液压系统故障诊断技术石景林

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1、液压系统故障诊断方法,TROUBLE SHOOTING,TROUBLE SHOOTING FOR YOUR HYDRAULIC SYSTEM,基础篇,哪些问题要讲？,1，故障的概念 2，故障的分类 3，失效形式 4，故障诊断技术 5，故障产生的分析 6，工程机械的故障维修和保养,何为液压故障？,液压设备的液压系统和液压元件在运转状态下，出现丧失或大幅度降低其应有的性能，并同时缺失基本功能的状态，我们称之为故障。,何为修复？,液压系统和元件经过专业人员修理后，恢复元件的性能，并通过测试达到性能，在设备上安装调试后，恢复设备的液压系统工作性能的全过程，就叫修复。,二、故障分类概要,故障的发生存在必

2、然性和偶然性，我们给机械液压设备的故障进行分类，目的是想通过对故障特性的了解，找出分析和解决故障的方法来，尽快恢复设备的正常运行。 可从工程复杂性、经济性、安全性、故障发生的快慢、故障起因等不同的角度对故障进行分类。,二、故障分类,1、通用管理分类 随机性故障和规律性故障。 随机性故障是不可预测的，其发生的间隔期无法估计，有发展过程的随机性，可以用状态监测方法测定， 例如，系统中液压阀卡滞、堵塞的问题； 无发展过程的随机故障则无法观察确定，人们只能根据记录及故障数据分析，通过改进设计、增强元件的可靠性以减少故障的发生。,规律性故障,规律性故障是指在一定的周期内发生同样或相似的故障，或者在某种条

3、件具备的时候，就会发生的故障，这种故障可以预测，所以其间隔期可以估计。 有发展过程的规律性故障可以用“状态监测方法”测定，例如，滤清器的堵塞问题； 无发展过程的规律性故障可以有计划地进行部件更换或检修，例如液压泵马达的变量摇摆支承的损坏。,2、故障发生时间的长短,可分为：间断性故障和永久性故障。 间断性故障-在很短的时间内发生，并使设备局部丧失某些功能，而在发生后又很快恢复到正常状态的故障。 例如，压路机振动电磁阀的插头接触不良，导致时而通电时而断电，使得压路机的振动时而工作，时而不工作。 永久性故障-是指有些故障会使设备丧失某些功能或全部功能，并且不能自动恢复到正常状态，直到出故障的零部件被

4、修复或更换，设备的功能才恢复，这样的故障，我们称之为永久性故障。 例如，压路机的振动泵损坏，导致振动不工作，必须将液压泵修复好以后，振动功能才可以恢复。,永久性故障可进一步作如下分类： 按照故障造成的功能丧失程度分类： （1）完全性故障：使得设备完全丧失功能的故障； 例如，行走机械的液压泵或马达的主轴完全断掉或者键完全磨损脱离传动，导致液压泵没有压力油输出，全车的液压元件均不能工作，则设备的功能就全部丧失了。 （2）部分性故障：使得设备某些局部功能 丧失的故障； 例如，摊铺机振捣系统发生故障，则振捣功能 丧失，但是，摊铺机仍然可以进行摊铺作业， 可以不使用振捣而正常铺路。,2、故障发生时间的长

5、短,3、故障发生的快慢,（1）突发性故障：我们不能提前预测的故障； 举例一，液压系统的高压管突然爆了，压力全部损失了，设备无法工作，这就是我们无法预测的突发故障。 举例二，液压系统中的某个阀突然被杂质卡住，导致阀不能正常工作。 突发故障 也是经常发生的故障。,（2）渐发性故障：通过分析和测试可提前预测的故障，即故障有一个形成的过程。 举例一，溢流阀，长期处于工作状态，阀芯长期有冲击，会产生磨损，时间足够长之后，阀芯磨损，导致阀的内泄增大，阀的设定压力就不精准，使用一段时间后，我们就要提前对此阀进行更换或修复。 举例二，液压油的过滤器需要定期更换。,3、故障发生的快慢,突发和渐发故障进一步分类,

6、1）破坏性故障：既是突发性故障又是完全性故障； 举例说明一，液压柱塞泵内部的某个元件突然损坏，导致柱塞等元件的断裂，造成液压泵的严重损坏，使得设备必须完全停止工作，是突发性的完全故障。 2）渐衰性故障：既是部分性故障又是渐发性故障；正常的机械元件或液压元件的磨损周期是可以预测的，元件的部分损坏使得设备的效率下降，部分功能损失了。 举例说明一，由于液压柱塞泵的系统清洁度不够好，泵的配油盘会逐渐地被磨损，当配油盘高压封油环磨损后尺寸足够小，封油效果下降，液压泵的容积效率下降,但是,不表明液压泵不可以使用,只是液压泵发挥的能力下降了。液压泵的容积效率是逐渐下降的，所以叫渐衰。,3、故障发生的快慢,4

