淺析液壓系統(tǒng)故障診斷方法

                           曾保國
                     (攀鋼集團公司液壓中心)

    摘要：介紹了診斷液壓系統(tǒng)故障的一種方法，說明了功能跟蹤篩檢法在液壓系統(tǒng)故障診斷中的運用。

    關鍵詞：液壓系統(tǒng)故障論斷方法；功能跟蹤篩檢法；論斷方法運用。

  引言

   功能跟蹤篩檢法，也稱為液壓故障逆向分析方法。是指從液壓系統(tǒng)發(fā)生故障后的故障表征出發(fā)，按照液壓功能的有關聯(lián)系，分析發(fā)生液壓故障的各種影響因素的分析方法。簡單地說，就是從液壓故障的結果向原因進行分析的方法。這種方法是最適用的分析診斷液壓故障的方法之一。其目的明確，只要液壓功能、原理的關系清楚，查找液壓故障就簡便。目前，在液壓故障診斷的實際運用中是使用比較廣泛的一種方法。

  1. 運用功能跟蹤篩檢法診斷液壓故障應具備的條件

  1.1 掌握理論知識

   掌握液壓傳動的基本知識，是診斷液壓系統(tǒng)故障的前提條件。只有懂得工作原理才能對液壓故障做出正確判斷。否則，排除故障就帶有一定的盲目性。對液壓系統(tǒng)共性故障的掌握，能縮小診斷范圍，快速切入問題的要害。常見液壓系統(tǒng)共性故障有七個方面：(1)液壓沖擊造成的故障。(2)氣穴與氣蝕故障。(3)液壓卡緊故障。(4)溫度升高的故障。(5)執(zhí)行元件爬行故障。(6)液壓系統(tǒng)振動和噪聲故障。(7)液壓系統(tǒng)泄漏故障。

  1.2 具備實踐經驗

   液壓系統(tǒng)中，各液壓元件在密閉的油路中工作，管路內油液的流動狀態(tài)和元件內部零件的動作情況看不見，摸不著；因此，液壓系統(tǒng)的故障診斷比一般機械、電氣設備的故障診斷更為困難。同時，液壓系統(tǒng)的故障表現形式各種各樣，規(guī)律不一。因此論斷與排除這些故障，不僅要有專業(yè)理論知識，掌握各種液壓元件、液壓基本回路的功能、構造、原理；同時，還要有豐富的設計、制造、安裝、使用、維護、保養(yǎng)方面的實踐經驗。

  1.3 掌握具體系統(tǒng)的工作原理

    診斷和排除故障最重要的一點是要熟悉和掌握系統(tǒng)的工作原理。系統(tǒng)中的每一個元件都有其作用，必須熟悉每一個元件的結構及其工作特性。診斷故障前，要了解系統(tǒng)的容量、工作壓力，了解設備的使用情況，進行現場觀察。然后，對了解的情況進行綜合分析，認真思考，再進行故障診斷與排除。

  2.故障診斷步驟

    液壓系統(tǒng)的故障是由于系統(tǒng)中某個元件產生故障而造成的。液壓系統(tǒng)故障的診斷，就是要找出發(fā)生故障的液壓元件。圖1列出了采用功能跟蹤篩檢法診斷液壓故障的分析步驟。對圖1說明如下：

  第一步：液壓系統(tǒng)故障可以分解為流量方面的故障、壓力方面的故障、方向方面的故障、一般機械方面的故障和電氣方面故障五個方面。

  第二步：審核液壓系統(tǒng)原理圖及安裝布置圖。了解液壓系統(tǒng)的使用年限、使用環(huán)境、保養(yǎng)情況、以前維修情況等內容，并檢查每個液壓元件，確認其性能和作用，初步評定其質量情況。

  第三步：列出與故障相關的元件清單，進行逐個分析。進行這一步時，一要充分利用判斷力，二要注意絕不可遺漏對故障有重大影響的元件。

  第四步：對清單所列元件按以往的經驗及元件檢查的難易排列次序。必要時，列出重點檢查的元件和元件的重點檢查部位。同時準備測量器具等。

   第五步：對清單中列出的重點檢查元件進行初檢。初檢應判斷以下一些問題，元件的使用和裝配是否合適；元件的測量裝置、儀器和測試方法是否合適；元件的外部信號是否合適；對外部信號是否響應等。特別注意某些元件的故障先兆，如溫度過高、噪聲、振動和外泄漏等。

