液壓機械系統常見(jiàn)故障

　　液壓機械系統常見(jiàn)故障【1】

　　【摘 要】為提高液壓機械系統的使用效率并延長(cháng)其使用壽命，在其故障時(shí)應采取相應的故障診斷技術(shù)，為確保維修質(zhì)量提供相應的保障。

　　【關(guān)鍵詞】常見(jiàn)故障;診斷技術(shù)

　　0 前言

　　液壓機械系統在使用中，由于受工作環(huán)境，作業(yè)時(shí)間，生產(chǎn)任務(wù)等因素的影響，而造成故障多發(fā)，由于產(chǎn)生故障的原因是多方面的，因此故障的判斷和排除也較為復雜，要做好故障診斷工作，首先要做到熟悉液壓元件的工作特性和液壓系統的結構，工作原理，掌握液壓元件，輔件，系統的配置關(guān)系及工作條件和環(huán)境要求。

　　其次是建立健全設備技術(shù)狀況檢查，維護，修理制度和故障技術(shù)檔案，積累數據和設備運轉記錄。

　　還應熟悉各類(lèi)液壓元件的故障現象及故障檢查方法，同時(shí)要有一定的現場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗和設備管理知識，在實(shí)踐中不斷總結提高。

　　還應熟悉和運用液壓系統故障診斷分析方法并合理選用，具備必要的檢測儀器和一定的檢測手段，注意學(xué)習和應用現代先進(jìn)的診斷技術(shù)。

　　1 液壓機械系統常見(jiàn)故障

　　通過(guò)實(shí)際調查分析歸納出液壓機械系統常見(jiàn)故障如下：溫度過(guò)高，主要原因有油粘度過(guò)高、內泄嚴重、冷卻器堵塞、泵修理后性能差及油位低、壓力定值過(guò)大、摩擦損失大。

　　液壓系統的零件因過(guò)熱而膨脹，破壞了相對運動(dòng)零件原來(lái)正常的配合間隙，導致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，同時(shí)，使潤滑油膜變薄、機械磨損增加，結果造成泵、閥、馬達等的精密配合面因過(guò)早磨損而使其失效或報廢。

　　因為潤滑不良、摩擦阻力變化、空氣進(jìn)入、壓力脈沖較大或系統壓力過(guò)低、閥出現故障、泄漏增大、別勁、燒結造成的執行機構運動(dòng)速度不夠或完全不動(dòng)。

　　因為泵不供油、油箱油位過(guò)低吸油困難、油液粘度過(guò)高、泵轉向不對、泵堵塞或損壞、接頭或密封泄漏、主泵或馬達泄漏過(guò)大、油溫過(guò)高、溢流閥調定值低或失效、泵補油不足、閥工作失效造成的系統無(wú)壓力或壓力不足。

　　因為泵工作原理及加工裝配誤差引起、控制閥閥芯振動(dòng)、換向時(shí)油液慣性造成的壓力或流量的波動(dòng)。

　　因為油溫過(guò)高、油粘度過(guò)大及油液自身發(fā)泡、泵自吸性能低、吸油阻力大、油箱液面低、密封失效或接頭松動(dòng)、零件結構及加工質(zhì)量造成的氣穴與氣蝕。

　　2 液壓機械系統故障診斷技術(shù)及應用

　　2.1 主觀(guān)診斷技術(shù)。

　　指維修人員利用簡(jiǎn)單的診斷儀器憑借個(gè)人的實(shí)踐經(jīng)驗分析判斷故障產(chǎn)生的原因和部位。

　　方便快捷，可靠性較低，屬于較簡(jiǎn)單定性分析。

　　包括直覺(jué)經(jīng)驗法、參數測量法、邏輯分析法、堵截法、故障樹(shù)分析法等。

　　直覺(jué)經(jīng)驗法指維修人員憑感官和經(jīng)驗,通過(guò)看、聽(tīng)、摸、聞、問(wèn)等方法判斷故障原因，看執行元件是否爬行、無(wú)力、速度異常，液位高度、油液變質(zhì)及外泄漏,測壓點(diǎn)工作壓力是否穩定，各連接處有無(wú)泄漏及泄漏量;聽(tīng)泵和馬達有無(wú)異常聲響、溢流閥尖叫聲、軟管及彎管振動(dòng)聲等。