7、、按照故障的原因,（1）磨损性故障：设计时便可以预料到的，属于正常磨损造成的故障； 例如，液压泵的正常磨损可以通过一定保养手段延长磨损周期，比如我们使用精度更高的过滤装置提高液压油的清洁度等。 （2）错用性故障：由于使用时，负载、压力、流量等虽未超过设计的规定数值，但是此规定数值本身就不适应实际情况，这是设计不合理而导致出现的故障。 举例说明一，18吨压路机的振动泵使用55毫升/每转，压力为350公斤/平方厘米的泵，可以正常发挥功能，如果设计使用了63毫升每转和200公斤每平方厘米，固然可以使用，但是，由于泵的功率不足，会导致频繁损坏。63X200(12600)55X350(19250),5、

8、按照故障的危险性,（1）危险性故障：设备故障， 元件损坏会形成碎片飞出或高压油飞溅，设备严重损坏， 甚至人身伤亡的液压故障； 举例一，如果安全溢流阀失效， 系统超高压运行， 造成爆管或紧固螺栓断裂飞射等现 象，高压油飞溅 会伤人，螺栓飞射如子弹，会伤人 或损坏设施， 故称为“危险性故障”。 （2）安全性故障：指设备出现的故障没有任何危险性；举例说明一，启动液压设备时，不能开车动作的故障；举例说明二，液压制动系统产生内泄或者外漏后，导致制动管路的压力不够，液压制动系统会自动启动紧急制动，导致设备不能再启动，为安全性故障。,6、其他,按照故障影响程度的分类： 有灾难性的，例如，电路短路后失火，造成

9、机毁人亡；严重性的，液压泵内部损坏，导致系统完全的污染；不严重的，例如，液压泵的磨损，导致内泄，设备不能正常工作；轻微的，液压系统漏油等。 按照故障出现的频繁程度分类：非常容易发生的、容易发生的、偶尔发生的、极少发生的。 按照故障的紧急程度分类：需要立即排除的、尽快排除的、可缓慢排除的和不受限制的故障。,三、失效形式,机械产品所发生的故障在液压系统中都可能发生，其中最基本的失效形式有： 变形、 应力断裂、 磨损、 腐蚀 冲击断裂等， 液压系统特殊的失效形式有 污染、 泄漏、 气蚀 液压卡死等。,失效的形式（1）,失效的形式（2）,失效的形式（3）,失效的形式（4）,失效的形式（5）,四，故障诊

10、断 基本概念,液压故障诊断技术：故障的概念，故障的现象，故障的诊断和故障的排除。 由于液压系统是封闭运行的，所以故障的诊断比较困难。但故障原因一经发现，故障的排除措施就是必须的。当一个复杂的液压系统出现故障时，绝不可能将所有的液压元件都逐个拆开来检查，也不能漫无边际地乱拆、乱查，而只能根据故障现象，分析故障产生的原因，找出引起故障的缘由，然后进行拆卸、检查和排除。,四，故障的诊断 基本过程,液压故障诊断和排除的全过程： 1，了解液压系统的运行状态，利用各种检测方法进行诊断，以获得有用的诊断信息； 2，据诊断信息反映的运行状态特征与该液压系统正常功能进行比较； 3，对运行设备故障进行诊断，并作出

11、判断； 4，修复元件并调试系统，使得设备的液压元件完好，也使得液压系统恢复正常工作状态。,四，故障的诊断 应有的功能,液压故障诊断的内容，包括对液压系统运行状态及其液压故障的识别、预测和监视三个方面。 从功能上分析，液压故障诊断具有以下三种功能： 1、预防功能： 通过对液压设备故障原因的了解，提前对设备进行评估诊断，当系统发生故障时，能及时发出警报信号。 2、应急功能： 能判定故障原因，确定故障位置，以便迅速处理故障。 3、监控功能： 应用各种状态（或参数变化）估计的方法去确定故障的大小，并进行状态监控，为处理故障提供重要的依据。,四，故障诊断的特点 紧迫性,现场施工中的工程机械液压系统故障的

