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1、第九章 工程机械液压系统的诊断,一、液压故障诊断的概念,二、液压系统故障的特点,二、液压系统故障的特点,液压系统出现的故障可能是多种多样的，而且在大多数情况下是几个故障同时出现。 例如：系统的压力不稳定，常和振动噪声故障同时出现，而系统压力达不到要求和动作故障联系在一起；甚至机械、电气部分的毛病也会与液压系统的故障交织在一起，使得故障变得复杂，新系统的调试更是如此。,1.故障的多样性和复杂性,二、液压系统故障的特点,液压系统是依靠在密闭管道内并具有一定压力能的油液来传递动力的，系统的元件内部结构及工作状况不能从外表进行直接观察。因此，它的故障具有隐蔽性，不如机械传动系统故障那样直观，而又不如电
2、气传动系统那样易于检测。,2故障的隐蔽性,二、液压系统故障的特点,3引起同一故障原因和同一原因引起故障的多样性,液压系统同一故障引起的原因可能有多个，而且这些原因常常是互相交织，互相影响。,另一方面，液压系统中往往是同一原因，但因其程度的不同、系统结构的不同，与它配合的机械结构的不同，所引起故障现象也可以是多种多样的。,二、液压系统故障的特点,4故障产生的偶然性与必然性,液压系统的故障有时是偶然发生的，有时是必然发生的。,二、液压系统故障的特点,4故障产生的偶然性与必然性,二、液压系统故障的特点,4故障产生的偶然性与必然性,由于分析判断系统故障具有上述特性，所以当系统出故障后，要很快确定故障部
3、位是比较难的。必须对故障进行认真地检查、分析、判断，才能找出其原因。然而，一旦找出原因后往往处理却比较容易。,三、液压故障的分类,目录,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,液压传动系统由 动力装置（液压泵）， 执行元件（液压缸和液压马达）， 控制元件（各种类阀） 辅助元件（液压油箱、接头、管道、滤油器、散 热器、蓄能器等） 介质（液压油等）组成。,一、 液压系统的构成,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,一、 液压系统的构成,1单泵系统和多泵系统,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,主要用于不需要进行多种复合动作的工程机械。 如推土机、铲运机等铲土运输机械的系统； 以及
4、功率较小，工作变动不太频繁的工程机械， 如起重量较小的汽车起重机、斗容在04平方米以下的 小型挖掘机、高空作业车、又车等机构的液压系统。,一、 液压系统的构成,1单泵系统和多泵系统,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,一、 液压系统的构成,1单泵系统和多泵系统,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,一、 液压系统的构成,1单泵系统和多泵系统,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,一、 液压系统的构成,2.定量系统和变量系统,按照系统所采用液压泵型式的不同，可分为 定量系统 变量系统,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,一、 液压系统的构成,2.定量系统和变量系统,第
5、一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,一、 液压系统的构成,3串联系统和并联系统,根据向液压缸和液压马达等执行元件的供油方式和次序的不同，液压系统可分为 串联系统 并联系统,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,一、 液压系统的构成,3串联系统和并联系统,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,一、 液压系统的构成,4开式与闭式系统,在液压传动系统中根据油液循环的方式不同，可分为开式循环系统和闭式循环系统。,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,一、 液压系统的构成,5单级直动式和多级先导式控制,在液压传动系统中根据油液循环的方式不同，可分为开式循环系统和闭式循环系统。,第
