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液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要: 介紹了液壓系統(tǒng)中最容易出現(xiàn)故障的兩個(gè)部分,同時(shí)結(jié)合井下現(xiàn)場實(shí)際情況,提出了幾種簡單易行的解決辦法。 Abstract: Introduces two parts which are the most prone to malfunction in hydraulic system, in combination with the practical situation of underground scene, puts forward several simple solutions. 關(guān)鍵詞: 液壓系統(tǒng);故障診斷;解決辦法 Key words: hydraulic system; fault diagnosis;solutions TG502.32 A 1006-4311( 2013) 09-0026-02 1 液壓系統(tǒng)的故障來源 液壓系統(tǒng)的故障主要來自兩方面,一是構(gòu)成系統(tǒng)的元件,如液壓泵、溢流閥、換向閥等;二是液壓系統(tǒng)的工 作介質(zhì)(液壓油),其中以液壓油污染變質(zhì)引起的故障發(fā)生率最高,而液壓油引起的故障中約有 90%是由污染顆粒造成的。 2 液壓系統(tǒng)的故障特征 2.1 正常情況下液壓系統(tǒng)的故障不會(huì)突然發(fā)生,因?yàn)闊o論是元件磨損、密封件變質(zhì)、液壓油污染都是漸進(jìn)性的,不發(fā)展到一定程度不會(huì)造成故障。因此,對液壓系統(tǒng)監(jiān)測流量、壓力、振動(dòng)、溫度等參數(shù)的變化,實(shí)現(xiàn) “ 狀態(tài)維修 ” ,使設(shè)備經(jīng)常處于正常狀態(tài),具有十分重要的意義。 2.2 液壓系統(tǒng)是一個(gè)封閉結(jié)構(gòu),各元件的工作狀況不能直接在外界觀察,也不便于測量檢查,再加上影 響液壓系統(tǒng)正常工作的原因錯(cuò)綜復(fù)雜,泵、閥、缸、管路、液壓油都可能導(dǎo)致相同的故障現(xiàn)象,所以尋找故障部位的工作比較困難,但同時(shí)由于液壓元件及其輔助元件都已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化,因此一旦查出故障原因,在更換時(shí)相對容易。 3 液壓系統(tǒng)的故障診斷參數(shù) 目前常用的有以下幾種狀態(tài)信息的特征參數(shù):執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)、壓力、流量、振動(dòng)、噪聲、溫度、液壓油污染。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀況:執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度、運(yùn)動(dòng)范圍、承載能力等功能參數(shù)發(fā)生異常變化是設(shè)備出現(xiàn)故障的征兆,但是這些診斷參數(shù)靈敏度不高,往往液 壓系統(tǒng)的組成元件已經(jīng)出現(xiàn)缺陷,設(shè)備的這些參數(shù)仍然沒有出現(xiàn)明顯的變化。 壓力:壓力變化是系統(tǒng)中泵、閥、管路、液壓油等出現(xiàn)缺陷的征兆,而且也影響系統(tǒng)的負(fù)載能力,所以液壓系統(tǒng)一般都安有壓力表進(jìn)行檢測,除監(jiān)測系統(tǒng)的工作壓力外,對某些系統(tǒng)還要檢測控制壓力和回油壓力。 流量:流量變化也是系統(tǒng)中泵、閥、管路、液壓油等出現(xiàn)缺陷的征兆,而且也影響液壓系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分的速度大小和穩(wěn)定性。但是監(jiān)測流量非常困難,目前應(yīng)用很少。 振動(dòng)和噪聲:振動(dòng)和噪聲是液壓系統(tǒng)故障的征兆,特別是液壓泵性能劣化的主要征兆,而且振動(dòng)也會(huì)影響其他液壓元件的使 用壽命。 溫度:液壓系統(tǒng)工作時(shí),能量損失轉(zhuǎn)化為熱能使系統(tǒng)溫度升高,溫度過高能量損失過大是液壓系統(tǒng)元件和液壓油質(zhì)量下降的征兆。而且溫度過高也對液壓系統(tǒng)產(chǎn)生許多較顯著的不良影響,一旦溫度過高(一般在 75 以上),液壓油的黏度、潤滑性能參數(shù)會(huì)急劇惡化,密封件使用壽命嚴(yán)重下降,影響設(shè)備的正常運(yùn)行。 液壓油污染:油中的磨損顆粒、腐蝕產(chǎn)物、煤粉、外界水分和氣體以及油中化學(xué)成分發(fā)生變化都會(huì)使液壓油發(fā)生變質(zhì),這不僅是液壓系統(tǒng)的故障征兆,也是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的根源。