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液壓系統(tǒng)的故障原因分析和故障特征及診斷
發(fā)布時(shí)間：
2015-04-13 12:31
湖北中鋼聯(lián)冶金工程有限公司 湖北武漢 430023
【摘要】 隨著液壓系統(tǒng)及相關(guān)的液壓設(shè)備的不斷發(fā)展，對(duì)其相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷時(shí)，具有更高的難度及復(fù)雜度，對(duì)其故障診斷技術(shù)進(jìn)行深入的研究，結(jié)合各種先進(jìn)的故障診斷技術(shù)，對(duì)其多樣化的、隱蔽性的故障進(jìn)行有效的診斷，對(duì)于生產(chǎn)力的提高具有非常重要的作用。本文就將對(duì)液壓系統(tǒng)的故障原因以及集體的診斷方法做一個(gè)淺析。
【關(guān)鍵詞】液壓系統(tǒng);故障。
1.1、觀察診斷法
觀察診斷法是日前采用最普遍的方法，它是靠維修人員憑個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷故障可用“六看四聽(tīng)、四摸唉、三閱六問(wèn)”12個(gè)簡(jiǎn)單的字來(lái)概括。所謂的“六看”是指看工作結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度;看各測(cè)壓點(diǎn)的壓力值;看油液的清潔度是否變質(zhì)，農(nóng)面是否有泡沫，油量是否足夠;看各個(gè)管接頭、液壓缸端蓋、泵軸等處是否有滲漏和滴漏;看液壓缸桿工作時(shí)有無(wú)振動(dòng)而產(chǎn)生的跳動(dòng);看工作循環(huán)、系統(tǒng)工作壓力、流量的穩(wěn)定性;“四聽(tīng)”是聽(tīng)泵和壓力閥是否有噪聲;聽(tīng)換向時(shí)是否有沖擊聲;聽(tīng)是否有氣蝕與困油的異常聲;聽(tīng)液壓泵和液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否的敲打聲;“四摸”是摸液壓泵、油泵、閥類(lèi)元件的外殼農(nóng)而溫度;摸運(yùn)動(dòng)部件和油管是否有高頻振動(dòng);摸有無(wú)爬行;摸各個(gè)管接頭以及安裝螺釘?shù)乃删o程度;“一嗅”是嗅油液是否有變質(zhì)的味道，是否有橡膠因溫度過(guò)高生產(chǎn)的特殊氣味;“三閱”是查閱技術(shù)檔案中的故障檔案;查閱日檢、定檢片;查閱維修保養(yǎng)記錄;“六問(wèn)”是問(wèn)系統(tǒng)是否正常;問(wèn)油液、液芯更換時(shí)間;問(wèn)故障前壓力閥、流量閥是否調(diào)節(jié)過(guò)，有何不正常的現(xiàn)象;問(wèn)故障前是否更換過(guò)液壓件、密封件;問(wèn)故障后系統(tǒng)有哪些不正常;問(wèn)過(guò)去常出現(xiàn)哪些故障，是如何排除的。
1.2、儀表測(cè)量檢查法
儀表測(cè)量檢查法主要是在工作中借助對(duì)液壓系統(tǒng)各部分液壓油的壓力、流量和油溫的測(cè)量來(lái)判斷該系統(tǒng)的故障點(diǎn)在般的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中，由于液壓系統(tǒng)的故障往往表現(xiàn)為壓力不足，容易察覺(jué);而流量的檢測(cè)則比較困難，測(cè)量的大小只可通過(guò)執(zhí)行元件動(dòng)作的快慢做出錯(cuò)略的判斷ICI此，在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中，更多地采用檢測(cè)系統(tǒng)壓力的方法。
1.3、模型診斷法
模型診斷法的主要診斷方法是：將系統(tǒng)中的此可以進(jìn)行測(cè)量的特征量應(yīng)用數(shù)學(xué)的手段對(duì)其進(jìn)行有效的描述，然后對(duì)著此特征量的頻率、相位、幅值等參數(shù)與故障源之間的關(guān)系進(jìn)行分析，得出其中的關(guān)系之后，對(duì)相關(guān)的特征量信號(hào)進(jìn)行測(cè)量、處理與分析，就能對(duì)液壓系統(tǒng)的故障部位及故障類(lèi)型進(jìn)行有效的判斷，在該種故障診斷方法中，主要的診斷技術(shù)有動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)及傳感器技術(shù)，在整個(gè)診斷工作中，要進(jìn)行人量的建模處理與信號(hào)處理，雖然這種方法在理論上具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但是在具體的故障診斷應(yīng)用中，液壓系統(tǒng)中的設(shè)備結(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜，并且設(shè)各在工作的過(guò)程中，受到多種ICI素的影響，農(nóng)現(xiàn)出非線性的特征，對(duì)其數(shù)學(xué)模型進(jìn)行構(gòu)建時(shí)，非常的復(fù)雜，這也使的該種診斷方法的應(yīng)用范圍存在定的局限性。
1.4、智能診斷法
智能診斷法師在液壓系統(tǒng)的故障診斷工作中應(yīng)用人工智能技術(shù)，該種診斷技術(shù)能夠?qū)收喜课坏臓顟B(tài)進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)與識(shí)別，基于專(zhuān)家系統(tǒng)的診斷技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)是日前常用的兩種智能診斷方法，應(yīng)用者兩種智能診斷技術(shù)，能夠有效的進(jìn)行故障信號(hào)的獲取、傳遞與處理其中，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷技術(shù)，具有很強(qiáng)的非線性及維性等特征，應(yīng)用該技術(shù)的故障診斷系統(tǒng)具有并行性、自學(xué)習(xí)能力、自適應(yīng)能力、較強(qiáng)的記憶性能、推測(cè)性能、聯(lián)想性能、原則上容錯(cuò)等諸多的功能，具有很高的診斷正確率，對(duì)系統(tǒng)中的各種故障進(jìn)行非常好的檢測(cè)。
2、液壓系統(tǒng)引起故障原因分析
2.1、液壓油的故障
