凿岩台车液压系统典型故障快速诊断法

瑞典瑞典 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车液压系统典型故障非接触快速精确诊断方法凿岩台车液压系统典型故障非接触快速精确诊断方法 原创 2008 01 02 20 22 13 字号 大 中中 小 一 操作法发明的目的和意义一 操作法发明的目的和意义 在我们集团公司采用液压系统的设备遍及各条生产一在我们集团公司采用液压系统的设备遍及各条生产一 线 液压系统也以其优越的传动特点为集团公司的各项生线 液压系统也以其优越的传动特点为集团公司的各项生 产活动发挥着不可替代的 积极的作用 但就目前而言液产活动发挥着不可替代的 积极的作用 但就目前而言液 压系统故障不易诊断和排除在生产实践中一直是困扰维修压系统故障不易诊断和排除在生产实践中一直是困扰维修 人员维修工作效率的一大难题 同时这一点也是制约液压人员维修工作效率的一大难题 同时这一点也是制约液压 传动技术更广泛的得到应用和更高效为我们的生产经营做传动技术更广泛的得到应用和更高效为我们的生产经营做 出贡献的弊端 该操作法就是在针对液压传动系统作了深出贡献的弊端 该操作法就是在针对液压传动系统作了深 入研究的基础上 充分利用便携式红外测温仪 针对液压入研究的基础上 充分利用便携式红外测温仪 针对液压 系统典型故障的原理及表象 快速精确的进行诊断和排除系统典型故障的原理及表象 快速精确的进行诊断和排除 作了深入地研究和阐述 下面就以比较复杂的作了深入地研究和阐述 下面就以比较复杂的 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车液压系统进行典型故障快速精确诊断举例说明 凿岩台车液压系统进行典型故障快速精确诊断举例说明 一 二矿区及公司使用 一 二矿区及公司使用 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车的规模凿岩台车的规模 二矿区目前拥有二矿区目前拥有 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车凿岩台车 1818 台 矿山公台 矿山公 司在用司在用 2 2 台 近期随着金川矿区开采规模的不断扩大 二台 近期随着金川矿区开采规模的不断扩大 二 矿区 三矿区和龙首矿将逐步投入矿区 三矿区和龙首矿将逐步投入 1010 台 今年年底金川集台 今年年底金川集 团公司将拥有团公司将拥有 3030 台台 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车进行井下开采作凿岩台车进行井下开采作 业 业 二 二 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车液压系统基本构成凿岩台车液压系统基本构成 金川集团公司使用的金川集团公司使用的 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车有凿岩台车有 H126H126 H128H128 RocketRocket Boomer Boomer282Boomer Boomer282 以及经改造的 以及经改造的 BH252BH252 等几种型号 都采用了等几种型号 都采用了 DCS12DCS12 的主工作液压系统 在的主工作液压系统 在 这个液压系统中 精密的液压元件都采用了德国这个液压系统中 精密的液压元件都采用了德国 RexrothRexroth 公司和美国公司和美国 ParkerParker 公司的产品 基本上由公司的产品 基本上由轴向柱塞变量泵 轴向柱塞变量泵 双联齿轮泵 三联主工作操作阀 六联大臂定位控制操作双联齿轮泵 三联主工作操作阀 六联大臂定位控制操作 阀 