冶金機(jī)械的液壓故障分析及排除方法

董文輝

（江西銅業(yè)銅材有限公司 江西 貴溪 335424）

隨著液壓技術(shù)的發(fā)展,液壓系統(tǒng)在冶金設(shè)備上的應(yīng)用日益廣泛。液壓系統(tǒng)的故障將嚴(yán)重影響設(shè)備的開(kāi)停工時(shí)間,增加生產(chǎn)成本。因此,一方面確保液壓系統(tǒng)長(zhǎng)期、可靠工作是設(shè)備管理的重要工作;另一方面,當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能夠迅速地找到原因并有效地解決也特別重要。

分析液壓系統(tǒng)的故障必須充分了解整個(gè)液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和元器件配置。由于液壓系統(tǒng)是密封帶壓系統(tǒng),管路中油液的流動(dòng)情況、液壓元件內(nèi)部的零件動(dòng)作和密封是否損壞都不易觀察到,因此分析故障的原因和判斷故障的部位都比較困難。

1 冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)基本特點(diǎn)

1.1 壓力高、流量大和功率大

這是現(xiàn)代化冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，系統(tǒng)壓力等級(jí)和泵、馬達(dá)轉(zhuǎn)速高,可以增加能量傳輸密度，降低傳動(dòng)系統(tǒng)重量功率比。

1.2 控制系統(tǒng)復(fù)雜、精度高

冶金設(shè)備中主要的液壓控制系統(tǒng)普遍采用了電液比例閥和伺服閥，響應(yīng)快、動(dòng)作平穩(wěn)、位置精度高，裝置的技術(shù)內(nèi)容十分豐富與復(fù)雜。

1.3 可靠性要求高

這是由現(xiàn)代化冶金生產(chǎn)的連續(xù)性與協(xié)同性決定的，液壓系統(tǒng)復(fù)雜精密，許多故障都將導(dǎo)致停機(jī)和損失。

1.4 安全性要求高

冶金液壓設(shè)備在高溫環(huán)境下運(yùn)行，系統(tǒng)壓力高，安全生產(chǎn)不容忽視。

1.5 元件價(jià)格昂貴

目前很多大型冶金企業(yè)機(jī)械的元件，造價(jià)昂貴，有些備件需從國(guó)外引進(jìn)，采購(gòu)周期長(zhǎng)，資金占用量大。

2 冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障

2.1 按故障發(fā)生時(shí)間分類(lèi)

（1）早期故障。運(yùn)行開(kāi)始2～3個(gè)月內(nèi)發(fā)生，隨時(shí)間推移故障率迅速下降。主要原因是設(shè)計(jì)、制造缺陷或安裝、使用環(huán)境不當(dāng)。

（2）偶發(fā)故障。系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行階段發(fā)生，具有隨機(jī)性,只能采取安保措施或準(zhǔn)備必要備件及時(shí)更換。主要原因是設(shè)計(jì)、使用不當(dāng)及維修不力。

（3）壽命故障。由于元件或系統(tǒng)部件磨損、疲勞、老化、腐蝕等達(dá)到使用期限，一般事先有征兆，如聲音反常、移動(dòng)不平滑。

2.2 按故障特征分類(lèi)

（1）壓力故障。如壓力達(dá)不到要求，壓力不穩(wěn)定或壓力調(diào)節(jié)失靈，壓力沖擊等。主要原因有:吸油困難；油液溫度或粘度過(guò)高；泵或電機(jī)故障；泄漏；溢流閥調(diào)定值低或失效；閥工作失效。

（2）動(dòng)作故障。如起動(dòng)不正常，執(zhí)行元件速度過(guò)慢或不能動(dòng)作，負(fù)荷作用下執(zhí)行元件速度顯著降低等。主要原因有:潤(rùn)滑不良摩阻變化；空氣進(jìn)入；壓力脈沖較大或系統(tǒng)壓力過(guò)低；閥出現(xiàn)故障；泄漏增大；別勁、燒結(jié)。

