《谈液压传动系统故障的诊断方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《谈液压传动系统故障的诊断方法（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、谈液压传动系统故障的诊断方法谈液压传动系统故障的诊断方法周晓平 张云莉(新余学院机电工程学院 江西新余 338004 ）【摘要】机械制造自动化的持续发展使得各类先进的设备得到了广泛的运用，数控机械的运用使得机械加工的自动化、智能化、一体化成为了现实，这对于工业企业的生产产量、质量等均有很大的提升。在自动化机械设备中，液压传动系统是极为重要的控制系统结构，利用液压传动可完成数据系统程序下达的信号指令，保证了数控设备按照原先设计好的指令完成加工处理。对液压传动系统故障科学诊断可维持设备正常的运行，鉴于此，本文主要分析了液压传动系统的原理构成及故障诊断方法。【关键词】机械自动化；液压；传动系统；故障
2、诊断液压传动系统是机械制造行业自动化设备的运行的控制中心，该系统主要作用是“先将机械能转换为压力能，再将压力能转换为机械能” ，两种能量之间的变换分别由液压传动系统的各组成结构共同完成。目前，液压传动系统在数控车床、数控磨床、加工中心等主要的自动化设备中是重要的结构组成，在设备运行时发挥了优越的控制性能。但随着液压传动系统工作时间的延长使得系统承受的载荷也在持续上升，各种系统故障的发生率不断扩大，对机械设备的正常运行造成了破坏，加强液压传动系统的故障诊断是企业需要研究的重点。一、液压传动系统的原理一、液压传动系统的原理从物理学理论分析，液压传动系统的原理就是不同能量之间的转换，按照“机械能压力
3、能机械能”的转换流程进行，从而充分利用了机械设备内部结构的能量。数控磨床是机械制造行业的常用设备，主要运用于零部件的高精度加工，把工件表面磨平、磨滑、磨亮。此次研究以磨床的液压传动系统为典型代表归纳其原理，结合图一。具体情况：图一图一 磨床液压传动系统原理图磨床液压传动系统原理图1、能量转换。磨床液压传动系统是由电动机带动液压泵产生压力，接着把液压油从油箱吸出，经过液压泵将电动机的机械能转变成压力能。2、活塞右移。在管道经节流阀、换向阀共同作用下，液压介质进入到液压缸左腔，使得活塞运动产生了工作台向右移动，而液压缸右腔排出的液压介质在换向阀作用下重新流入油箱1。3、活塞左移。活塞左移的实现是由
4、换向阀换向后完成，当液压介质到达液压缸右腔时则促进了活塞左移，让工作台往相反的方向移动。4、压力调控。对液压系统内部的压力大小进行调节，主要是利用溢流阀进行调控，而液压缸的运动快慢则是由节流阀控制。由图可知，磨床的液压传动系统是一个整体的功能体系，每个构建之间的互相运行实现了设备的高效率运动。二、液压传动系统的结构组成二、液压传动系统的结构组成作为机械设备的核心控制部分，液压传动系统对维持设备的正常运行有着多方面的作用，大大降低了人工操作的难度。目前，国内工业企业的机械设备普遍运用的液压传动系统是由液压泵、液压控制阀、液压执行元件、液压辅件等 4 个部分组成，每一个结构对液压传动系统的运行效率
5、都有较大的影响。其原理与结构组成情况如下：1、液压泵。液压传动系统中的能量转换必须要足够的动力才能完成，液压泵则是负责产生动力的元件。液压泵的主要构成包括：联轴器、液压油箱、滤油器等，常见的形式有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵。利用液压泵可以把原动机的机械能转换成液体的压力能，如：油泵中的动力转换等。2、控制阀。液压控制阀在传动系统里的作用是对液体的压力、流量、方向等严格控制，维持了系统运行的可靠性。液压控制阀常见的形式包括：溢流阀、减压阀、顺序阀2。如：溢流阀。在液压系统调控压力大小时，溢流阀可维持系统的均衡性；减压阀。保证了分支回路获得小于主回路油压小的定压力，有助于系统内部压力的均匀分布；顺序阀