五联支腿控制操作阀 两联顶棚控制操作阀 两联电阀 五联支腿控制操作阀 两联顶棚控制操作阀 两联电 缆卷控制缆卷控制 定位泄荷操作阀 先导控制操作阀 逻辑阀 定位泄荷操作阀 先导控制操作阀 逻辑阀 25Bar25Bar 先导减压阀等液压元件组成 先导减压阀等液压元件组成 三三 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车液压系统典型故障凿岩台车液压系统典型故障 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车在实际应用中 最常见 最普通 凿岩台车在实际应用中 最常见 最普通 典型的液压系统故障是系统压力不足和温度高 液压系统典型的液压系统故障是系统压力不足和温度高 液压系统 压力不足的故障在没有进行深入地研究和判断之前 一般压力不足的故障在没有进行深入地研究和判断之前 一般 的处理方法就是更换液压泵或的处理方法就是更换液压泵或三联主工作操作阀 固然新三联主工作操作阀 固然新 的液压泵允许泄漏量有一定的余地 更换后暂且能够保证的液压泵允许泄漏量有一定的余地 更换后暂且能够保证 正常的系统压力 但是正常工作不过十天半月 故障就会正常的系统压力 但是正常工作不过十天半月 故障就会 复发复发 液压系统温度高的故障得不到彻底的根治就会导致 液压系统温度高的故障得不到彻底的根治就会导致 系统各元件磨损加剧 其结果会进一步致使系统压力下降 系统各元件磨损加剧 其结果会进一步致使系统压力下降 新一轮的更换液压泵 阀的简单处理方法又开始了 因此 新一轮的更换液压泵 阀的简单处理方法又开始了 因此 就是这种最常见的 最普通的系统故障如果不进行深究 就是这种最常见的 最普通的系统故障如果不进行深究 根治 将会造成根治 将会造成 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车维修成本居高不下 凿岩台车维修成本居高不下 四 四 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车液压系统典型故障形成的凿岩台车液压系统典型故障形成的 原因和危害原因和危害 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车进行凿岩作业时液压控制阀工作凿岩台车进行凿岩作业时液压控制阀工作 时都处在封闭压力油的工作状态 且工作压力一般都在时都处在封闭压力油的工作状态 且工作压力一般都在 180 230Bar180 230Bar 之间 在高压工作状态下泄漏是不可避免的 之间 在高压工作状态下泄漏是不可避免的 外泄可以用肉眼直观的看到 容易发现和处理 相对内泄外泄可以用肉眼直观的看到 容易发现和处理 相对内泄 就不易发现和察觉 内泄的故障不但不易被查找 而且会就不易发现和察觉 内泄的故障不但不易被查找 而且会 造成液压系统造成液压系统功率损失 液压系统的功率损失一方面会造功率损失 液压系统的功率损失一方面会造 成能量上的损失 使系统的总效率下降 另一方面损失大成能量上的损失 使系统的总效率下降 另一方面损失大 部分能量转变为热量 引起油温升高 其后果不仅使液压部分能量转变为热量 引起油温升高 其后果不仅使液压 系统效率下降 也加速油质恶化 液压油温度超过系统效率下降 也加速油质恶化 液压油温度超过 65 65 每每 升高升高 9 9 油液的使用寿命将缩短一半 其结果会导致 油液的使用寿命将缩短一半 其结果会导致 1 1 工作油液粘度下降 泵的泄漏增加 工作油液粘度下降 泵的泄漏增加 2 2 液压系统及元件的密封性能降低 甚至失效 使泄 液压系统及元件的密封性能降低 甚至失效 使泄 漏增加 漏增加 3 3 液压阀件的阀芯 阀体之间因热膨胀而出现阀芯卡 液压阀件的阀芯 