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液壓系統的故障原因分析和故障特征及診斷

發(fā)布時(shí)間：

2015-04-13 12:31

　　湖北中鋼聯(lián)冶金工程有限公司 湖北武漢 430023

　　【摘要】 隨著(zhù)液壓系統及相關(guān)的液壓設備的不斷發(fā)展，對其相關(guān)的系統進(jìn)行故障診斷時(shí)，具有更高的難度及復雜度，對其故障診斷技術(shù)進(jìn)行深入的研究，結合各種先進(jìn)的故障診斷技術(shù)，對其多樣化的、隱蔽性的故障進(jìn)行有效的診斷，對于生產(chǎn)力的提高具有非常重要的作用。本文就將對液壓系統的故障原因以及集體的診斷方法做一個(gè)淺析。

　　【關(guān)鍵詞】液壓系統;故障。

　　1.1、觀(guān)察診斷法

　　觀(guān)察診斷法是日前采用最普遍的方法，它是靠維修人員憑個(gè)人的經(jīng)驗來(lái)判斷故障可用“六看四聽(tīng)、四摸唉、三閱六問(wèn)”12個(gè)簡(jiǎn)單的字來(lái)概括。所謂的“六看”是指看工作結構的運動(dòng)速度;看各測壓點(diǎn)的壓力值;看油液的清潔度是否變質(zhì)，農面是否有泡沫，油量是否足夠;看各個(gè)管接頭、液壓缸端蓋、泵軸等處是否有滲漏和滴漏;看液壓缸桿工作時(shí)有無(wú)振動(dòng)而產(chǎn)生的跳動(dòng);看工作循環(huán)、系統工作壓力、流量的穩定性;“四聽(tīng)”是聽(tīng)泵和壓力閥是否有噪聲;聽(tīng)換向時(shí)是否有沖擊聲;聽(tīng)是否有氣蝕與困油的異常聲;聽(tīng)液壓泵和液壓馬達運轉時(shí)是否的敲打聲;“四摸”是摸液壓泵、油泵、閥類(lèi)元件的外殼農而溫度;摸運動(dòng)部件和油管是否有高頻振動(dòng);摸有無(wú)爬行;摸各個(gè)管接頭以及安裝螺釘的松緊程度;“一嗅”是嗅油液是否有變質(zhì)的味道，是否有橡膠因溫度過(guò)高生產(chǎn)的特殊氣味;“三閱”是查閱技術(shù)檔案中的故障檔案;查閱日檢、定檢片;查閱維修保養記錄;“六問(wèn)”是問(wèn)系統是否正常;問(wèn)油液、液芯更換時(shí)間;問(wèn)故障前壓力閥、流量閥是否調節過(guò)，有何不正常的現象;問(wèn)故障前是否更換過(guò)液壓件、密封件;問(wèn)故障后系統有哪些不正常;問(wèn)過(guò)去常出現哪些故障，是如何排除的。

　　1.2、儀表測量檢查法

　　儀表測量檢查法主要是在工作中借助對液壓系統各部分液壓油的壓力、流量和油溫的測量來(lái)判斷該系統的故障點(diǎn)在般的現場(chǎng)檢測中，由于液壓系統的故障往往表現為壓力不足，容易察覺(jué);而流量的檢測則比較困難，測量的大小只可通過(guò)執行元件動(dòng)作的快慢做出錯略的判斷ICI此，在現場(chǎng)檢測中，更多地采用檢測系統壓力的方法。

　　1.3、模型診斷法

　　模型診斷法的主要診斷方法是：將系統中的此可以進(jìn)行測量的特征量應用數學(xué)的手段對其進(jìn)行有效的描述，然后對著(zhù)此特征量的頻率、相位、幅值等參數與故障源之間的關(guān)系進(jìn)行分析，得出其中的關(guān)系之后，對相關(guān)的特征量信號進(jìn)行測量、處理與分析，就能對液壓系統的故障部位及故障類(lèi)型進(jìn)行有效的判斷，在該種故障診斷方法中，主要的診斷技術(shù)有動(dòng)態(tài)測試技術(shù)及傳感器技術(shù)，在整個(gè)診斷工作中，要進(jìn)行人量的建模處理與信號處理，雖然這種方法在理論上具有很好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，但是在具體的故障診斷應用中，液壓系統中的設備結構非常的復雜，并且設各在工作的過(guò)程中，受到多種ICI素的影響，農現出非線(xiàn)性的特征，對其數學(xué)模型進(jìn)行構建時(shí)，非常的復雜，這也使的該種診斷方法的應用范圍存在定的局限性。

　　1.4、智能診斷法

　　智能診斷法師在液壓系統的故障診斷工作中應用人工智能技術(shù)，該種診斷技術(shù)能夠對故障部位的狀態(tài)進(jìn)行有效的預測與識別，基于專(zhuān)家系統的診斷技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的智能液壓系統故障診斷技術(shù)是日前常用的兩種智能診斷方法，應用者兩種智能診斷技術(shù)，能夠有效的進(jìn)行故障信號的獲取、傳遞與處理其中，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的故障診斷技術(shù)，具有很強的非線(xiàn)性及維性等特征，應用該技術(shù)的故障診斷系統具有并行性、自學(xué)習能力、自適應能力、較強的記憶性能、推測性能、聯(lián)想性能、原則上容錯等諸多的功能，具有很高的診斷正確率，對系統中的各種故障進(jìn)行非常好的檢測。