6、一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,二、液压系统故障诊断方法,（一）液压系统故障诊断的步骤,1.排除前的准备工作 2.分析判断 3.调整试验 4.拆卸检查 5.处理 6.重试与效果测试 7.故障原因分析总结,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,二、液压系统故障诊断方法,（一）液压系统故障诊断的步骤,1.排除前的准备工作 2.分析判断 3.调整试验 4.拆卸检查 5.处理 6.重试与效果测试 7.故障原因分析总结,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,二、液压系统故障诊断方法,（一）液压系统故障诊断的步骤,1.排除前的准备工作 2.分析判断 3.调整试验 4.拆卸检查 5.处
7、理 6.重试与效果测试 7.故障原因分析总结,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,二、液压系统故障诊断方法,（一）液压系统故障诊断的步骤,1.排除前的准备工作 2.分析判断 3.调整试验 4.拆卸检查 5.处理 6.重试与效果测试 7.故障原因分析总结,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,二、液压系统故障诊断方法,（一）液压系统故障诊断的步骤,1.排除前的准备工作 2.分析判断 3.调整试验 4.拆卸检查 5.处理 6.重试与效果测试 7.故障原因分析总结,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,二、液压系统故障诊断方法,（一）液压系统故障诊断的步骤,1.排除前的准备工作
8、2.分析判断 3.调整试验 4.拆卸检查 5.处理 6.重试与效果测试 7.故障原因分析总结,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,二、液压系统故障诊断方法,（一）液压系统故障诊断的步骤,1.排除前的准备工作 2.分析判断 3.调整试验 4.拆卸检查 5.处理 6.重试与效果测试 7.故障原因分析总结,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,二、液压系统故障诊断方法,（二）液压故障诊断,简易诊断技术,精密诊断技术,简易诊断技术 又称主观诊断法。,精密诊断技术，即客观诊断法。,第一节 液压系统检测与诊断的基本原理和方法,根据液压系统图查找液压故障。 因果图（又称鱼刺图）分析方法，对液压
9、设备出现的故障进行分析，既能较快，又能积累排除故障的经验。 铁谱技术分析故障。 利用故障现象与故障原因相关分析液压故障。,二、液压系统故障诊断方法,（三）查找液压故障的方法,第二节 液压系统状态检测,所谓液压系统状态检测就是利用现代科学技术手段和仪器设备，依据对液压系统中流量、压力、温度等基本参数的检测和执行机构（液压马达和液压缸）的运动速度、噪音，油液状态以及外部泄漏等因素的观测来判断液压系统的工作状态和液压元件的损伤情况。,第二节 液压系统状态检测,因为液压传动与其它传动方式相比，在控制精度、自动化程度及操作方便、省力以及传动平稳、速度变换平滑、迅速等方面具有非常明显的优势，所以液压传动已
10、成为广泛采用的重要传动方式之一。 这就是说，对液压系统的评价，就间接地表明了液压工程机械性能的优劣。,液压系统的评价,一、液压系统的效率,液压系统的效率是指对输入液压系统的能量的利用程度，也就是反映液压系统本身能量损失的多少的参数。 具体说，就是在一个工作循环内，各执行元件在每个工序中对外所做有用功率之和与输入系统的总功率之比。,一、液压系统的效率,引起液压系统效率变化的原因很多，其中主要的有：液压系统的传动方案，调速方案及元件、管路本身的特性等。 以下几个方面出现能量损失 1换向阀在换向制动过程中出现的能量损失 2元件本身的能量损失 3溢流损失 4背压损失,二、功率的利用,功率利用是指系统在