阀体之间因热膨胀而出现阀芯卡 死现象 不能工作 死现象 不能工作 4 4 油液润滑性能降低 液压元件的磨损加快 加速了 油液润滑性能降低 液压元件的磨损加快 加速了 元件的磨损失效 缩短了元件的使用寿命 元件的磨损失效 缩短了元件的使用寿命 5 5 油液汽化 蒸发 容易使液压元件中产生气穴 穴 油液汽化 蒸发 容易使液压元件中产生气穴 穴 蚀 蚀 6 6 液压胶管内壁脱落 容易堵塞滤油器 水冷却器和 液压胶管内壁脱落 容易堵塞滤油器 水冷却器和 液压阀内的小孔 使液压系统不能正常工作 液压阀内的小孔 使液压系统不能正常工作 7 7 缩短液压系统设备的大修和报废期 缩短液压系统设备的大修和报废期 五 五 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车液压系统典型故障以往的凿岩台车液压系统典型故障以往的 诊断技术诊断技术 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车液压系统典型故障凿岩台车液压系统典型故障 压力不足压力不足 和高温故障在实际设备维修当中是最难查找的故障 这也和高温故障在实际设备维修当中是最难查找的故障 这也 是液压系统本身的缺点所在 但究其根源两者是一致的 是液压系统本身的缺点所在 但究其根源两者是一致的 都是内泄引起的 都是内泄引起的 在生产实际中在生产实际中 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车液压系统典型故凿岩台车液压系统典型故 障的诊断一直延用且仅有的方法是 在系统采取直通法或障的诊断一直延用且仅有的方法是 在系统采取直通法或 旁通法安装压力表 然后 必须依次短接旁通法安装压力表 然后 必须依次短接两联电缆卷控制两联电缆卷控制 定位泄荷操作阀 两联顶棚控制操作阀 五联支腿控制操定位泄荷操作阀 两联顶棚控制操作阀 五联支腿控制操 作阀 六联大臂定位控制操作阀 先导控制操作阀 作阀 六联大臂定位控制操作阀 先导控制操作阀 25Bar25Bar 先导减压阀 三联主工作操作阀或更换阀体右侧安装的先导减压阀 三联主工作操作阀或更换阀体右侧安装的 280Bar280Bar 的安全阀观察压力表的读数 通过比对找出内泄的的安全阀观察压力表的读数 通过比对找出内泄的 控制元件 然后进行处理 控制元件 然后进行处理 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车液压系统凿岩台车液压系统 元件的布置结构紧凑 反复拆卸是很费劲的事 采用这种元件的布置结构紧凑 反复拆卸是很费劲的事 采用这种 方法诊断的缺点在于 方法诊断的缺点在于 1 1 诊断一次短接 诊断一次短接 7 7 个控制阀一个也不能少 劳动强度个控制阀一个也不能少 劳动强度 非常高 且至少需要非常高 且至少需要 6 86 8 个小时的时间 维修效率非常低 个小时的时间 维修效率非常低 大大的降低了凿岩台车的生产效率 大大的降低了凿岩台车的生产效率 2 2 诊断精确性差 对于泄漏量小于 诊断精确性差 对于泄漏量小于 1000ml min1000ml min 的控的控 制阀诊断不出来 制阀诊断不出来 3 3 频繁的拆卸系统管路 不但会污染液压系统 造成 频繁的拆卸系统管路 不但会污染液压系统 造成 二次故障 而且造成油液外溢 浪费 污染环境 二次故障 而且造成油液外溢 浪费 污染环境 4 4 对液压泵的磨损是否在正常范围内没有严格的界定 对液压泵的磨损是否在正常范围内没有严格的界定 往往造成误判断而进行更换 往往造成误判断而进行更换 5 5 液压系统油液温度过高容易诱发火灾事故的发生 液压系统油液温度过高容易诱发火灾事故的发生 二 操作法技术革新的主要内容二 操作法技术革新的主要内容 一 