6、。主要功能是对各执行元件的动作顺序合理规划，如：液压缸、液压马达等，使得液压传动系统的持续运行，如图二。图二图二 顺序阀的工作原理顺序阀的工作原理3、执行元件。执行元件是液压传动系统操作的核心装置，由液压马达、液压缸等两部分构成。两种执行元件的主要工作是对系统内部能量之间的转换调整，具体工作状况：液压马达一般处于旋转运动状态，可把液压泵产生的液压能转变成机械能；液压缸则是把液压能转变为机械能且维持循环直线运动的元件3。液压执行元件也是系统故障的多发部分，是故障诊断研究的重点。4、液压辅件。辅助装置主要指的是管道、蓄能器。管道的作用是维持系统内部液体的正常传输，以免液体流动时出现异常；蓄能器是负
7、责储存系统能量的装置，当传动系统其它结构的能量不足时可及时把压缩能、位能转换成液压或气压等能供系统使用。而若传动系统在短时间类产生过大的压力时，蓄能器可及时吸收储存。三、液压传动系统故障诊断的流程三、液压传动系统故障诊断的流程无论是哪一种形式的故障诊断，其必须要经过科学的判断分析流程，同时做好相关数据资料的记录，这才是一个完整的故障诊断过程。从上述看出，液压传动系统的结构组成明显，每个部分都有对应的运行功能。技术人员在系统故障诊断时要根据标准的流程进行，从现场检查、区域判断、故障分析等几个重点环节控制，以更好地掌握液压传统系统的故障规律。1、现场检查。稳定的工作环境是液压传动系统运行效率的保证
8、，对现场环境及时检查有助于系统故障的准确判断。一般情况，现场检查的内容主要围绕温度环境、工作条件等两方面进行。温度检查是利用测温技术判断故障发生的有关原因，从而进一步分析出故障发生是否由温度引起；条件检查是对液压系统所处的工作条件检测，如：机械设备的控制中心、操作系统等。2、区域判断。区域判断是对液压传动系统的进一步诊断，只有找准了系统故障所在的位置才能更好地处理故障问题。由于传动系统结构组成形式多样，在判断故障区域时需综合考虑到每一个环节。许多技术人员常把故障区域限定在系统元件上，液压油故障在诊断中常会被忽略，油液污染会导致液压系统压力、流量、方向等故障，这是故障区域判断时需要注意的。3、故
9、障分析。诊断故障仅仅是工作的初始阶段，而故障分析才是最为关键的工作。在故障分析环节，可以了解传动系统故障的时间、现象、原因、位置等多方面的信息，对后期的故障处理机系统改造是有参考价值的4。如：液压控制阀故障分析中，需根据系统内采用的溢流阀、减压阀、顺序阀等形式，分析出每一种控制阀的故障处理方法，维持传动系统结构的稳定性。4、信息归档。现场故障检查、分析时应做好详细的资料记录，这是液压传动系统故障诊断的后期工作，也是不可缺少的环节。某一次故障诊断结束后，技术人员需把故障的相关资料及时归纳处理，如：故障形式、引发原因、不利影响、检测手段等，综合信息之后归档处理，从而为类似故障的处理提供可靠依据，促
10、进了行业诊断技术的提升。四、传动系统故障常用的诊断方法四、传动系统故障常用的诊断方法根据常规的逻辑思维，对液压传动系统故障的诊断要按照标准的检查步骤进行，这实际上是逐步排查的诊断模式。尽管逐步排查属于传动的系统故障诊断方法，但在这种模式下的诊断几乎涉及到了系统的各项结构组成，因而具有较高的诊断效率，满足了大多企业对机械设备故障的诊断需求。 “看” 、 “听” 、“摸” 、 “闻” 、 “测”等 5 种手段是工程机械维修人员的常用思路，在液压传动系统故障诊断中是比较实用的方法。1、看，看现场。工程机械维修人员到达现象后，诊断的第一步是看故障发生后的现象。对液压传动系统内的各元件状态及时观察分析，