　　摸系統元件的油溫和沖擊、振動(dòng)的大小、聞?dòng)鸵菏欠褡冑|(zhì)、軸承燒壞、油泵燒結等。

　　詢(xún)問(wèn)設備操作者，了解液壓系統平時(shí)工況、元件有無(wú)異常、設備維護保養及出現過(guò)的故障和排除方法。

　　參數測量法指通過(guò)測得系統回路中所需點(diǎn)處工作參數，將其與系統工作正常值比較,即可判斷出參數是否正常、是否有故障及故障所在部位，適于在線(xiàn)監測、定量預報和診斷潛在故障。

　　邏輯分析法指根據元件、系統、設備三者邏輯關(guān)系和故障現象,通過(guò)研究液壓原理圖和元件結構,進(jìn)行邏輯分析,找出故障發(fā)生部位。

　　堵截法指根據液壓系統的組成及故障現象選擇堵截點(diǎn)，堵截法觀(guān)察壓力和流量的變化，從而找出故障的方法。

　　堵截法快速準確，但使用較麻煩，拆裝量大，需要整套的堵截工具和元件。

　　故障樹(shù)分析法指對系統做出故障樹(shù)邏輯結構圖，系統故障畫(huà)在故障樹(shù)的頂端為頂事件，根據各元件部位的故障率數據，最終確定系統故障。

　　適合較大型、較復雜系統故障的判定和預測。

　　2.2 設備故障精密診斷方法。

　　設備狀態(tài)診斷的實(shí)施一般可分兩個(gè)層次，即簡(jiǎn)易診斷和精密診斷。

　　工廠(chǎng)的設備故障大多數可以通過(guò)簡(jiǎn)易診斷予以確定，因此它是診斷工作的基礎，只有當簡(jiǎn)易診斷難以確診是，才選用精密診斷。

　　精密診斷是指使用精密的儀器和方法，對簡(jiǎn)易診斷難以確診的設備狀態(tài)作出詳細評價(jià)。

　　一般包括以下幾個(gè)特點(diǎn)：使用各種比較復雜的診斷分析儀器或專(zhuān)用診斷設備;由具有一定經(jīng)驗的工程技術(shù)人員及專(zhuān)家在生產(chǎn)現場(chǎng)或診斷中心進(jìn)行;需對設備故障的存在部位，發(fā)生原因及故障類(lèi)型進(jìn)行識別和定量;涉及的技術(shù)知識和經(jīng)驗比較復雜，需要較多的學(xué)科配合;進(jìn)行深入的信號處理。

　　常用的精密診斷方法主要包括：振動(dòng)測定，設備的零部件、整機都有不同程度的振動(dòng)。

　　液壓機械系統的振動(dòng)往往會(huì )影響其工作精度，加劇設備的磨損，加速疲勞破壞;而隨著(zhù)磨損的增加和疲勞損傷的瘇，機械設備的振動(dòng)將更加劇烈，如此惡性循環(huán)，直至設備發(fā)生故障、破壞。

　　設備發(fā)生故障時(shí)，常表現為振動(dòng)頻率的變化，通過(guò)檢測振動(dòng)的頻率、轉數、振動(dòng)的速度、加速度、位移量、相位等參數，并進(jìn)行分析，從中可以找出產(chǎn)生振動(dòng)變化的原因。