操作法发明的理论基础 一 操作法发明的理论基础 伯努利方程物理意义告诉我们 在密封管道内作定常伯努利方程物理意义告诉我们 在密封管道内作定常 流动的理想液体在任意一个通流断面上具有三种形成的能流动的理想液体在任意一个通流断面上具有三种形成的能 量 压力能 势能和动能 总和是一个恒定的常量 虽量 压力能 势能和动能 总和是一个恒定的常量 虽 然三种能量之间可以相互转换的 但总值是不变的 根据然三种能量之间可以相互转换的 但总值是不变的 根据 能量守恒定律我们就不难分析出液压系统内泄的能量转换能量守恒定律我们就不难分析出液压系统内泄的能量转换 问题 液压系统内泄可直观地认为是压力能 势能和动能问题 液压系统内泄可直观地认为是压力能 势能和动能 转换成为了别的能量 以致于系统压力下降 系统压力下转换成为了别的能量 以致于系统压力下降 系统压力下 降除对液压元件产生的磨损消耗一部分能量之外 其余的降除对液压元件产生的磨损消耗一部分能量之外 其余的 能量都转换成为热能 热能的转换和释放能使液压系统元能量都转换成为热能 热能的转换和释放能使液压系统元 件和油液的温度骤然升高 件和油液的温度骤然升高 二 操作法针对 二 操作法针对 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车液压系统典凿岩台车液压系统典 型故障快速精确诊断的操作方法型故障快速精确诊断的操作方法 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车的发动机启动后 将凿岩台车的发动机启动后 将两联电缆卷两联电缆卷 控制控制 定位泄荷操作阀的泄荷手柄置于加载位置 其它控制定位泄荷操作阀的泄荷手柄置于加载位置 其它控制 阀置于中位 发动机高速运转阀置于中位 发动机高速运转 3 53 5 分钟后 用红外测温仪分钟后 用红外测温仪 分别对油箱内油液 液压泵泵壳 出油口和两联电缆卷控分别对油箱内油液 液压泵泵壳 出油口和两联电缆卷控 制制 定位泄荷操作阀 两联顶棚控制操作阀 五联支腿控制定位泄荷操作阀 两联顶棚控制操作阀 五联支腿控制 操作阀 六联大臂定位控制操作阀 先导控制操作阀 操作阀 六联大臂定位控制操作阀 先导控制操作阀 25Bar25Bar 先导减压阀 三联主工作操作阀的先导减压阀 三联主工作操作阀的 T T 口 回油口 以口 回油口 以 及三联主工作操作阀阀体右侧安装的及三联主工作操作阀阀体右侧安装的 280Bar280Bar 的安全阀阀体的安全阀阀体 进行测温 进行测温 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车的正常工作温度应该在凿岩台车的正常工作温度应该在 30 65 30 65 之间 通过检测到的温度数进行比对可以轻而易举之间 通过检测到的温度数进行比对可以轻而易举 的判断出内泄产生的部位 采用该操作法还能精确的诊断的判断出内泄产生的部位 采用该操作法还能精确的诊断 出出 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车水冷却器的工况 进而有目的 凿岩台车水冷却器的工况 进而有目的 有针对性地进行快速的故障处理 有针对性地进行快速的故障处理 1 1 轴向柱塞变量泵和双联齿轮泵轴向柱塞变量泵和双联齿轮泵的诊断的诊断 如果液压泵泵壳温度高于液压泵出口油温如果液压泵泵壳温度高于液压泵出口油温 5 10 5 10 之之 间则可以判断液压泵的机械磨损较大 但仍然可以使用 间则可以判断液压泵的机械磨损较大 但仍然可以使用 如温差在如温差在 10 10 以上 系统压力调定没有问题 则说明液压以上 系统压力调定没有问题 则说明液压 泵磨损严重 轴向间隙大 需要报修或更换 泵磨损严重 轴向间隙大 需要报修或更换 2 2 控制阀的诊断 