工程机械液压系统故障的现场检测与诊断分析

工程机械液压系统故障的现场检测与诊断分析

孙辉

德州市产品检验检测研究院253000

摘要:工程机械在使用过程中,受各种因素的影响,其液压系统容易发生故障。由于液压系统封闭运行,进一步增加了故障检测和判断的难度。为了确保工程机械正常运行,需要研究分析其存在的故障。为此,本文通过对工程机械液压系统的常见故障进行研究分析,提出相应的现场诊断及检测方式,为分析液压系统的故障提供参考依据。

关键词:液压系统;故障;诊断方式

1工程机械液压系统常见故障

1.1液压系统存在噪声

振动强烈,空气进入液压缸、管内油流速激烈,以及阀换向、压力阀等工作不良,进而在一定程度上造成系统共振。

1.2系统压力不正常

(1)压力不足:损坏溢流阀旁通阀,损坏泵、马达或缸。

(2)压力不稳定:空气混在油中,磨损溢流阀、弹簧缺乏刚性,蓄能器或充气阀失效,磨损泵、马达或缸。

(3)压力过高:减压阀、溢流阀、卸荷阀在设定值方面存在相应的错误,使得变量机构的正常工作在不同程度受到影响和制约。

1.3系统动作不正常

(1)在工程机械液压系统中,由于电磁阀中的电磁铁发生故障,进而在一定程度上直接影响限位、顺序装置的正常工作,进一步损坏缸或马达等。

(2)工程机械的液压泵输出流量比较低,或者液压系统存在严重的泄漏,造成油液黏度过高或过低,造成阀芯卡涩,进一步磨损缸或马达。

(3)液压系统压力不正常,空气混合在油中,进而造成阀芯出现卡涩,同时磨损、损坏缸和马达。

1.4系统液压冲击大

(1)在换向的过程中,由于液压系统的关闭或开启在短时间内完成,在一定程度上使得动能、势能发生相互转换产生巨大的冲击。

(2)在运动过程中,液压缸突然被制动或到达终点。由于液压缸的动量、惯性等在运动过程中比较大,如果突然被制动或发生碰撞,进而在一定程度上增加压力。

1.5系统油温高

设定的压力在工程机械液压系统中往往比较高。溢流阀、卸荷阀等卸荷回路元件工作不正常。卸压时间比较短。油箱结构设计的不合理,或者油量不足。

2其他故障

2.1泵不出油

(1)在工作过程中,由于没有连接电源,或者电路及元件存在故障,进而在一定程度上导致电动机轴不能正常转动,或者引发电动机出现反转,进而使得液压泵出现反转。

(2)受发热的影响和制约,造成电动机跳闸。溢流阀调压过高,超荷载后导致液压泵出现闷泵现象,卡死溢流阀芯或堵塞阻尼孔,使得电机发生故障。

(3)卡死泵内部滑动副卡死。

(4)柱塞泵变量机构出现失灵,加工精度不够,装配不到位,进而在一定程度上使得油温过高影响零件的形成等。

2.2压力、流量不稳定

在输出功率方面,电动机、机械驱动机构比较小,通常情况下是因排量、压力过大造成的。在转子槽内,个别叶片间隙过大,高压油流向低压腔。

2.3液压控制系统故障

(1)在系统中输入控制信号后,执行元件不动作。

(2)在系统中输入控制信号后,沿着某一方向,执行元件运动到底。

(3)执行元件零位不准确。需要对伺服阀的调零偏置信号、调零、颤振信号的正常性进行检查。

(4)输入信号相比,执行元件出现振荡或滞后现象。需要对伺服放大器的放大倍数、系统油压等进行检查。

3诊断故障的方法

3.1主观诊断技术

所谓主观诊断技术,通常情况下是指维修人员借助简单的诊断仪器或设备,结合自身的实践经验,进而在一定程度上研究、分析、判断故障产生的原因和部位,其诊断方法主要包括:3.2直觉经验法

所谓直觉经验法通常情况下是指凭感官和经验,维修人员对故障原因通过看、听、摸、闻、问等方式进行相应的排查和分析。判断故障的具体过程主要表现为:

(1)看执行元件的爬行、无力、速度异常等现象。b听。通过听判断泵和马达是否存在异常声响.以及溢流阀是否存在尖叫声等。c摸。通过触摸判断系统元件的油温、冲击,以及振动的大小等。

(2)通过闻,判断油液是否存在变质、轴承是否存在烧坏等现象。

(3)通过询问设备操作者,进而在一定程度上了解液压系统的工况。

3.3参数测量法

所谓参数测量法是指利用系统回路中测得的工作参数与系统工作的正常值进行对比,进一步对故障及故障部位进而确定。

3.4逻辑分析法

逻辑分析法是指分析元件、系统、设备之间的逻辑关系,进而在一定程度上对故障的发生部位进行确定。

3.5堵截法

堵截法需要分析液压系统的组成结构,结合故障的实际情况,进而在一定程度上选择确定相应的堵截点。

4诊断技术

4.1仪器诊断技术

借助仪器显示或计算机运算等,对液压系统的压力、流量、执行部件的速度等进行研究分析,在一定程度上对故障部位和故障原因进行判断。

4.2智能诊断技术

通过对人脑机能进行模拟,进而在一定程度上获取、传递故障信息,借助专家经验以及相应的诊断策略,进一步识别、预测诊断对象。其中,基于人工智能的专家诊断系统是通过计算机对某一领域内有经验的专家解决问题的模式进行模仿在计算机中输入相应的故障现象,通过模拟进一步显示相应的维修、预防方案或措施等。

4.3对换诊断法

现场维修中常采用不用仪器的对换诊断方法,这种方法常在不同型号机器进行整体测试时使用,即若现场无检测仪器或被查元件比较精密而不宜拆开时,可换上其它同型号机器上元件再进行检查,即能快速地诊断出有否故障。如一台挖掘机在工作不到500h时,工作装置液压系统无力,当时现场无检测仪器,根据经验初步判断主安全阀有故障;可是现场解体主安全阀,发现先导针阀锥面并无明显的磨损和伤痕,遂将同场另一台同型号的挖掘机上的主安全阀与该安全阀进行了对换,试机后故障被排除。这种对换诊断法简单易行,但须判断准确。

4.4泄漏、溢流阀诊断

(1)打开柱塞液压泵壳体,对泄漏口的观察,主机启动,执行元件不动作,三个阶段来考察重负荷动作和无负荷动作。若漏油口排油量不大,说明液压泵内泄漏量不大.反之,说明液压泵已损坏。

(2)打开油箱溢流阀回油口,液压泵启动,执行元件不动作和无负荷动作时,溢流阀回油口应无油排出,在重负荷时会有大量的油喷出。

4.5参数测量诊断法

随着液压系统逐步向大型化和自动控制方向发展,同时出现了多种故障诊断方法。最为常用的除了上述几种方法以外,还有参数测量诊断法。液压系统产生故障的实质就是系统工作参数的异常变化,因此当液压系统发生故障时必然是系统中某个元件或某些元件有故障,也就是说某个参数已偏离了规定值。需维修人员马上处理。然后在参数测量的基础上,结合逻辑分析法,就可以快速、准确地找出故障所在。

结束语

综上所述,为了确保工程机械正常工作,通常情况下需要做好故障诊断工作,需要对熟悉和掌握液压元件的工作特性、系统结构、工作原理等,并且在一定程度上掌握液压元件、辅件、系统之间的配置关系,建立和完善设备维修、护理制度,同时积累相应的数据和设备运转记录。

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