　　油液監測分析，對液壓油、潤滑油進(jìn)行監測或定期取樣檢測分析，通過(guò)對其清潔度及其他理化指標的檢驗，確定其劣化程度和使用性能的狀態(tài);或用鐵譜分析技術(shù)、光譜分析技術(shù)等磨粒檢測技術(shù)，獲得摩擦副磨損的信息，判斷設備主要零部件的磨損程度。

　　紅外線(xiàn)測溫診斷，通過(guò)測定設備輻射出的紅外線(xiàn)，確定溫度分布(如加熱管的溫度分布)，以確定設備是否有異常。

　　紅外線(xiàn)探測器可分為熱探測器和光子探測器兩類(lèi)。

　　熱探測器技術(shù)根據入射紅外線(xiàn)的熱效應引起探測器材料某一性質(zhì)變化而實(shí)現探測目的。

　　光子探測器技術(shù)根據入射光子流引起物質(zhì)電學(xué)性質(zhì)的變化達到探測目的。

　　紅外線(xiàn)測溫技術(shù)已廣泛應用于液壓機械系統運行過(guò)程各階段的狀態(tài)監測與診斷。

　　超聲波無(wú)損探傷技術(shù)是利用材料本身或內部缺陷對超聲波傳播的影響，來(lái)探測材料內部及其表面缺陷的大小、形式及分布情況。

　　超聲波無(wú)損探傷技術(shù)是在不損傷和不破壞材料或設備結構的前提下，對材料或設備構件的物理性質(zhì)、工作狀態(tài)和內部結構實(shí)行檢測的質(zhì)量評價(jià)的檢測技術(shù)。

　　2.3智能診斷技術(shù)。

　　指模擬人腦機能，有效獲取、傳遞、處理、再生和利用故障信息，運用大量獨特的專(zhuān)家經(jīng)驗和診斷策略，識別和預測診斷對象包括模糊診斷法、灰色系統診斷法、專(zhuān)家系統診斷法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統診斷法等。

　　目前研究最活躍的是專(zhuān)家系統和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，使故障診斷智能化，具有廣闊發(fā)展應用前景。

　　基于人工智能的專(zhuān)家診斷系統，是計算機模仿在某一領(lǐng)域內有經(jīng)驗的專(zhuān)家解決問(wèn)題的方法，將故障現象輸入計算機，計算機根據輸入現象及知識庫中知識按推理集中存放的推理方法，推算出故障原因，并提出維修或預防措施。

　　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )是模仿人的大腦神經(jīng)元結構特性，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的容錯、學(xué)習、聯(lián)想記憶、分布式并行信息處理等功能，把專(zhuān)家經(jīng)驗輸入網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)對故障實(shí)例和診斷經(jīng)驗的訓練學(xué)習依據一定的訓練算法，得到最佳接近的理想輸出。

　　3 結束語(yǔ)

　　對液壓機械系統故障的分析與診斷的目的是為確保維修質(zhì)量打基礎，維修方式的選擇應從故障發(fā)生的安全性、經(jīng)濟性考慮。

　　機械設備的維修方式是對機械維修時(shí)機和維修深度的控制模式。

　　采用合理的維修方式可以有效地延長(cháng)工程機械的使用壽命，提高機械設備的工作效率，以確保液壓機械系統運轉的可靠性和經(jīng)濟性。

　　礦山液壓機械常見(jiàn)故障【2】

　　摘要:礦山液壓機械大都在較惡劣的環(huán)境下工作,造成液壓系統故障有諸多因素,且液壓系統是在絕對封閉狀況下運行,損壞與失效經(jīng)常發(fā)生在內部,部位不易確定。