控制阀的诊断 1 1 如果液压系统发生内泄 压力下降 达不到 如果液压系统发生内泄 压力下降 达不到 210Bar210Bar 则要对 则要对两联电缆卷控制两联电缆卷控制 定位泄荷操作阀 两联顶定位泄荷操作阀 两联顶 棚控制操作阀 五联支腿控制操作阀 六联大臂定位控制棚控制操作阀 五联支腿控制操作阀 六联大臂定位控制 操作阀 先导控制操作阀 操作阀 先导控制操作阀 25Bar25Bar 先导减压阀 三联主工作先导减压阀 三联主工作 操作阀的操作阀的 T T 口 回油口 进行测温 测得温度低于液压泵口 回油口 进行测温 测得温度低于液压泵 出口温度出口温度 6 6 说明各控制阀的泄漏量在正常范围内 如果 说明各控制阀的泄漏量在正常范围内 如果 温差大于温差大于 6 6 则说明控制阀存在非正常泄漏 需要解体修理 则说明控制阀存在非正常泄漏 需要解体修理 如果控制阀内各密封件没有问题 则说明阀芯和阀体之间如果控制阀内各密封件没有问题 则说明阀芯和阀体之间 泄漏 需要更换 在这里值得注意的是 泄漏 需要更换 在这里值得注意的是 a a 电缆卷控制电缆卷控制 定位泄荷操作阀阀体内安装有定位泄荷操作阀阀体内安装有 210Bar210Bar 的溢流阀 在对电缆的溢流阀 在对电缆 卷控制卷控制 定位泄荷操作阀进行修理前先要拆检定位泄荷操作阀进行修理前先要拆检 210Bar210Bar 的溢的溢 流阀 流阀 b b 三联主工作操作阀阀体右侧安装有 三联主工作操作阀阀体右侧安装有 280Bar280Bar 的安的安 全阀 三联主工作操作阀全阀 三联主工作操作阀 T T 口的温度高于液压泵出口温度口的温度高于液压泵出口温度 6 6 时 先要对时 先要对 280Bar280Bar 的安全阀进行测温 的安全阀进行测温 280Bar280Bar 的安全的安全 阀的正常温度应该和油箱内油液温差不超过阀的正常温度应该和油箱内油液温差不超过 1010 和阀体 和阀体 温差不超过温差不超过 5 5 否则则说明 否则则说明 280Bar280Bar 的安全阀存在内泄 的安全阀存在内泄 需要拆检 需要拆检 3 3 液压控制阀 液压控制阀 T T 口温度和内泄量的关系口温度和内泄量的关系 电缆卷控制电缆卷控制 定位泄荷操作阀 两联顶棚控制操作阀 定位泄荷操作阀 两联顶棚控制操作阀 五联支腿控制操作阀 六联大臂定位控制操作阀 先导控五联支腿控制操作阀 六联大臂定位控制操作阀 先导控 制操作阀 制操作阀 25Bar25Bar 先导减压阀的先导减压阀的 T T 口 出油口 温度比液压口 出油口 温度比液压 泵出口温度每高出泵出口温度每高出 1 1 内泄量增加 内泄量增加 60 130ml min60 130ml min 利用 利用 这一参数可以精确的判断出各液压控制阀的内泄量 可很这一参数可以精确的判断出各液压控制阀的内泄量 可很 好的指导维修作业 好的指导维修作业 4 4 水冷却器的诊断 水冷却器的诊断 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车水冷却器在正常工作时 双臂都凿岩台车水冷却器在正常工作时 双臂都 进行凿岩作业 进 出油口的温差应该在进行凿岩作业 进 出油口的温差应该在 5 10 5 10 之间 之间 进 出水口的温差应该在进 出水口的温差应该在 6 8 6 8 之间 要是低于这个范围则之间 要是低于这个范围则 说明水冷却器效率下降 油道发生堵塞或水道内壁形成了说明水冷却器效率下降 油道发生堵塞或水道内壁形成了 较厚的水垢 需要拆卸处理 较厚的水垢 需要拆卸处理 三 操作法针对在实际应用中的优点及效果三 操作法针对在实际应用中的优点及效果 根据这种操作法和先进技术可以在很短的时间内快速 根据这种操作法和先进技术可以在很短的时间内快速 