區(qū)段劃分法在液壓系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用
液壓設(shè)備在工業(yè)自動化中越來越起著主導(dǎo)作用但自動化程度越高,設(shè)備的結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜,發(fā)生故障的可能性就越大,故障造成的危害和損失也越加嚴(yán)重因此,正確而果斷地判斷發(fā)生故障的原因,迅速排除故障尤為重要[1]
在生產(chǎn)現(xiàn)場,由于受生產(chǎn)計(jì)劃和技術(shù)條件的制約,要求故障診斷人員準(zhǔn)確簡單和高效地診斷出液壓設(shè)備的故障;要求維修人員利用現(xiàn)有的信息和現(xiàn)場的技術(shù)條件,盡可能減少拆裝工作量,節(jié)省維修工時(shí)和費(fèi)用[2],用最簡便的技術(shù)手段,在盡可能短的時(shí)間內(nèi),準(zhǔn)確地找出故障部位和發(fā)生故障的原因并加以修理,使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行,并力求今后不要發(fā)生同樣故障
概括地講,液壓系統(tǒng)的故障診斷可歸納為如下幾點(diǎn):
- 對運(yùn)行中的液壓系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測,掌握設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài);
- 尋找故障所在和原因;
- 判斷液壓系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)有無異常,進(jìn)行早期預(yù)報(bào);
- 預(yù)測液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)
1. 液壓系統(tǒng)故障診斷方法[3,4]
- 查找故障的區(qū)段劃分不論設(shè)備的大小和復(fù)雜性,液壓回路均可從機(jī)能上分成幾類,來分析尋找故障所處位置,如圖1所示
- 泵及壓力控制回路包括泵、電動機(jī)、溢流閥及卸荷回路這是液壓系統(tǒng)的心臟
- 工作油控制回路包括油箱、油位計(jì)、恒溫器、冷卻器、濾網(wǎng)等工作油的老化、污染及粘性變化,對泵及全部元件的影響很大
- 整個(gè)系統(tǒng)的控制回路包括壓力控制元件、蓄能器、過濾器、壓力開關(guān)等主要是整個(gè)回路的控制裝置,在簡單的裝置上,1個(gè)溢流閥就相當(dāng)于整個(gè)回路的控制裝置
- 執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制回路包括壓力控制閥、流量控制閥、換向閥、安全裝置等它應(yīng)是能適合執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作特性的組合回路根據(jù)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行分類,簡單的回路只由1個(gè)換向閥構(gòu)成
圖1 液壓回路的分類
- 故障查找方法首先應(yīng)區(qū)分液壓系統(tǒng)是否是新裝置或使用1ａ以上的舊裝置,兩者產(chǎn)生故障的位置及原因不同[2],參見表1和表2
表1 新裝置的故障及原因
主要現(xiàn)象易發(fā)生的故障內(nèi)容主要原因 |
泵起動時(shí)排油不良、燒毀、異常聲音粘性,污染粒子,微動動作不良
壓力控制閥不良自激振動現(xiàn)象、動作不良污染粒子,安裝變形,工作油
元件調(diào)整不良輸出不足,性能不穩(wěn)定調(diào)整不良,手柄閉鎖不良
回路不良動作不對,性能不良調(diào)整不良
機(jī)器突然動作不良卡住,動作不良污染物,操作失誤
過濾器網(wǎng)眼堵塞灰塵造成動作不良、泵噪聲工作油管管理不善,沖洗不好
機(jī)器安裝不良動作不良、誤動作組裝調(diào)整不注意
異常振動沖擊、共振、異常振動設(shè)計(jì)、制造、接觸不良
