液壓機(jī)械系統(tǒng)常見故障及診斷

王宗祥

摘要：分析液壓故障必須深刻理解液壓系統(tǒng)原理圖，對液壓系統(tǒng)原理圖中各個(gè)元件的作用做個(gè)整體了解，然后根據(jù)液壓系統(tǒng)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析、判斷，針對許多因素引起的液壓系統(tǒng)故障原因需逐一分析，抓住液壓系統(tǒng)主要故障，才能較好的解決和排除。

關(guān)鍵詞：煤礦；液壓機(jī)械；故障診斷

液壓系統(tǒng)中工作液壓元件和管路中的流動(dòng)情況，外界是很難了解到的，所以分析、診斷存在較多的困難，因此要求人們具備較強(qiáng)分析判斷液壓系統(tǒng)故障的能力。在機(jī)械、液壓、電氣諸多復(fù)雜的關(guān)系中找出液壓系統(tǒng)故障原因和部位并及時(shí)、準(zhǔn)確加以排除。

一、常見故障概述

通過實(shí)際調(diào)查分析歸納出礦山液壓機(jī)械系統(tǒng)常見故障如下：

（一）系統(tǒng)無壓力或壓力不足

主要原因有：泵不供油、油箱油位過低吸油困難、油液粘度過高、泵轉(zhuǎn)向不對、泵堵塞或損壞、.接頭或密封泄漏、主泵或馬達(dá)泄漏過大、油溫過高、溢流閥調(diào)定值低或失效、泵補(bǔ)油不足、閥工作失效。

（二）執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度不夠或完全不動(dòng)

主要原因有：潤滑不良、摩擦阻力變化、空氣進(jìn)入、壓力脈沖較大或系統(tǒng)壓力過低、閥出現(xiàn)故障、泄漏增大、別勁、燒結(jié)。

（三）溫度過高

主要原因有：油粘度過高、內(nèi)泄嚴(yán)重、冷卻器堵塞、泵修理后性能差及油位低、壓力調(diào)定過大、摩擦損失大。

（四）壓力或流量的波動(dòng)

主要原因有：泵工作原理及加工裝配誤差引起、控制閥閥芯振動(dòng)、換向時(shí)油液慣性。

（五）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、相對運(yùn)動(dòng)表面磨損嚴(yán)重、溫壓力過高。

（六）振動(dòng)和噪聲

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

（七）液壓沖擊

主要原因有：工作部件高速運(yùn)動(dòng)的慣性、元件反應(yīng)動(dòng)作不夠靈敏、液流換向、節(jié)流、緩沖裝置不當(dāng)或失靈、泄漏增加、空氣進(jìn)入、油溫過高。

（八）液壓卡緊

主要原因有：徑向力不平衡、元件被雜質(zhì)阻塞、彈性變形或膨脹引起的附加阻力、相對運(yùn)動(dòng)表面加工質(zhì)量差。

（九）氣穴與氣蝕

主要原因有：油溫過高、油粘度過大及油液自身發(fā)泡、泵自吸性能低、吸油阻力大、油箱液面低、密封失效或接頭松動(dòng)、件結(jié)構(gòu)及加工質(zhì)量。

二、診斷技術(shù)及應(yīng)用

（一）主觀診斷技術(shù)

指維修人員利用簡單的診斷儀器憑借個(gè)人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析判斷故障產(chǎn)生的原因和部位。方便快捷，可靠性較低，屬于較簡單定性分析。包括直覺經(jīng)驗(yàn)法、參數(shù)測量法、邏輯分析法、堵截法、故障樹分析法等。

直覺經(jīng)驗(yàn)法指維修人員憑感官和經(jīng)驗(yàn)，通過看、聽、摸、聞、問等方法判斷故障原因：看執(zhí)行元件是否爬行、無力、速度異常，液位高度、油液變質(zhì)及外泄漏，測壓點(diǎn)工作壓力是否穩(wěn)定，各連接處有無泄漏及泄漏量；聽泵和馬達(dá)有無異常聲響、溢流閥尖叫聲、軟管及彎管振動(dòng)聲等。摸系統(tǒng)元件的油溫和沖擊、振動(dòng)的大小、聞?dòng)鸵菏欠褡冑|(zhì)、軸承燒壞、油泵燒結(jié)等。詢問設(shè)備操作者，了解液壓系統(tǒng)平時(shí)工況、元件有無異常、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)及出現(xiàn)過的故障和排除方法。