  第六步：如果初檢未能準確查出故障，就要用專門的檢測試驗設備、儀器進行檢查。

  第七步：對發(fā)生故障的元件進行修理或者更換。

  第八步：在重新啟動系統(tǒng)前，必須先認真考慮一下這次故障的原因和結果。 例如，故障是由于污染和油液溫度過高引起的，則應預料到另外的元件也有出現故障的可能性，并應對隱患采取相應的補救措施。又如，由于鐵屑進入泵內引起泵的故障，在換新泵之前應對系統(tǒng)進行徹底清洗。

   3.運用實例

    某公司軌梁廠淬火軌收集裝置液壓系統(tǒng)(其液壓系統(tǒng)原理圖，如圖2)。在安裝完畢后，調試時，液壓缸G3.G4鎖不住。當換向閥2—6置中位，停止加壓后，在“臺架”自重作用下，出現液壓缸G3.G4的活塞桿慢慢向左伸出的故障現象(即“臺架”慢慢下降的現象)。我們運用功能跟蹤篩檢法對系統(tǒng)進行故障診斷。從故障現象出發(fā)，首先，分析得出，該故障是屬于方向方面的故障。因為在正常情況下，當換向閥2—6置中位時，液壓缸G3.G4不應動作�，F在出現的故障是液壓缸G3.G4的活塞桿要向左慢慢伸出，即工作臺架要慢慢下降。因此是屬于方向錯誤。(第二步)根據其液壓系統(tǒng)原理圖(見圖2)，分析可以得出，造成該故障的原因是液控單向閥2—7內漏以及液壓缸G3或G4內漏造成。液控單向閥2—7，在系統(tǒng)中起鎖定作用。其發(fā)生內泄漏，有這樣兩種原因造成，一是由于本身存在質量問題，內泄漏過大。二是因回油背壓過高，液控單向閥2—7的控制油路有一定的壓力，導至液控單向閥2—7處于一定的開啟狀態(tài)，關閉不嚴。(第三步)根據以上分析，主要的可能的故障元件是液壓缸G3或G4，液控單向閥2—7，換向閥2—6，以及回油管路，冷卻裝置3—3，過濾裝置3—2.(第四步)從以往的經驗出發(fā)，綜合分析，考慮到該系統(tǒng)是新制造、才安裝的系統(tǒng)。液壓缸G3、G4出現內泄漏的可能性較小。由于換向閥閥芯與閥套配合間隙小，容易卡緊，導致?lián)Q向不靈，換向不到位；造成回油背壓過高。換向閥2—6出現故障的可能性比較大；液控單向閥2—7本身存在質量問題的可能性亦較大。至于，回油管路，冷卻裝置，過濾裝置堵塞，而造成回油背壓過高的可能性是很小的。因為，一則對于新系統(tǒng)，這些元件幾乎不可能堵塞。二則，液壓缸G1、G2部分的回油亦經過這些元件，而液壓缸G1、G2沒有類似的故障。

  因此，可以將回油管路，冷卻裝置，過濾裝置出現故障的情況排除在外。由此列出元件的檢查順序是：液控單向閥→換向閥→液壓缸。(第五步)對重點元件進行初步檢查。通過仔細觀察，液控單向閥內部好象有油液流動的聲音；換向閥的外部電信號正常，換向聲音亦正常，也無發(fā)熱等異�，F象；液壓缸沒有明顯的異常情況。(第六步)由此，初步可以斷定，故障部位很有可能在液控單向閥。將液控單向閥拆下，在檢測試驗臺上進行檢測試驗，測得其內泄漏嚴重超標，達7ML/MIN。(第七步)將液控單向閥進行拆開檢查，發(fā)現其閥體上有砂眼，導至內泄漏。因此，更換合格的液控單向閥，再安裝好。開車試驗，系統(tǒng)故障消除。(第八步)從這一故障現象及故障原因。我們認為，對于新制造、才安裝的系統(tǒng)，其各個元件，如果有條件，應先進行試驗、檢測，合格后。再安裝到系統(tǒng)中，以免造成不必要的損失。

   4.結論

    通過我們長期的實踐證明，運用功能跟蹤篩檢法，在診斷比較簡單的液壓系統(tǒng)故障中，是一個行之有效的方法。它可以使我們少走彎路。能快速、準確地查找出故障。從而提高生產效率，降低生產成本；能創(chuàng)造良好的經濟效益。

    參考文獻：

(1)湛從昌。液可靠性與故障診斷。北京：冶金工業(yè)出版社， 1993年

(2)嵇光國、呂淑華。液壓系統(tǒng)故障診斷與排除。北京：海洋出版社, 1992年