（3）油溫過(guò)高。主要原因有:油粘度過(guò)高或油位低；內(nèi)泄嚴(yán)重；冷卻器堵塞；泵修理后性能差；壓力調(diào)定過(guò)大；摩擦損失大。

（4）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(duì)運(yùn)動(dòng)表面磨損嚴(yán)重；油溫、壓力過(guò)高。

（5）噪音和振動(dòng)。主要原因有:系統(tǒng)進(jìn)入空氣或空穴;機(jī)械系統(tǒng)引起振動(dòng)；壓力和流量脈動(dòng)大；油流漩渦、油面過(guò)低或油粘度大；元件堵塞或阻力太大；泵校正不當(dāng)。

（6）氣穴與氣蝕。主要原因有:油溫過(guò)高、油粘度過(guò)大及油液自身發(fā)泡；泵的自吸性能低、吸油阻力大；油箱液面低；密封失效或接頭松動(dòng)；元件結(jié)構(gòu)及加工質(zhì)量。

液壓設(shè)備產(chǎn)生故障的原因除設(shè)計(jì)、制造、安裝未達(dá)到規(guī)范要求以及設(shè)備長(zhǎng)期使用后零部件的正常磨損外，由于操作管理不當(dāng)引起的故障尤應(yīng)注意。

3 液壓故障診斷技術(shù)及應(yīng)用

液壓故障診斷的主要工作內(nèi)容，就是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況，判定故障的性質(zhì)與程度，查找失效元(器)件及其位置，排除故障，保障生產(chǎn)正常進(jìn)行。常用的有簡(jiǎn)易診斷和精密診斷兩種。

3.1 簡(jiǎn)易診斷技術(shù)

又稱(chēng)為主觀診斷法。靠維修人員利用簡(jiǎn)單儀器和憑個(gè)人的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，分析、判斷故障產(chǎn)生的原因和部位，方便快捷。但是，由于各人的感覺(jué)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的不同，以及判斷能力的差異。其結(jié)果有差別。此診斷技術(shù)屬于簡(jiǎn)單的定性分析，可靠性較低。它包括直覺(jué)經(jīng)驗(yàn)法、參數(shù)測(cè)量法、邏輯分析法、堵截法、故障樹(shù)分析法等。維修人員主要是通過(guò)看、聽(tīng)、摸、聞、閱、問(wèn)等方法對(duì)液壓系統(tǒng)作全面檢查.判斷故障原因。具體方法如下:

（1）看?？匆簤合到y(tǒng)工作的真實(shí)狀態(tài)。執(zhí)行元件是否有爬行、速度異常等現(xiàn)象；測(cè)壓點(diǎn)工作壓力值是否穩(wěn)定；管路或元件各連接處有無(wú)泄漏及泄漏量的大小:伺服閥和比例閥電氣插頭是否擰緊；油箱內(nèi)液位的高度是否符合要求:生產(chǎn)的產(chǎn)品是否合格。

（2）聽(tīng)。用聽(tīng)覺(jué)來(lái)判斷液壓系統(tǒng)和泵、閥等元件工作時(shí)是否正常。聽(tīng)主泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中有無(wú)異音。伺服閥、溢流閥等元件工作時(shí)有無(wú)異常嘯叫聲:換向閥在換向時(shí)沖擊聲是否過(guò)大；用聽(tīng)音棒聽(tīng)減壓閥內(nèi)有無(wú)內(nèi)泄漏聲。等。

（3）摸。用手摸主泵或閥在運(yùn)行中有無(wú)異常振動(dòng)及異常溫升、管道有無(wú)明顯振動(dòng)。用測(cè)溫儀測(cè)量油溫，當(dāng)溫升超標(biāo)時(shí)。要查原因。

（4）聞。聞?dòng)拖渲械挠褪欠裼挟愇丁?/p>

（5）閱。查閱設(shè)備技術(shù)檔案及交接班記錄中，有關(guān)故障分析與維修保養(yǎng)的記錄。

（6）問(wèn)。詢(xún)問(wèn)設(shè)備操作者，了解設(shè)備平時(shí)工況、更換液壓油的時(shí)間，泵、閥、缸等元件有無(wú)異常，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)及常出現(xiàn)的故障和排除方法。

