项目八任务三液压系统故障诊断及其排除培训教材.pptx

任务三 液压系统故障诊断及其排除一、液压系统故障诊断的一般原则 正确分析故障是排除故障的前提，液压系统故障大部分并非突然发生，发生前总有预兆，当预兆发展到一定程度即产生故障引起故障的原因是多种多样的，并无固定规律可寻统计表明，液压系统发生的故障约90是由于使用管理不善所致为了快速、准确、方便地诊断故障，必须充分认识液压故障的特征和规律，这是故障诊断的基础在诊断液压系统故障时应遵循以下原则：1.检查液压系统的工作环境 正确的工作环境和工作条件是液压系统正常工作的前提液压系统要正常的工作，需要一定的工作环境和工作条件作平台，如果工作环境严重不符合该系统正常工作的标准，想要系统不出现故障几乎是不可能的，所以在故障诊断之初我们就应该首先判断并确定液压系统的工作条件和外围环境是否正常，对于不符合标准的工作环境和条件及时进行更正3.对故障进行综合分析 根据以上的方法找到故障后，就应该逐步深入找出多种直接的或间接的可能原因为避免盲目性，我们必须根据液压系统基本原理，有针对性地进行综合分析、逻辑判断，尽量减少怀疑对象逐步逼近，直到找出故障部位所在 4.建立完善的运行记录 故障诊断是建立在运行记录及某些系统参数基础之上的。

建立系统运行记录，这是预防、发现和处理故障的科学依据;建立设备运行故障分析表，它是使用经验的高度概括总结,有助于对故障现象迅速做出判断;具备一定检测手段，可对故障做出准确的定量分析二、液压系统故障原因 液压系统工作中之所以发生故障，主要原因在于设计、制造、安装、调试、使用和维护维修等诸方面存在人为故障隐患，也即所谓原始故障；其次便是在正常使用条件下自然磨损、老化、变质引起的故障，也即所谓自然故障（1）设计原因 液压系统产生故障，一般很少去怀疑设计问题其实这是一种偏见由于技术、工艺和经验等方面的原因，所设计的液压系统并非尽善尽美，选择的液压元件也不一定最合适，为某个关键元件配套的基本回路中可能存在设计缺陷，设计中可能选择了不同制式的连接件等问题都会出现所以在分析故障原因时，首先考虑在设计上是否存在问题如果从设计上找出先天性故障原因，从而去纠正设计上的失误或不足，是解决故障的治本之法 （2）制造原因 这里制造是指整套设备制造和元件制造，经常会有在整体设计上没有问题，可是设备在安装调试中总会有意想不到的故障出现 （3）使用原因 液压系统使用维护不当，不仅使设备故障频率增加，而且会降低设备的使用寿命三、液压系统故障诊断基本方法 1.直观检查法 直观检查法是液压系统故障诊断的一种最为简易，最为方便的方法。

通常是用眼看、手摸、耳听、嗅闻等手段对零部件的外表进行检查，判断一些较为简单的故障，如破裂、漏油、松脱、变形等直观检查法可在设备工作或不工作状态下进行2.操作调整检查法 操作调整检查法主要是在无负荷动作和有负荷动作两种条件下进行故障复现操作，而且最好由本机操作手进行实施，以便与平时的工作状况相比较，更快、更准确地找出故障检查时，首先应在无负荷条件下将与液压系统有关的各操作杆均操作一遍，将不正常的动作找出来，然后再实施有负荷动作检查操作法检查故障时有时要结合调整法进行3.对比替换检查法 这是一种在缺乏测试仪器时检查液压系统故障的一种有效方法，有适应结合替换法进行一种情况是用两台型号、性能参数相同的机械进行对比试验，从中查找故障试验过程中可对机械的可疑元件用新件或完好的机械元件进行代换，再开机试验，如性能变好，则故障即知否则，可以继续用同样地方法或其他方法检查其余部件4.仪表测量检查法 仪表测量检查法是检测液压系统故障最为准确的方法主要是通过对各系统各部分液压油的压力、流量、油温的测量来判断故障点其中压力测量应用较为普通，而流量大小可通过执行元件动作的快慢作出粗略地判断（但元件内漏只能通过流量测量来判断）。