12、诊断，往往受现场条件的限制，并且在出现故障后要求尽快排除，以免影响施工进度。,工程机械上，多数使用了液压系统作为设备的动力传动系统，我们对这类工程机械称作“全液压”工程机械， 行走液压驱动， 液压动力转向， 液压动力制动 工作装置的执行机构液压驱动。 例如，压路机上。,四，故障诊断的特点 预防性,液压系统运行状态处于正常到异常之间的的状态，称为液压故障前兆期。 例如系统噪声有所增大，但尚未达到液压故障所反映的噪声级，但是伴随着压力下降；则应加强监视，及时处理。只有这样才能大大提高液压设备的利用率。 设备故障诊断的方法有很多种方法，很多的专业人士都有各自的方法，而我们总结的故障诊断方法如下，目的

13、是为了适应不同种类的故障，因为故障的种类千变万化，所以我们使用的故障诊断方法也要相应地改变。,四，故障的诊断 成为医生,液压故障的诊断方法： 1，对故障的现象进行分析， 2，找出液压系统中故障元件， 3，确定故障点， 4，分析故障点的故障源。 5，确定故障元件，制定排除故障的方案。,四，故障的诊断 成为医生,诊断故障比排除故障更难，特别是初学液压的技术人员,感到无处下手。我们在这里做液压系统故障诊断的方法介绍，引导大家逐步了解故障诊断的方法，成为液压系统的“医生”,大臂有点“红肿”！,四，故障的诊断 如何成为“液压医生”？,正确诊断就像医生行医一样，具备以下这样几种能力，方能成为液压医生： 1

14、，保健能力-了解各种设备日常正确的使用方法和规范； 2，处方能力-编制日常正确的保养方法，更换保养元件； 3，安排住院-设备和元件大修方法的制定； 4，手术能力-制定设备或元件的正常维修工艺和标准；并能够正确地指导或亲自修复元件并调试元件和系统。,如何成为“液压医生”之 保 健,1，不能超负荷运转，超负荷运转会导致液压油出现早期老化，液压元件早期磨损、以及早期损坏； 2，不能超时运转，设备的超时运转，会使得液压元件的寿命大大下降； 3，没有及时保养，在没有出现问题的时候，需要及时对身体进行保护，例如，检查和更换过滤器，检查和更换液压油，及时确定热源等；,人类的保健包括食用营养食品、充足的睡眠和

15、适当的运动，做为设备本身，正常的运行必须遵循几个保养原则：,如何成为“液压医生”之 处方能力,当设备似乎还在正常运转，但是，运转的时间已经超过建议保养的时间，我们建议定期对液压元件进行拆解保养，其实，所有的液压元件都有保养周期； 例如，力士乐产品在产品样本里面就提出，在液压泵全功率工作1000小时后，其轴承一定要更换，因此，正常的保养，就像人类吃药一样，解决一些日常的小毛病，而且，并不需要很多的费用。,如何成为“液压医生”？-之住院治疗,当设备在工作中出现问题，并且不能发挥其性能，就会使得机主被迫停机，而且，必须对设备的液压元件进行拆修，液压元件的内部已经造成了严重的磨损，对液压元件修复或者更

16、换就成为必须的任务。同时，更换元件和维修必然产生较大的 费用。,如何成为“液压医生”？-之手术能力,过度地使用液压设备，会对液压元件提出极大的挑战，液压元件承受了高负荷、超时运行以及恶劣的工况运行后，元件不堪承受，就会产品严重的损坏，导致报废或者维修费用超过总成的成本，这时，设备就必须更换液压元件总成，同时，我们需要对液压设备的其他各个液压元件以及液压管路等辅件进行清洗或更换，整个设备就会受到较大的改变。,四，故障的诊断 直接测试法,直接测试方法中要求测量压力、流量、速度等参数，我们需要使用仪器进行测量； 例如使用压力表测量压力，使用流量计测量流量等，如果对整个系统的每个元件都进行测量，则工作量将非常大，,2018/9/1,直接测试法 液压测试仪,摊铺机为例,流量1500升/分钟、 压力480bar,CT系列测试仪器,2018/9/1,液压测试仪,CT系列产品应用于摊铺机的测试,DHT系列 流量800升/分钟 压力480bar,液压测试仪,流量 10-800 l/min， 压力 480 bar， 可精确测量流量、压力、峰值压力和温度。 内置加载阀。 双向测量，自由连接，测试更简单。 内部液压油旁路，可为测试仪和系统提供过压保护。 自动计算液压功率和容积效率 易于操控。 便携轻巧，倾斜的外盒设计更易于查看和清洁。,