　　因此,熟悉了解礦山液壓機械系統常見(jiàn)故障及采用快速、正確判斷故障部位的方法,對于液壓系統故障的迅速診斷及維修尤為重要。

　　關(guān)鍵詞:礦山液壓機械;液壓技術(shù);常見(jiàn)故障分析

　　一、礦山液壓機械系統常見(jiàn)故障

　　1、系統無(wú)壓力或壓力不足。

　　主要原因有:泵不供油、油箱油位過(guò)低吸油困難、油液粘度過(guò)高、泵轉向不對、泵堵塞或損壞、接頭或密封泄漏、主泵或馬達泄漏過(guò)大、油溫過(guò)高、溢流閥調定值低或失效、泵補油不足、閥工作失效。

　　2、執行機構運動(dòng)速度不夠或完全不動(dòng)。

　　主要原因有:潤滑不良、摩擦阻力變化、空氣進(jìn)入、壓力脈沖較大或系統壓力過(guò)低、閥出現故障、泄漏增大、別勁、燒結。

　　3、溫度過(guò)高。

　　主要原因有:油粘度過(guò)高、內泄嚴重、冷卻器堵塞、泵修理后性能差及油位低、壓力調定過(guò)大、摩擦損失大。

　　4、壓力或流量的波動(dòng)。

　　主要原因有:泵工作原理及加工裝配誤差引起、控制閥閥芯振動(dòng)、換向時(shí)油液慣性。

　　5、泄漏。

　　主要原因有:密封失效或接頭松動(dòng)、閥等元件工作失效、相對運動(dòng)表面磨損嚴重、溫壓力過(guò)高。

　　6、振動(dòng)和噪聲。

　　主要原因有:系統進(jìn)入空氣或空穴、機械系統引起的振動(dòng)、壓力和流量脈動(dòng)大、油流漩渦、油面過(guò)低、元件堵塞或阻力太大、泵校正不當或油粘度大。

　　7、液壓沖擊。

　　主要原因有:工作部件高速運動(dòng)的慣性、元件反應動(dòng)作不夠靈敏、液流換向、節流、緩沖裝置不當或失靈、泄漏增加、空氣進(jìn)入、油溫過(guò)高。

　　8、液壓卡緊。

　　主要原因有:徑向力不平衡、元件被雜質(zhì)阻塞、彈性變形或膨脹引起的附加阻力、相對運動(dòng)表面加工質(zhì)量差。

　　二、故障診斷技術(shù)及應用

　　1、主觀(guān)診斷技術(shù):指維修人員利用簡(jiǎn)單的診斷儀器憑借個(gè)人的實(shí)踐經(jīng)驗分析判斷故障產(chǎn)生的原因和部位。

　　方便快捷,可靠性較低,屬于較簡(jiǎn)單定性分析。

　　包括直覺(jué)經(jīng)驗法、參數測量法、邏輯分析法、堵截法、故障樹(shù)分析法等。

　　直覺(jué)經(jīng)驗法指維修人員憑感官和經(jīng)驗,通過(guò)看、聽(tīng)、摸、聞、問(wèn)等方法判斷故障原因:看執行元件是否爬行、無(wú)力、速度異常,液位高度、油液變質(zhì)及外泄漏,測壓點(diǎn)工作壓力是否穩定,各連接處有無(wú)泄漏及泄漏量;聽(tīng)泵和馬達有無(wú)異常聲響、溢流閥尖叫聲、軟管及彎管振動(dòng)聲等。

　　摸系統元件的油溫和沖擊、振動(dòng)的大小、聞?dòng)鸵菏欠褡冑|(zhì)、軸承燒壞、油泵燒結等。

　　詢(xún)問(wèn)設備操作者,了解液壓系統平時(shí)工況、元件有無(wú)異常、設備維護保養及出現過(guò)的故障和排除方法。

　　參數測量法指通過(guò)測得系統回路中所需點(diǎn)處工作參數,將其與系統工作正常值比較,即可判斷出參數是否正常、是否有故障及故障所在部位,適于在線(xiàn)監測、定量預報和診斷潛在故障。