11、在短时间内收集到故障信息，从而构建综合性的故障诊断模式，如图三。如：液压油供应不足会导致传动系统运行效率降低或结构装置腐蚀生锈，易引起传动故障的发生，维修人员通过观察液压油指标含量大小则可对其引起的故障初步判断。图三图三 液压传动系统故障诊断模式液压传动系统故障诊断模式2、听，听声音。由于液压传动系统内部的元件主要的动作是机械运动，若机械配件出现问题则会发出异常的噪声，这也是维修人员诊断故障的一种方法。如：由于生产制造因素，液压泵与联轴器同轴度超标，在装配中未能控制好偏差，在液压泵转速提高之后，离心力加大造成联轴器变形，变形大又使离心力加大，最后会形成大小不一的振动噪声，根据噪声可以判断故障的
12、形式及原因。3、摸，摸温度。通过“摸”的方法进行诊断，可根据传动系统内组件温度的高低判断是否发生故障。如：立式加工中心 Z 轴是刀具运动的主轴，也是整个设备的主要液压控制部分，Z 轴上部是一个液压缸常会因活塞运动受阻而发生故障。操作人员诊断故障时，可将 Z 轴外部结构拆下，通过摸温度的方式感受液压缸温度，若温度异常高出则表明液压缸活塞运动受阻。4、闻，闻气味。液压传动系统要借助于电气控制系统才能正常运行，不少系统故障通常都是和电气因素相关。在电气故障引起的传动系统故障里，最普遍的则是线路烧坏引起，维修人员可通过闻气味的方式判断故障5。如：液压泵与外围线路连接异常时会造成电气部分的线路短接而有明
13、显的焦味，现场人员可通过嗅觉及诊断经验判断，但这种诊断的准确性较低，一般很少使用。5、测，测指标。 “测指标”是收集液压传动系统信息的主要渠道，在各种试验检测过程中可及时掌握传动系统的指标参数。在后期故障诊断中，只要发现指标参数超出系统承受的最大范围，则可判断故障的具体情况。如：电动液压泵参数：输出压力：70Mpa；功率：220VAC 350W ；最大工作压力：70Mpa 200cc/min ；最小工作压力：1.5Mpa 20000cc/min ；油量：2.5L ；机器重量：14kg ；机器尺寸：385x130x250。液压泵的工作压力超标、油量超标等异常时，都会引起传动系统故障，对这些参数指
14、标逐一检测有助于故障判断。结论结论综上所言，液压传动系统是机械设备的重要组成，系统运行状态对机械设备的加工效率、生产质量、产品产量等都有很大的影响。工程维修人员在传动系统故障诊断过程中，要熟悉系统的每一个结构组成，掌握液压传动的原理结构，从而更好地指导后期的故障诊断工作。 “看” 、 “听” 、 “摸” 、 “闻” 、 “测”作为长期使用的手段，对液压传动故障具有较高的诊断价值。【参考文献参考文献】1胡新平.液压传动系统的原理与组成结构分析J.液压系统技术，2010，15（7）：43-46.2张文锦.液压传动系统故障诊断的常规思路J.机械自动化技术，2010，30（5）：22-24.3赵永超.
15、基于单片机控制下的液压系统故障研究J.电子信息技术，2009，36（14）：66-68.4程文宇.新时期矿用设备的液压系统故障处理技术J.采煤技术，2010，17（4）：33-35.5龚子平.在线检测技术运用于液压传动系统的构造分析J.科技咨询，2010，15（12）：80-82.1、周晓平，1979.2，男，汉族，江西新余，研究生学位，本科学历，讲师，2003 年起一直从事一线教学工作。2、张云莉，1980.12，女，汉族，江西陕西，本科学历，讲师，2004 年起一直从事一线教学工作。E-mail： 通信地址：江西省新余市新余学院机电工程学院 邮编：338004电话： 13879033652
