液壓系統(tǒng)“掉壓”故障的簡易模糊診斷(2)

     3.  簡易—模糊診斷的程序若液壓系統(tǒng)掉壓為漸發(fā)的,不嚴(yán)重,且隨溫度變化,應(yīng)屬密封緩慢失效引發(fā)的“ＮＳ”和“ＮＭ”類。若掉壓為突發(fā)的,且嚴(yán)重,應(yīng)屬元件內(nèi)部突然發(fā)生明顯變化引發(fā)的“ＮＢ”類。利用掉壓的這種顯著差異,可將故障定位到一個類的范圍。按此類的概率排序進(jìn)行模糊積分,排序在前的先模糊積分,被確定的可能性大。這樣,就減少了模糊診斷的工作量。有些液壓系統(tǒng)有兩個以上的作功動作,完成所有動作時,系統(tǒng)均掉壓,故障可能在液壓泵和調(diào)壓裝置;僅在完成部分動作時掉壓,故障可能在閥管類、液壓馬達(dá)和液壓缸。當(dāng)溢流閥發(fā)生故障時,一般都溢流;而其他元件引發(fā)掉壓時,由于此時系統(tǒng)壓力低于溢流閥調(diào)壓值,溢流閥肯定關(guān)閉不溢流。利用這兩種差別可縮小診斷范圍,且正好將概率大、排序在前的元件劃分在不同范圍。這樣,在小范圍對排序在前的元件模糊積分,大大減少了工作量。配合診斷具體操作程序如圖1:

圖1　簡易—模糊診斷程序

   遵循以上程序,可用人工操作診斷;也可將8個表內(nèi)容提前存入計(jì)算機(jī),并按以上思路編程,讓計(jì)算機(jī)運(yùn)行幫助人診斷。
   4.  用簡易—模糊診斷法診斷兩起掉壓故障如圖2,ＹＡ32-200四柱萬能液壓機(jī)系統(tǒng)有兩個液壓泵,主泵1是一個高壓、大流量恒功率(壓力補(bǔ)償)變量泵,其最高壓力為32ＭＰａ,由安全閥4的遠(yuǎn)程調(diào)壓閥5調(diào)定。輔助泵2是一個低壓小流量的定量泵,主要用以供給電液閥的控制油液。工作過程為:主缸快速下行→慢速接近工件、加壓→保壓→泄壓、快速回程→停止;頂出缸頂出→退回。此機(jī)在慢速下行接近工件加壓時,壓力表7突然下降至10ＭＰａ以下。啟動頂出缸時,壓力還是很低。這說明主泵或調(diào)壓裝置有了故障.查溢流閥4的溢流管口流量很大。初步判定調(diào)壓裝置有故障。為進(jìn)一步證實(shí)邏輯判斷結(jié)果,實(shí)測調(diào)壓裝置的相關(guān)信息狀況如下:(1)調(diào)不出壓力;(2)壓力波動差在0.4～1ＭＰａ;

圖2�。伲�32-200四柱萬能液壓機(jī)原理圖

(3)最高壓力10ＭＰａ時泵無反應(yīng);(4)溢流量很大;(5)使用2年。對照表5和6,查得各信息狀況的模糊量原理圖為:Ｆ15=1;Ｆ22=0.5;Ｆ33=1;Ｆ43=1;Ｆ52=0.5。信息關(guān)系模糊量為:Ｇ1=1;Ｇ2=0.6;Ｇ3=0.7;Ｇ4=0.85;Ｇ5=0.5。模糊積分如下:

∑Ｆ0=1×1+1×0.6+1×0.7+1×0.85+1×0.5=3.65

∑Ｆ1=1×1+0.5×0.6+1×0.7+1×0.85+0.5×0.5=3.1

∑Ｆ=∑Ｆ1/∑Ｆ0=3.1/3.65=0.85>0.5

   調(diào)壓裝置的相對模糊積分值為0.85>0.5,說明故障源就在調(diào)壓裝置。分解溢流閥4后,見主閥芯被較大的固體污染物卡住,處于開啟狀態(tài)。

  如圖3,是一板料折彎機(jī)液壓原理圖。當(dāng)電磁鐵1ＹＡ通電吸合后,兩液壓缸上腔由泵1和輔油箱(通過充液閥9)共同供油,推動滑塊快速下降。滑塊接觸工件后加壓、保壓,壓力由溢流閥3和2調(diào)定為25ＭＰａ。保壓時間到,2ＹＡ通電,兩缸返回。液壓泵為軸向柱塞泵(ｐ=32ＭＰａ,Ｑ=10Ｌｍｉｎ)。有一段時間,操作人員發(fā)現(xiàn)調(diào)好的壓力慢慢下降,且開機(jī)時間越長,油溫越高,下降越厲害,最低可達(dá)15ＭＰａ。查溢流閥3無溢流,說明故障不在調(diào)壓裝置,而在泵、閥和缸。按“ＮＭ”和“ＮＳ”類元件概率的排序,液壓泵在首位。實(shí)測掉壓時泵的相關(guān)信息狀況如下:(1)泵吸油口壓力為0.15ＭＰａ;(2)帶負(fù)載時,泵噪聲、振動、壓力波動均較嚴(yán)重;(3)泵泄油管泄油明顯;(4)泵殼很燙手;(5)使用時間4年;(6)油液污染嚴(yán)重。對照表3和4,查得各信息狀況的模糊量為:Ｆ14=0.75;Ｆ23=0.7;Ｆ32=0.5;Ｆ43=1;Ｆ54=1;Ｆ63=1。信息關(guān)系模糊量為:Ｇ1=1;Ｇ2=0.7;Ｇ3=0.85;Ｇ4=0.5;Ｇ5=0.5;Ｇ6=0.5。模糊積分如下:

∑Ｆ0=1×1+1×0.7+1×0.85+1×0.5+1×0.5+1×0.5=4.05

∑Ｆ1=0.75×1+0.7×0.7+0.5×0.85+1×0.5+1×0.5+1×0.5=3.165

∑Ｆ=∑Ｆ1/∑Ｆ0=3.165 4.05=0.78>0.5

圖3�。�67Ｙ-63 2500型板

料折液壓系統(tǒng)原理圖

   液壓泵的相對模糊積分值為0.78>0.5,這說明故障源在泵。分解柱塞泵后,見泵內(nèi)污染嚴(yán)重,配油盤窗口附近,旋轉(zhuǎn)體與配油盤的配合端面上柱塞孔之間有明顯磨損痕跡。

   若液壓泵相對模糊積分值小于0.5,可能為特殊情況,可繼續(xù)對泵后面的元件進(jìn)行模糊積分、比較,直至找到故障源。

   5. 通過對簡易—模糊診斷的研究和實(shí)踐,本人認(rèn)為:須注意和繼續(xù)完善以下幾點(diǎn):(1)診斷前,應(yīng)排除氣泡油和設(shè)壓偏低造成的壓力不足。(2)對評價(jià)因素的設(shè)定、等級劃分、模糊量化應(yīng)不斷完善,作到科學(xué)、客觀、準(zhǔn)確。(3)對故障信息實(shí)際狀況的收集盡可能客觀、準(zhǔn)確。(4)盡可能用簡單邏輯判斷減少模糊診斷工作量。

參考文獻(xiàn)
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【3】李洪智等·工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障診斷專家系統(tǒng)分析方法[Ｊ]