液压系统压力测量一般是在整个液压系统选择几个关键点来进行将所测数据与液压系统原理图上标注的相应点的数据对照，可以判定所测点前后邮路上的故障情况5.逻辑分析法 随着液压技术的不断发展，液压系统越来越复杂，越来越精密在这种情况下不加分析的在机械上乱拆乱卸，不断解决不了问题，反而会使故障更加复杂化因此，当遇到一时难以找到原因的故障时，一定不要盲目拆修，应根据前面几种方法的初步检查结果，结合机械的液压系统图进行逻辑分析逻辑分析时可通过构建故障树的方法分析其故障的原因因为液压系统是以液压油为媒介联系而成的一个有机整体不是相互独立的原件，相互之间的动作是有联系、有其内在规律的，所以，逻辑分析法会随着液压技术的发展而得到更为广泛的应用6.故障树诊断法 所谓故障树，是一种描述故障原因与故障现象之间因果关系的有向树现根据统计资料，对液压系统可能存在的各种故障原因进行分析，以设备使用过程中的主要故障现象作为顶事件画出故障树，利用布尔代数将其简化为等效故障树，据此求出对应的安全树（即顶事件不发生的基本事件的集合）及其最小割集（使顶事件发生的最起码的基本事件的集合），该最小割集也是事故树的最小径集（顶事件不发生所必须的最少基本事件的集合），然后从敏感度和故障发生概率双重角度临界重要度，得到要使故障不发生应采取的几种可能方案。

7.故障智能诊断法 智能诊断是人工智能技术在设备故障诊断领域中的应用，它是计算机技术和故障诊断技术相互集合与发展进步的结果智能诊断的本质特点是模拟人脑的技能，有效地获取、传递、处理、再生和利用故障信息，成功地识别和预测诊断对象的状态在液压技术领域，智能诊断的对象主要是：构成与控制机理复杂的液压系统，连续运行的液压系统，高精度与高可靠性的液压系统等，其故障的多样性、突发性，成因的复杂性，危害的严重性等使得紧靠人工诊断难以及时顺利完成8.基于Web的液压气动故障诊断专家系统 专家系统是研究、处理知识系统以领域专家知识为基础，解释并重新组织这些知识使之成为具有领域专家水平和有解决复杂问题能力的智能程序，将有利于提高液压系统故障诊断维修水平和解决问题的准确率和效率随着因特网的迅速发展，Web技术已成为信息交互的主流模式基于Web的液压系统故障诊断专家系统利用Web数据库技术，将诊断专家系统构建于Web环境中，可以发挥internet收集、共享知识和数据的优势，改善诊断专家系统的性能和扩展增强系统的功能，从而克服在传统的液压系统的故障诊断专家系统中诊断规则收集比较困难和系统诊断能力低的弊端 随着控制理论、电子设备、材料加工、计算机技术的发展，流体传动与控制专业的故障和处理技术也得到了快速发展，许多研究者还在将在其他领域应用的相对成熟的故障诊断方法引入到液压领域中来。

四、液压系统常见故障及排除方法（一）液压系统的噪声、振动机排除方法(1)空气侵入液压系统是产生噪声的主要原因因为液压系统侵入空气时，在低压区其体积较大，当流到高压区时受压缩，体积突然缩小，而当它流入低压区时，体积突然增大，这种气泡体积的突然改变，产生“爆炸”现象，因而产生噪声，此现象通常称为“空穴” 针对这个原因，常常在液压缸上设置排气装置，以便排气另外在开车后，使执行件以快速全行程往复几次排气，也是常用的方法；(2)液压泵或液压马达质量不好，通常是液压传动中产生噪声的主要部分液压泵的制造质量不好，精度不符合技术要求，压力与流量波动大，困油现象未能很好消除，密封不好，以及轴承质量差等都是造成噪声的主要原因在使用中，由于液压泵零件磨损，间隙过大，流量不足，压力易波动，同样也会引起噪声 面对上述原因，一是选择质量好的液压泵或液压马达，二是加强维修和保养，例如若齿轮的齿形精度低，则应对研齿轮，满足接触面要求；若叶片泵有困油现象，则应修正配油盘的三角槽，消除困油；若液压泵轴向间隙过大而输油量不足，则应修理，使轴向间隙在允许范围内；若液压泵选用不对，则应更换；(3)溢流阀不稳定，如由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵，引起系统压力波动和噪声。