油溫控制不良油溫上升,工作油老化調(diào)整不良、設(shè)計(jì)不良
配管安裝變形控制閥動作不良,配管壞了配管制造不良
輸出不足動作不良、速度降低設(shè)計(jì)不良、接觸不良
漏油外部漏油密封不良,固定不牢、振動松動
動作異常誤動作,突變現(xiàn)象、微動動作配管錯(cuò)了,元件選擇不良 |
表2 舊裝置的故障及原因
主要現(xiàn)象易發(fā)生的故障內(nèi)容主要原因 |
計(jì)量儀表失常壓力表溫度計(jì)軸位計(jì)等振動外力機(jī)械性故障
安裝螺栓松動漏油動作不良噪聲振動
配管方面的松動漏油！壞了振動
工作油的變化老化！污染！變色高溫使用!回路的污染
冷卻器的效率降低油溫上升附有水堿咐有污染物
過濾器網(wǎng)眼堵塞機(jī)器的動作不良！泵噪聲油的變化礪染物
電氣方面控制用！檢測用使用條件
泵噪聲！效率下降輸出降低！壽命縮短！破損泵磨損！產(chǎn)生空穴作用！密封件壽命
壓力控制閥的穩(wěn)定性壓力變動!響應(yīng)性惡化！動作不良壽命！局部磨損！泵及換向閥的影響 |
故障部位的查找順序參見表3
表3 查找故障的順序
查找部位 |
內(nèi)容 |
油箱四周
泵
壓力表
過濾器
換向閥
油缸
（執(zhí)行機(jī)構(gòu)） |
油溫計(jì)、溫度表、恒溫器工作油的狀態(tài)〔顏色、汽泡〕外部泄漏
噪音、異常溫度、軸部分以及外部漏泄、表面溫度、壓力表的振動
溢流閥的穩(wěn)定狀態(tài)、設(shè)定壓力、系統(tǒng)的動作性、循環(huán)操作、蓄能器氣壓、壓力開關(guān)的動作
指示器動作、網(wǎng)眼堵塞情況、污染物的數(shù)量和性質(zhì)、大小的檢查
換向時(shí)聲音、沖擊、換向速度、電磁鐵動作狀況、電磁鐵溫度
動作（正常、異常、停止），速度（快、慢），動作時(shí)的狀態(tài)（開始動作、停止前夕），停止中的狀態(tài)（載荷保持、微動動作），輸出（力量過強(qiáng)、力量過弱），泄漏（內(nèi)部泄漏量、外部泄漏量） |
2. 液壓系統(tǒng)故障診斷實(shí)例
- 故障現(xiàn)象概述Ｙ3180滾齒機(jī)是使用5ａ以上的設(shè)備,液壓原理圖如圖2所示,一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)刀架移動速度同工作臺旋轉(zhuǎn)速度不同步,齒輪工件齒形畸形,并且油箱中聲音異常,壓力表顯示數(shù)字不穩(wěn)
- 故障原因分析按圖1所示劃分區(qū)段,產(chǎn)生故障部位可能是泵及壓力控制回路及工作油控制回路2部分，下面幾種情況可能引起上述現(xiàn)象產(chǎn)生
- 溢流閥中鋼球或錐閥磨損斷裂而配合不好;
- 溢流閥中彈簧疲勞或變形斷裂;
- 油箱中污垢太多,過濾網(wǎng)堵塞或溢流閥阻尼孔堵塞;
- 油泵吸油不暢,產(chǎn)生間隙性壓力不足
圖2 液壓系統(tǒng)原理圖
1 油箱; 2 濾油器ｘu 22×100; 3 電機(jī)Ｙ802 4;4 葉片泵Ｙ8 6;5 電磁閥24Ｄ 10Ｂ; 6 刀架平衡油缸; 7 壓力表ＭＴ 60 Ⅰ; 8 工作臺定程油缸; 9 電磁閥24Ｄ 10Ｂ; 10 溢流閥Ｙ 10Ｂ; 11 溢流閥Ｙ 10Ｂ; 12 安全閥10/Ｆ85-2
- 首先從油箱中檢查,發(fā)現(xiàn)污染物太多,過濾網(wǎng)堵塞采用換油液及清洗過濾網(wǎng)等措施后,噪音減少、油泵正常工作但調(diào)節(jié)壓力表無任何反應(yīng)
- 檢查溢流閥11,發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)手柄不起作用打開此件后發(fā)現(xiàn)一切正常,但阻尼孔堵塞,疏通后重新安裝一切正常
3. 結(jié)論
區(qū)段劃分法是一種實(shí)用的液壓系統(tǒng)故障診斷方法,能夠方便準(zhǔn)確地判斷出故障部位及原因,及時(shí)處理也能采用預(yù)防手段降低故障發(fā)生的次數(shù),提高設(shè)備利用率,避免了個(gè)人診斷的盲目性診斷結(jié)果符合實(shí)際,具有較高的實(shí)用推廣價(jià)值
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