參數(shù)測量法指通過測得系統(tǒng)回路中所需點(diǎn)處工作參數(shù)，將其與系統(tǒng)工作正常值比較，即可判斷出參數(shù)是否正常、是否有故障及故障所在部位，適于在線監(jiān)測、定量預(yù)報(bào)和診斷潛在故障。

邏輯分析法指根據(jù)元件、系統(tǒng)、設(shè)備三者邏輯關(guān)系和故障現(xiàn)象，通過研究液壓原理圖和元件結(jié)構(gòu)，進(jìn)行邏輯分析，找出故障發(fā)生部位。

故障樹分析法指對系統(tǒng)做出故障樹邏輯結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)故障畫在故障樹的頂端為頂事件，根據(jù)各元件部位的故障率數(shù)據(jù)，最終確定系統(tǒng)故障。適合較大型、較復(fù)雜系統(tǒng)故障的判定和預(yù)測。

（二）儀器診斷技術(shù)

根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力、流量、溫度、噪聲、震動(dòng)、油的污染、泄露、執(zhí)行部件的速度、力矩等，通過儀器顯示或計(jì)算機(jī)運(yùn)算得出判斷結(jié)果。診斷儀器有通用型、專用型、綜合型、其發(fā)展方向是非接觸式、便攜式、多功能和智能化。包括鐵譜記錄法、震動(dòng)診斷法、聲學(xué)診斷法、熱力學(xué)診斷法等。如鐵譜記錄法，通過分析鐵粉圖譜，根據(jù)鐵粉記錄圖片上的磨損粉末、大小和顏色等信息，準(zhǔn)確得到液壓系統(tǒng)的磨損與腐蝕的程度和部位，并可對液壓油進(jìn)行定量污染分析和評(píng)價(jià)，做到在線檢測和故障預(yù)防。

（三）數(shù)學(xué)模型診斷技術(shù)

指用一定的數(shù)學(xué)手段描述系統(tǒng)某些可測量特征量在幅值、相位、頻率及相關(guān)性上與故障源之間的聯(lián)系，然后通過測量、分析、處理這些信號(hào)來判斷故障源部位。其實(shí)質(zhì)是以傳感器技術(shù)和動(dòng)態(tài)測試技術(shù)為手段，以信號(hào)處理和建模處理為基礎(chǔ)的診斷技術(shù)。包括功能診斷法、信號(hào)法、頻域診斷法、隨機(jī)信號(hào)頻率響應(yīng)法、主成份診斷法等。

（四）智能診斷技術(shù)

指模擬人腦機(jī)能，有效獲取、傳遞、處理、再生和利用故障信息，運(yùn)用大量獨(dú)特的專家經(jīng)驗(yàn)和診斷策略，識(shí)別和預(yù)測診斷對象包括模糊診斷法、灰色系統(tǒng)診斷法、專家系統(tǒng)診斷法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)診斷法等。目前研究最活躍的是專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使故障診斷智能化，具有廣闊發(fā)展應(yīng)用前景?；谌斯ぶ悄艿膶＜以\斷系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)模仿在某一領(lǐng)域內(nèi)有經(jīng)驗(yàn)的專家解決問題的方法，將故障現(xiàn)象輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入現(xiàn)象及知識(shí)庫中知識(shí)按推理集中存放的推理方法，推算出故障原因，并提出維修或預(yù)防措施。

三、結(jié)論

由于礦山設(shè)備工作狀態(tài)的多樣性及液壓系統(tǒng)的愈加復(fù)雜，在生產(chǎn)實(shí)踐中還應(yīng)該積極研究與應(yīng)用多種現(xiàn)代先進(jìn)診斷技術(shù)。隨著診斷技術(shù)智能化，高精度化，不解體化并與先進(jìn)通訊技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，智能傳感器技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的融合，礦山液壓機(jī)械系統(tǒng)故障診斷的準(zhǔn)確性，快捷性和便利性必將大大提高，要做好故障診斷工作必須熟悉和運(yùn)用液壓系統(tǒng)故障診斷分析方法并合理選用，具備必要的檢測儀器和一定的檢測手段，注意學(xué)習(xí)和應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)的診斷技術(shù)。endprint