对此，应注意清洗、疏通阴尼孔；对溢流阀进行检查，如发现有损坏，或因磨损超过规定，则应及时修理或更换；(4)换向阀调整不当，使换向阀阀芯移动太快，造成换向冲击，因而产生噪声与振动在这种情况下，若换向阀是液压换向阀，则应调整控制油路中的节流元件，使换向平稳无冲击5)在工作时，液压阀的阀芯支持在弹簧上，当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其它振源频率相近时，会引起振动，产生噪声这时，通过改变管路系统的固有频率，变动控制阀的位置或适当地加蓄能器，则能防振降噪6)机械振动，如油管细长，弯头多而未加固定，在油流通过时，特别是当流速较高时，容易引起管子抖动；电动机和液压泵的旋转部分不平衡，或在安装时对中不好，或联轴节松动等，均能产生振动和噪声对此应采取的措施有：较长油管应彼此分开，并与机床壁隔开，适当加设支承管夹；调整电动机和液压泵的安装精度；重新安装联轴节，保证同轴度小于0.1MM等二)工作部件爬行及排除方法 1）因为空气的压缩性较大，当含有气泡的液体到达高压区而受到剧烈压缩时，会使油液体积变小，使工作部件产生爬行 采取措施：在系统回路的高处部位设置排气装置，将空气排除 2）由于相对运动部件间的磨擦阻力太大或磨擦阻力变化，致使工作部件在运动时产生爬行。

采取措施：对液压缸、活塞和活塞杆等零件的形位公差和表面粗糙度有一定的要求；并应保证液压系统和液压油的清洁，以免脏物夹入相对运动件的表面间，从而增大磨擦阻力 3）运动件表面间润滑不良，形成干磨擦或半磨擦，也容易导致爬行 采取措施：经常检查有相对运动零件的表面间润滑情况，使其保持良好 4）若液压缸的活塞和活塞杆的密封定心不良，也会出现爬行 采取措施：应卸除载荷，使液压缸单独动作，测定出磨擦阻力后，校正定心 5）因液压缸泄漏严重，导致爬行 采取措施：减少泄漏损失，或加大液压泵容量 6）在工作过程中由于负载变化，引起系统供油波动，导致工作部件爬行 采取措施：注意选用小流量下保持性能稳定的调速阀，并且在液压缸和调速阀间尽量不用软管联接，否则会因软管变形大，容易引起爬行现象三）系统中流量不足的原因及排除方法 1）由于液压泵流量不足，致使系统中流量不足时，应检查液压泵零件是否有损坏情况，及时地更换或修复损坏超差件； 2）如果因泵内吸入空气影响了液压泵的流量，则要采取措施，防止空气吸入 3）变量泵由于变量机构工作不良影响泵的流量，应对变量机构拆卸、清洗或修理、更换； 4）压力分配阀工作不良引起流量不足时，应修理或更换； 5）因油液粘度不合适而影响流量时，要更换粘度适当的油液，并注意油温对粘度的影响； 6）溢流阀工作不良影响流量时，应采取措施，使其工作正常； 7）由于液压缸、阀等元件泄漏严重，造成流量不足时，应针对不同情况采取相应的措施； 8）流量控制阀的调节机构工作不正常时，应根据零件损坏情况予以修复或更新、或拆开清洗，使调节机构动作灵活，工作正常。

四）空气侵入液压系统及排除方法 空气侵入到液压系统的不良后果主要有：（1）使油液具有一定的压缩性，致使系统产生噪声、振动和引起运动部件的爬行，破坏了工作的平稳性； （2）易使油液氧化变质，降低油液的使用寿命 解决措施： 1、空气由油箱进入系统的机会较多，如油箱的油量不足；液压泵吸油管侵入油中太短；吸油管和回油管在油箱中距离太近或没有用隔板隔开；回油飞溅，搅成泡沫；液压泵吸入空气；回油管没有插入油箱，使回油冲出油面和箱壁，在油面上会产生大量气泡，使空气与油一起吸入系统因此，油箱的油面要经常保持足够的高度；吸油管和回油管应保证在最低油面以下，两者要用隔板隔开； 2、由于密封不严或管接头处和液压元件接合面处的螺钉拧得不紧，外界空气就会从这些地方侵入；系统中低于大气压部分，如液压泵的吸油腔、吸油管和压油管中油流速度较高（压力低）的局部区域；在系统停止工作，系统中回油腔的油液经回油管返回油箱时，也会形成局部真空的区域，在这些区域空气最容易侵入因此，要尽量防止各处的压力低于大。