律后，对于快速判断故障部位可起到积极的作用。 3故障归类 (1) 压力异常：一般系统管路设计时预留很多压力测点，使用压力表测出读数，与正常值比较分析即可确定引起压力异常的液压元件。 (2) 速度异常：逐一调节节流阀、调速阀及变量泵变量机构，对应测试执行元件的速度范围值，与设计值比较分析即可确定。 (3) 动作异常：切换每个换向阀，观察相关执行元件的动作状态是否正常，即可找出异常换向阀，再检查动作顺序和行程控制，找出异常处。 (4) 其它：出现异常振动、噪音、漏油、发热等，不要忙于关机，应该一摸二看三观察，确定异常部位并分析处理。 4故障分析 综合应用所学的知识，从理论上可对液压回路和液压元件的任何故障进行分析。受篇幅限制，仅举一例予以说明。 故障名称：液压泵气穴；故障现象：振动、噪音、气蚀；主要原因：泵吸油口压力低于气体分离压，或吸入空气。 推理分析：利用能量方程和流量连续性方程对液压泵的吸油过程进行了分析，可推导出泵的吸油口压力为： 式中：pa为油箱液面压力，为液体密度，g为重力加速度，为动量修正系数，v为液流速度，p为总压力损失，H为泵吸油高度。总压力损失 其中：p为滤油器压力损失，p沿程压力损失，p1v22gd，p为局部压力损失，pv22g。 经推导分析得能引起p下降的变量即为产生故障的原因：油箱液面压力pa过低油箱透气孔堵塞；泵吸油口液流速度v过高(vqAVnAv)电动机转速高；其中：q为流量，A为过流截面，V为泵排量，V为容积效率；滤油器压力损失p过大滤芯堵塞等；沿程阻力系数过大(lRevd)油温低，粘度大；其中：Re为雷诺数，为油液运动粘度。吸油管的总长度l过高过长；吸油管的内径d过细过细；局部阻力系数过大为管道弯折、压扁、堵塞等；泵的吸油高度H过大泵安装过高；另外，泵