　　2、液壓系統引起故障原因分析

　　2.1、液壓油的故障

　　液壓油是引起液壓裝置故障的主要原因、液壓油的檢查內容主要有以下幾點(diǎn)：液壓油的清潔度，是否因為油溫過(guò)高引起油液顏色、薪度和稠度的變化及產(chǎn)生異常氣味等。

　　2.2、泵、閥的故障

　　引起泵、閥故障，主要有以下方面的原因：緊固螺栓的松動(dòng)或緊固過(guò)度造成的變形與破損;負載的劇烈變化引起的振動(dòng)、沖擊;組裝、拆卸時(shí)不當操作引起零件破損、變形。

　　2.3、蓄能器的故障

　　蓄能器是貯藏高壓油的裝置、當泵處于正常無(wú)負荷狀態(tài)或空轉狀態(tài)時(shí)，可給蓄能器沖油。蓄能器貯存的高壓油在需要時(shí)可以釋放出來(lái)，補充泵的流量，或在停泵時(shí)給系統供油。蓄能器出現故障時(shí)會(huì )影響液壓系統的正常運行。

　　3、液壓系統常見(jiàn)故障排除辦法

　　在確定了液壓系統故障部位和產(chǎn)生故障的原因后，應本著(zhù)“先外后內”、“先調后拆”、“先洗后修”的原則，制定具體的維修措施。噪聲和振動(dòng)、爬行、泄漏、沖擊、油溫過(guò)高、壓力不足和運動(dòng)速度低于規定值或不運動(dòng)等，產(chǎn)生故障的主要原因是系統中某一元件失靈或系統中各元件綜合性因素造成的、機械、電氣及外界因素會(huì )使液壓系統出現故障，有些故障通過(guò)調整可以解決，有些因磨損造成精度超差而引起故障，則需要通過(guò)修理才能恢復其性能、具體方法如下：

　　3.1、對元件和系統進(jìn)行清理、清除加工和組裝過(guò)程中殘留的污染物，液壓元件在沒(méi)到加工工序后都應凈化，裝配后應經(jīng)嚴格清洗。用系統工作時(shí)使用的工作介質(zhì)對系統進(jìn)行徹底沖洗，達到系統要求的污染度后，將沖洗液放掉，注入新的工作介質(zhì)，才能正式運轉。

　　3.2、裝在油箱上的泵應使用橡膠墊減振，為吸收液壓泵流量及壓力脈動(dòng)，可在液壓泵的出口裝置消聲器，壓油罐的一段用高壓軟管，對泵和管路的連接進(jìn)行隔振。

　　3.3、對泵產(chǎn)生空穴現象，可采用直徑較大的吸油管減小管道局部阻力;采用大容量的吸油過(guò)濾器，防止油液中混入空氣;合理設計液壓泵，提高零件剛度。管接頭及液壓元件的密封處密封性要好，吸油管處應防止吸入氣泡。

　　3.4、對于液壓沖擊，應延長(cháng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間和運動(dòng)部件的制動(dòng)時(shí)間，限制管道中液體的流速和運動(dòng)部件的運動(dòng)速度。在機床液壓系統中，昔道中液體的流速一般應限制在4.Sm/s 以下。

　　4、液壓系統故障診斷的發(fā)展

　　多種知識表現方法的結合，為了對系統中的各種故障進(jìn)行有效的描述與表達，面向對象的知識表示方法得以提出，將語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )、框架、規則等各種知識表示方法進(jìn)行有效的結合;虛擬現實(shí)技術(shù)的廣泛應用，其具有自主性強、交互性強、存在感強、感知性強等特點(diǎn)，能夠將計算機中的復雜技術(shù)進(jìn)行一種可視化的轉換，更有利于人民對相關(guān)的數據分析結果的理解與掌握;專(zhuān)家系統的診斷法，是種基于知識的應用軟件系統，從領(lǐng)域專(zhuān)家那里獲得專(zhuān)業(yè)知識，用來(lái)解決只有專(zhuān)家才能解決的困難問(wèn)題。它是研究最多、應用最廣的類(lèi)智能診斷系統，主要用于那些沒(méi)有精確數學(xué)模型或很難建立數學(xué)模型的復雜系統。由于在專(zhuān)家系統中，知識通常是系統性、理論性較強的知識，因此求解結果可靠性高，并且由于知識是顯式，使其具有很好的解釋能力。

　　總之，在液壓系統在煤礦機械化設備中得到廣泛應用的今天，其為現代化的煤礦開(kāi)采裝備提供了可愛(ài)的技術(shù)保障，同時(shí)由于液壓系統的復雜結構和煤礦井下的特殊工作環(huán)境，液壓系統會(huì )不可避免地發(fā)生各式各樣的故障。那么如何能對液壓系統進(jìn)行有效檢測、可靠維護，及時(shí)發(fā)現和排除潛在故障，對保證液壓系統運行的穩定性具有十分重要的意義，這要求我們在以后的工作中要緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，不斷提高液壓系統的故障診斷水平，以此促進(jìn)工作的有效性開(kāi)展。

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