3.2 精密診斷技術(shù)

又稱(chēng)為客觀診斷法。它是在簡(jiǎn)易診斷的基礎(chǔ)上，對(duì)液壓系統(tǒng)的壓力、流量、溫度、噪聲、振動(dòng)、油液的清潔度、泄漏、執(zhí)行元件的運(yùn)行速度、力矩等數(shù)據(jù)，借助于各種儀器顯示或計(jì)算機(jī)運(yùn)算得出判斷結(jié)果，對(duì)有疑問(wèn)的異?，F(xiàn)象，進(jìn)行定量分析，從而找出故障原因或預(yù)防故障的發(fā)生?，F(xiàn)在，在大型冶金企業(yè)的冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)上，其關(guān)鍵部位和元件，裝有各種監(jiān)測(cè)儀器(如壓力、流量、溫度、速度、位移、液位等傳感器)。在生產(chǎn)過(guò)程中，如果系統(tǒng)某處發(fā)生異常現(xiàn)象時(shí)，監(jiān)測(cè)儀器均可實(shí)測(cè)到該處的技術(shù)狀況，并可在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示。

3.3 振動(dòng)診斷技術(shù)

基本工作過(guò)程:用傳感器將液壓系統(tǒng)的壓力、流量的脈動(dòng)量或者液壓元件殼體的振動(dòng)信號(hào)(位移、速度及加速度)測(cè)出，并通過(guò)譜分析儀作頻譜變換，將這些譜圖與各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(正常狀態(tài)及各種典型故障狀態(tài))譜圖進(jìn)行比較，可以確定故障所在的位置。

3.4 聲學(xué)診斷技術(shù)

基本原理是液壓系統(tǒng)的每一種狀態(tài)對(duì)應(yīng)著完全一定的音頻信號(hào)，對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行分析，可用來(lái)確定液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障情況。

3.5 智能化診斷技術(shù)

指開(kāi)發(fā)診斷型專(zhuān)家系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)處理、分析、故障識(shí)別自動(dòng)完成，以減輕診斷的工作量，提高診斷速度及正確性。

4 結(jié)束語(yǔ)

冶金設(shè)備的液壓系統(tǒng)由于在高溫和多粉塵的惡劣環(huán)境中，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、任務(wù)重，故障多發(fā)，原因是多方面的，故障的判斷和排除也較為復(fù)雜。我們認(rèn)為要做好故障診斷和維修工作必須注意:

4.1 熟悉液壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理和液壓系統(tǒng)的工作特性，掌握液壓元件、系統(tǒng)的配置關(guān)系及工作條件和環(huán)境要求。

4.2 加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)是確保設(shè)備正常工作十分重要的環(huán)節(jié)；掌握液壓系統(tǒng)故障發(fā)生的特點(diǎn)，對(duì)常見(jiàn)故障提出預(yù)防措施，則系統(tǒng)的故障就可以減少或避免。嚴(yán)格執(zhí)行日常點(diǎn)檢制度。加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)和備件質(zhì)量。以確保設(shè)備正常工作。同時(shí)，也應(yīng)建立健全設(shè)備檢查與運(yùn)轉(zhuǎn)記錄、維護(hù)、故障排除等技術(shù)檔案。

4.3 熟悉各類(lèi)液壓元件的故障現(xiàn)象和檢查方法.并在實(shí)踐中總結(jié)提高。掌握和合理選用液壓系統(tǒng)故障診斷分析方法.具備必要的檢測(cè)儀器和手段，加強(qiáng)學(xué)習(xí)與應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)的故障診斷技術(shù)。

［1］賀利峰.機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析[J].河北企業(yè),2007，6.

［2］李麟.冶金中液壓設(shè)備故障的分析[J].科技資訊,2011，24.