精确的诊断出液压系统的内泄部位和各液压元件是否真正精确的诊断出液压系统的内泄部位和各液压元件是否真正 需要解体修理或更换 有力的提高了液压系统设备的故障需要解体修理或更换 有力的提高了液压系统设备的故障 诊断处理的维修效率和设备本身的生产效率 大大的降低诊断处理的维修效率和设备本身的生产效率 大大的降低 了维修成本 其优点有 了维修成本 其优点有 1 1 针对 针对 AtlasAtlas CopcoCopco 凿岩台车 将原来凿岩台车 将原来 6 86 8 个小时的个小时的 诊断时间降低到诊断时间降低到 1010 分钟以内 维修效率非常高 大大的提分钟以内 维修效率非常高 大大的提 高了凿岩台车的生产效率 高了凿岩台车的生产效率 2 2 诊断精确 对于存在细微泄漏的控制阀都能够准确 诊断精确 对于存在细微泄漏的控制阀都能够准确 地诊断出来 地诊断出来 3 3 诊断过程不拆卸系统任何管路 不会造成液压系统 诊断过程不拆卸系统任何管路 不会造成液压系统 污染和二次故障 避免了油液外溢造成的浪费和环境污染 污染和二次故障 避免了油液外溢造成的浪费和环境污染 4 4 采用该诊断技术不受时间和空间的限制 可随时随 采用该诊断技术不受时间和空间的限制 可随时随 地方便快捷的进行现场故障诊断 地方便快捷的进行现场故障诊断 5 5 对液压泵的磨损量的大小能够准确的进行判断 精 对液压泵的磨损量的大小能够准确的进行判断 精 确指导液压泵更换 确指导液压泵更换 6 6 经过精确指导维修可解决液压系统因为内泄而引起 经过精确指导维修可解决液压系统因为内泄而引起 的温升 降低维修成本 延长了液压系统设备的大修和报的温升 降低维修成本 延长了液压系统设备的大修和报 废期 废期 四 操作法在实际生产中的应用和意义四 操作法在实际生产中的应用和意义 一 操作法在实际生产中的应用实例 一 操作法在实际生产中的应用实例 1 1 20072007 年年 5 5 月份 金川集团有限公司冶炼厂铜合成炉月份 金川集团有限公司冶炼厂铜合成炉 车间一台日本小松勾机安装破碎锤进行炉渣铜包破碎 但车间一台日本小松勾机安装破碎锤进行炉渣铜包破碎 但 由于破碎冲击无力 已经有一年多不能使用 先后更换了由于破碎冲击无力 已经有一年多不能使用 先后更换了 液压泵和破碎锤都无济于事 销售商兰州售后服务部的专液压泵和破碎锤都无济于事 销售商兰州售后服务部的专 业维修人员来了几次也没能找出原因 杨真才在现场利用业维修人员来了几次也没能找出原因 杨真才在现场利用 该操作法在十几分钟之内就检测出破碎锤冲击安全阀阀体该操作法在十几分钟之内就检测出破碎锤冲击安全阀阀体 温度高出液压泵出口温度温度高出液压泵出口温度 2020 多摄氏度 断定是安全阀内泄多摄氏度 断定是安全阀内泄 非常严重 拆检后发现安全阀阀芯断裂 经过处理 破碎非常严重 拆检后发现安全阀阀芯断裂 经过处理 破碎 锤恢复正常工作 锤恢复正常工作 2 2 20072007 年年 7 7 月月 1010 日 二矿区四工区反映 日 二矿区四工区反映 T 15 T 15 凿岩凿岩 台车发动机启动后大臂动作非常慢 台车发动机启动后大臂动作非常慢 2 2 臂冲击压力低 需臂冲击压力低 需 要处理 当时维修班组准备更换发动机双联齿轮泵和要处理 当时维修班组准备更换发动机双联齿轮泵和 2 2 臂臂 工作主泵 工区指派杨真才现场诊断 在现场应用该操作工作主泵 工区指派杨真才现场诊断 在现场应用该操作 法在几分钟之内诊断出两个泵并不需要更换 而是法在几分钟之内诊断出两个泵并不需要更换 而是电缆卷电缆卷 控制控制 定位泄荷操作阀和定位泄荷操作阀和 2 2 臂六联大臂定位控制操作阀内泄臂六联大臂定位控制操作阀内泄 严重 造成了上述症状 严重 造成了上述症状 3 3 20072007 年年 8 8 月月 2323 日 二日 二矿区三工区反映 矿区三工区反映 T 12 T 12 凿