　　邏輯分析法指根據元件、系統、設備三者邏輯關(guān)系和故障現象,通過(guò)研究液壓原理圖和元件結構,進(jìn)行邏輯分析,找出故障發(fā)生部位。

　　堵截法指根據液壓系統的組成及故障現象選擇堵截點(diǎn),堵截法觀(guān)察壓力和流量的變化,從而找出故障的方法。

　　堵截法快速準確,但使用較麻煩,拆裝量大,需要整套的堵截工具和元件。

　　故障樹(shù)分析法指對系統做出故障樹(shù)邏輯結構圖,系統故障畫(huà)在故障樹(shù)的頂端為頂事件,根據各元件部位的故障率數據,最終確定系統故障。

　　適合較大型、較復雜系統故障的判定和預測。

　　2、儀器診斷技術(shù):根據液壓系統的壓力、流量、溫度、噪聲、震動(dòng)、油的污染、泄露、執行部件的速度、力矩等,通過(guò)儀器顯示或計算機運算得出判斷結果。

　　診斷儀器有通用型、專(zhuān)用型、綜合型、其發(fā)展方向是非接觸式、便攜式、多功能和智能化。

　　包括鐵譜記錄法、震動(dòng)診斷法、聲學(xué)診斷法、熱力學(xué)診斷法等。

　　如鐵譜記錄法,通過(guò)分析鐵粉圖譜,根據鐵粉記錄圖片上的磨損粉末、大小和顏色等信息,準確得到液壓系統的磨損與腐蝕的程度和部位,并可對液壓油進(jìn)行定量污染分析和評價(jià),做到在線(xiàn)檢測和故障預防。

　　3、數學(xué)模型診斷技術(shù):指用一定的數學(xué)手段描述系統某些可測量特征量在幅值、相位、頻率及相關(guān)性上與故障源之間的聯(lián)系,然后通過(guò)測量、分析、處理這些信號來(lái)判斷故障源部位。

　　其實(shí)質(zhì)是以傳感器技術(shù)和動(dòng)態(tài)測試技術(shù)為手段,以信號處理和建模處理為基礎的診斷技術(shù)。

　　包括功能診斷法、信號法、頻域診斷法、隨機信號頻率響應法、主成分診斷法等。

　　4、智能診斷技術(shù):指模擬人腦機能,有效獲取、傳遞、處理、再生和利用故障信息,運用大量獨特的專(zhuān)家經(jīng)驗和診斷策略,識別和預測診斷對象包括模糊診斷法、灰色系統診斷法、專(zhuān)家系統診斷法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統診斷法等。

　　目前研究最活躍的是專(zhuān)家系統和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),使故障診斷智能化,具有廣闊發(fā)展應用前景。

　　基于人工智能的專(zhuān)家診斷系統,是計算機模仿在某一領(lǐng)域內有經(jīng)驗的專(zhuān)家解決問(wèn)題的方法,將故障現象輸入計算機,計算機根據輸入現象及知識庫中知識按推理集中存放的推理方法,推算出故障原因,并提出維修或預防措施。

　　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )是模仿人的大腦神經(jīng)元結構特性,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的容錯、學(xué)習、聯(lián)想記憶、分布式并行信息處理等功能,把專(zhuān)家經(jīng)驗輸入網(wǎng)絡(luò ),通過(guò)對故障實(shí)例和診斷經(jīng)驗的訓練學(xué)習依據一定的訓練算法,得到最佳接近的理想輸出。

　　三、結論

　　由于礦山設備工作狀態(tài)的多樣性及液壓系統的愈加復雜,在生產(chǎn)實(shí)踐中還應該積極研究與應用多種現代先進(jìn)診斷技術(shù)。

　　隨著(zhù)診斷技術(shù)智能化,高精度化,不解體化并與先進(jìn)通訊技術(shù),網(wǎng)絡(luò )技術(shù),智能傳感器技術(shù)等現代信息技術(shù)的融合,礦山液壓機械系統故障診斷的準確性,快捷性和便利性必將大大提高。

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