油液中混入的固體微粒直接使運(yùn)動(dòng)件的配合面產(chǎn)生磨料磨損,使 元件壽命縮短,泄漏增加,甚至出現(xiàn)動(dòng)作失靈現(xiàn)象;混入的固體顆粒還可能將系統(tǒng)中阻尼孔、閥口、濾網(wǎng)堵塞,使系統(tǒng)不能正常工作。油液化學(xué)成分變化使?jié)櫥阅芟陆?,密封件損壞。油液中混入空氣會(huì)使油被乳化,或呈泡沫狀使元件不穩(wěn)定。油液中混入水分會(huì)降低油的黏度,導(dǎo)致元件磨損加劇。因此,監(jiān)測油液污染程度具有十分重要的意義。 4 液壓系統(tǒng)故障診斷方法 4.1 簡易診斷 液壓系統(tǒng)簡易診斷是操作者必須經(jīng)常進(jìn)行的工作,通常是依靠簡單的儀表和操作者的感官經(jīng)驗(yàn),根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀況、泄漏、溫度、振動(dòng)、噪聲和液壓油質(zhì)量 等的變化作出正常與否的結(jié)論,利用這種方法處理故障往往不夠準(zhǔn)確,處理時(shí)間長。 4.2 精密診斷 在熟悉和了解整個(gè)系統(tǒng)的工作原理,清楚每個(gè)原件與輔件性能和作用的基礎(chǔ)上,按功能將液壓系統(tǒng)劃分成幾個(gè)區(qū)域。在分析故障時(shí),首先應(yīng)按故障現(xiàn)象的特點(diǎn)確定故障所在的區(qū)域,然后按一定順序在確定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行查找,嚴(yán)禁盲目拆卸或任意調(diào)整,必須調(diào)整時(shí)(流量、壓力、元件行程等可調(diào)整部分)一要注意每次只能調(diào)整一個(gè)變量,以免產(chǎn)生干擾,調(diào)整后若故障無變化,則應(yīng)復(fù)位后再進(jìn)行另一變量的調(diào)整;二要注意調(diào)整幅度,避免過大或過小,以免產(chǎn)生新的 故障;三要注意調(diào)整后開動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)間不宜太長,以防意外。 一般的液壓系統(tǒng)如圖 1 所示可劃分為以下幾個(gè)部分: 油箱部分。包括油箱、油位計(jì)、過濾器、冷卻器等,這里為系統(tǒng)提供所需要的工作介質(zhì),對泵和所有元件的性能及使用壽命都有很大影響。 動(dòng)力部分。包括液壓泵、溢流閥及卸載回路等部分,這是液壓系統(tǒng)的心臟,為系統(tǒng)提供所需的能量(一定壓力和流量的液壓油),從而推動(dòng)整個(gè)液壓系統(tǒng)的正常工作。 整個(gè)系統(tǒng)的控制部分。包括系統(tǒng)壓力、流量控制元件、壓力開關(guān)等控制整個(gè)油路的所有裝置。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制部分。包括油缸、液壓馬達(dá)等執(zhí)行 機(jī)構(gòu)和他們的專用壓力閥、流量控制閥、換向操作閥和安全閥等。控制部分的數(shù)量隨執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)量而改變,圖中 2 個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相互獨(dú)立,所以控制部分也是 2 個(gè)??刂撇糠值膹?fù)雜程度與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作特性相適應(yīng),最簡單的控制部分只由一個(gè)換向閥組成。 例如圖 1 所示系統(tǒng),當(dāng)系統(tǒng)故障僅限于某執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),則故障源必在該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制部分;若所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)都有相同的故障,則故障源可能在整個(gè)控制系統(tǒng)的控制部分,也可能在動(dòng)力部分或油箱部分,診斷時(shí)就應(yīng)在這三部分按一定順序查找。當(dāng)故障縮小到回路的一個(gè)部分或一個(gè)元件時(shí),有時(shí)需要檢測元件性能 才能確定出故障程度、部位和原因,在此,可以將壓力表、流量計(jì)、溫度計(jì)和控制油壓的加載閥等檢測元件組合在一起,形成一種專門用來測試液壓回路的儀器(以下簡稱測試器)。該測試器的進(jìn)油口接在被測元件之后,出油口接油箱,對系統(tǒng)中的組件進(jìn)行分隔測試,逐步判斷故障。 現(xiàn)以一個(gè)簡單的液壓系統(tǒng)來具體說明測試器的使用。 圖 2 中液壓系統(tǒng)的故障表現(xiàn)形式為負(fù)載加大時(shí),液壓油缸動(dòng)作緩慢或不動(dòng)作。通過故障表現(xiàn)可以判定為某處元件泄漏量大,導(dǎo)致推動(dòng)活塞的流量不足。為了查出故障部位,需要使用測試器檢查液壓泵、溢流閥、換向閥、液壓 缸的泄漏量。 液壓泵測試。