11、工作循环中对发动机功率的利用程度，也就是整机效率问题。 对于多回路、多执行元件的液压系统，它不仅与各回路的设置及其之间的配合有关，而且与液压泵的数目及其控制方式有直接关系。,二、功率的利用,功率利用这项指标，不仅仅是反映对发动机功率利用的好坏，而且对节省能源，也具有很大的现实意义。 为了提高功率利用率，在国外的工程机械液压系统中，对液压泵采用零位起调，即在工作压力小于液压泵起调压力时，泵的流量为最小，这样可以减少低压时的功率损失。,三、调速范围和调速特性,工程机械的特点之一是工作机构的负荷及其速度的变化都比较大。 不同的工程机械其调速范围是不同的，即使在同一工程机械中，不同的工作机构其调速范围
12、也是不一样的。大小可以用速比来衡量。 液压系统的调速范围与液压泵及执行元件的性能有关，或者说与系统的流量调节范围及系统压力有关。,三、调速范围和调速特性,是反映执行元件速度调节灵敏度的一项指标。它除了取决于调节元件本身的特性及其控制方式外，还与系统的动态特性有关。,微调性能,第三节 典型液压系统的故障诊断与分析,一、液压元件的故障分析,液压元件主要分为 动力元件（液压泵）、 执行元件（液压马达和液压缸）、 控制元件（阀） 液压辅助元件（蓄能器、滤油器等），在本章第四节中列表说明。,第三节 典型液压系统的故障诊断与分析,二、液压传动系统的故障分析,液压系统中，各种元件和辅助装置的机构以及油液大都
13、在封闭的壳体和管道内，不能像机械传动那样直接从外部观察而且寻找故障原因。且排除故障也比较困难。一般情况下，任何故障在演变为大故障之前都会伴随有种种不正常的症兆，可归纳为以下几个方面：,第三节 典型液压系统的故障诊断与分析,二、液压传动系统的故障分析,出现不正常的声音；如泵、马达、溢流阀等部位的声音不正常； 出现回转、行走等马达以及各工作装置油缸作业速度下降及无力现象； 出现油箱液位下降、油液变质现象； 液压元件外部表面出现工作液渗漏现象； 出现油温过高现象； 出现管路损伤、松动及振动现象； 出现焦糊气味等等。,第三节 典型液压系统的故障诊断与分析,三、液压传动系统的几种常见故障现象,液压系统的
14、漏油分为内漏和外漏，通常所说的漏油是指系统的外部漏油。漏油最常见的是管接头出故障，此时拆卸并重新拧紧即可治愈。,1漏油,第三节 典型液压系统的故障诊断与分析,三、液压传动系统的几种常见故障现象,系统中压力显著变化的最常见的原因如下： 不带阻尼的旁通阀，这种情况的处理是换一个带阻尼的阀或恒压式阀 阀堵塞，需要清洗，必要时换成带有防堵塞运动的更合用的阀。 泵的压力脉动，这种压力脉动通常可用蓄能器阻尼来减缓。或者可采用不同类型的压力输出特性比较恒定的泵。 由于混入空气而使油箱中气泡太多，这可能是由于油箱设计不当，系统漏气或类似的设计过失使得空气混入油液中。,2系统压力失常,第三节 典型液压系统的故障
15、诊断与分析,三、液压传动系统的几种常见故障现象,系统操纵失灵即指是操纵系统工作时，系统不能按照操作者的意愿工作，压力该升高不升高，流量该增大不增大 。,3系统操纵失灵,第三节 典型液压系统的故障诊断与分析,三、液压传动系统的几种常见故障现象,3系统操纵失灵,第三节 典型液压系统的故障诊断与分析,三、液压传动系统的几种常见故障现象,3系统操纵失灵,第三节 典型液压系统的故障诊断与分析,三、液压传动系统的几种常见故障现象,3系统操纵失灵,第三节 典型液压系统的故障诊断与分析,三、液压传动系统的几种常见故障现象,3系统操纵失灵,第四节 液压系统故障分析实例,按故障分类分析 按分系统分类分析方法： 按
16、框图法分析 按列表法分析 故障列表,一、按故障分类分析,以ZL50装载机为例，按故障分类分析说明液压系统故障诊断的思路。 如图9-1 ZL50装载机液压系统图,一、按故障分类分析,1液压泵失效；测量工作油泵的出口压力； （1）泵轴折断或磨损 （2）液压泵旋转不灵或咬死 （3）滚柱轴承锈死卡住 （4）外泄漏严重， （5）固定侧板的高锡合金被严重拉伤或拉毛。 2滤油器堵塞；伴随噪声； 3吸油管破裂或吸油管与泵的管接头损坏松动； 4油箱油液太少，无法吸吸； 5油箱通气孔堵塞； 6多路阀中的主溢流阀损坏失效。,（一）铲斗及动臂均无动作,1首先试验动臂升降，若动臂提升也无力，则故障原因是： （1）多路阀中主溢流阀故障 （2）液压泵因磨损、性能下降， （3）吸油管破裂或吸油管与泵的管接头损坏松动 （4）油箱油液太少，无法吸吸。 2若动臂举升正常，则故障原因是： （1）翻斗操纵阀泄漏严重 （2）翻斗控制油路上的过载阀出现故障，造成过载阀提 前开启. （3）翻斗液压缸故障瞧（4）管路泄漏。,一、按故障分类分析,（