按圖 3 所示在 A 處將液壓泵與系統(tǒng)斷開接入測試器,空載啟動(dòng)電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),油液全部經(jīng)測試器流回油箱,調(diào)節(jié)測試器的加載閥,使系統(tǒng)壓力由空載逐漸上升到系統(tǒng)的額定工作壓力(不能超過額定工作壓力,因?yàn)榇藭r(shí)未接溢流閥),如果流量計(jì)顯示值減少到不能允許的程度,說明液壓泵有故障。在檢測時(shí)還應(yīng)注意壓力表的指針是否存在跳動(dòng)現(xiàn)象,若有跳動(dòng)說明液壓泵吸油側(cè)液面太低,此時(shí)應(yīng)檢查油箱是否油位不夠,或過濾器堵塞,吸油管密封不嚴(yán)出現(xiàn)了氣穴現(xiàn)象。 溢流閥測試。按圖 4 所示在 B處斷開后接入測試器,啟動(dòng)電機(jī),先逐漸調(diào)節(jié) 測試器的加載閥,壓力表顯示的數(shù)值為該液壓系統(tǒng)溢流閥的調(diào)定值時(shí),在溢流閥打開之前,如果測試器流量計(jì)顯示的數(shù)值變化大,就說明故障在溢流閥,此時(shí)應(yīng)進(jìn)一步檢查溢流閥閥芯及閥座有無過度磨損傷痕。 換向控制閥測試。按圖 5 所示在 C 處斷開接入測試器。啟動(dòng)電機(jī)逐漸調(diào)節(jié)測試器加載閥,在溢流閥打開之前,若流量基本保持不變,則換向閥良好,若變化大則說明換向閥處泄漏大,需更換。 5 液壓系統(tǒng)的油液監(jiān)測 由于因液壓油出現(xiàn)污染而導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的頻率也很高,因此對液壓油油質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控同樣具有很重要的意義。目前對液壓 系統(tǒng)油液進(jìn)行維護(hù)主要是更換新油,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后,通過肉眼觀察油箱油液比較臟的情況下,將原有油液全部倒出,再徹底清洗油箱和各處閥后倒入新的油液,這種方法工作量大,而且非常滯后,無法實(shí)現(xiàn)對油液的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 為了能夠較準(zhǔn)確的掌握油液的污染程度,有兩種方法可以實(shí)施。 5.1 油液取樣觀察法 5.1.1 斑痕試驗(yàn)法。在一片潔凈的過濾紙上(井下也可用干凈的普通白紙代替)滴 1 3 滴使用中的液壓油,如中心部濃,周圍清澈,并且分界線清晰,則說明油污染度大,油液中大微粒多;如中心部擴(kuò)展很寬, 分界線不清晰,也說明油污染度大,但是油液中小微粒多;如沒有中心部分只有擴(kuò)散部分則說明油液的污染度很小,可以繼續(xù)使用。 5.1.2 外觀檢查法。定期將油箱中的油液取樣后帶到井上,交機(jī)電科油液化驗(yàn)室,在玻璃容器中檢查油的透明度、污染微粒、氣味變化,以此判別油的污染程度,詳見表1。由于人眼的能見度下限為 40m ,如能用肉眼觀察出油液中存有雜質(zhì),則說明該油液已經(jīng)很臟了,必須更換。 5.2 電磁吸附法 在液壓系統(tǒng)的某些特定部位,可以在其管路上接入永久性的 “T” 形三通接頭,一端采用磁性旋塞做堵頭,定 時(shí)拆下旋塞可以通過檢查上面的吸附微粒來判斷油液的污染程度。 以上簡單介紹了液壓系統(tǒng)中最容易出現(xiàn)故障的兩個(gè)部分,同時(shí)結(jié)合井下現(xiàn)場實(shí)際情況,提出了幾種簡單易行的解決辦法,望能對縮短我礦液壓設(shè)備的故障處理時(shí)間和降低液壓設(shè)備故障率有所幫助。 參考文獻(xiàn): 1范士娟,楊超 .液壓系統(tǒng)故障診斷方法綜述 J.機(jī)床與液壓, 2009( 05) . 2陳家焱,陳章位 .液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 J.機(jī)床與液壓, 2008( 10) . 3石紅,王科俊,李國斌 .液壓 設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究與發(fā)展 J.中國機(jī)械工程, 2001( 11) . 閱讀相關(guān)文檔 :價(jià)值工程在建筑工程項(xiàng)目施工方案優(yōu)選中的應(yīng)用 振動(dòng)測速法在潛油電泵機(jī)組性能測試中的應(yīng)用 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流信息系統(tǒng)集成研究 基于農(nóng)校對接的鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系構(gòu)建研究 徐州闞山電廠一期 #2 機(jī)組 A335P92 鋼焊接技術(shù) 我國物流高成本運(yùn)營的制度因素分析與創(chuàng)新研究 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)下的集群企業(yè)創(chuàng)新績效研究 “ 觀點(diǎn)類 ” 材料作文寫作指津 期貨品種上市降溫背后 新一輪財(cái)稅體制改革
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