液壓油是引起液壓裝置故障的主要原因、液壓油的檢查內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn)：液壓油的清潔度，是否因?yàn)橛蜏剡^(guò)高引起油液顏色、薪度和稠度的變化及產(chǎn)生異常氣味等。
2.2、泵、閥的故障
引起泵、閥故障，主要有以下方面的原因：緊固螺栓的松動(dòng)或緊固過(guò)度造成的變形與破損;負(fù)載的劇烈變化引起的振動(dòng)、沖擊;組裝、拆卸時(shí)不當(dāng)操作引起零件破損、變形。
2.3、蓄能器的故障
蓄能器是貯藏高壓油的裝置、當(dāng)泵處于正常無(wú)負(fù)荷狀態(tài)或空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，可給蓄能器沖油。蓄能器貯存的高壓油在需要時(shí)可以釋放出來(lái)，補(bǔ)充泵的流量，或在停泵時(shí)給系統(tǒng)供油。蓄能器出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)影響液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
3、液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障排除辦法
在確定了液壓系統(tǒng)故障部位和產(chǎn)生故障的原因后，應(yīng)本著“先外后內(nèi)”、“先調(diào)后拆”、“先洗后修”的原則，制定具體的維修措施。噪聲和振動(dòng)、爬行、泄漏、沖擊、油溫過(guò)高、壓力不足和運(yùn)動(dòng)速度低于規(guī)定值或不運(yùn)動(dòng)等，產(chǎn)生故障的主要原因是系統(tǒng)中某一元件失靈或系統(tǒng)中各元件綜合性因素造成的、機(jī)械、電氣及外界因素會(huì)使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，有些故障通過(guò)調(diào)整可以解決，有些因磨損造成精度超差而引起故障，則需要通過(guò)修理才能恢復(fù)其性能、具體方法如下：
3.1、對(duì)元件和系統(tǒng)進(jìn)行清理、清除加工和組裝過(guò)程中殘留的污染物，液壓元件在沒(méi)到加工工序后都應(yīng)凈化，裝配后應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格清洗。用系統(tǒng)工作時(shí)使用的工作介質(zhì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行徹底沖洗，達(dá)到系統(tǒng)要求的污染度后，將沖洗液放掉，注入新的工作介質(zhì)，才能正式運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.2、裝在油箱上的泵應(yīng)使用橡膠墊減振，為吸收液壓泵流量及壓力脈動(dòng)，可在液壓泵的出口裝置消聲器，壓油罐的一段用高壓軟管，對(duì)泵和管路的連接進(jìn)行隔振。
3.3、對(duì)泵產(chǎn)生空穴現(xiàn)象，可采用直徑較大的吸油管減小管道局部阻力;采用大容量的吸油過(guò)濾器，防止油液中混入空氣;合理設(shè)計(jì)液壓泵，提高零件剛度。管接頭及液壓元件的密封處密封性要好，吸油管處應(yīng)防止吸入氣泡。
3.4、對(duì)于液壓沖擊，應(yīng)延長(zhǎng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間和運(yùn)動(dòng)部件的制動(dòng)時(shí)間，限制管道中液體的流速和運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度。在機(jī)床液壓系統(tǒng)中，昔道中液體的流速一般應(yīng)限制在4.Sm/s 以下。
4、液壓系統(tǒng)故障診斷的發(fā)展
多種知識(shí)表現(xiàn)方法的結(jié)合，為了對(duì)系統(tǒng)中的各種故障進(jìn)行有效的描述與表達(dá)，面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法得以提出，將語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、框架、規(guī)則等各種知識(shí)表示方法進(jìn)行有效的結(jié)合;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其具有自主性強(qiáng)、交互性強(qiáng)、存在感強(qiáng)、感知性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)中的復(fù)雜技術(shù)進(jìn)行一種可視化的轉(zhuǎn)換，更有利于人民對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果的理解與掌握;專(zhuān)家系統(tǒng)的診斷法，是種基于知識(shí)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，從領(lǐng)域?qū)＜夷抢铽@得專(zhuān)業(yè)知識(shí)，用來(lái)解決只有專(zhuān)家才能解決的困難問(wèn)題。它是研究最多、應(yīng)用最廣的類(lèi)智能診斷系統(tǒng)，主要用于那些沒(méi)有精確數(shù)學(xué)模型或很難建立數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜系統(tǒng)。由于在專(zhuān)家系統(tǒng)中，知識(shí)通常是系統(tǒng)性、理論性較強(qiáng)的知識(shí)，因此求解結(jié)果可靠性高，并且由于知識(shí)是顯式，使其具有很好的解釋能力。
總之，在液壓系統(tǒng)在煤礦機(jī)械化設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用的今天，其為現(xiàn)代化的煤礦開(kāi)采裝備提供了可愛(ài)的技術(shù)保障，同時(shí)由于液壓系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和煤礦井下的特殊工作環(huán)境，液壓系統(tǒng)會(huì)不可避免地發(fā)生各式各樣的故障。那么如何能對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行有效檢測(cè)、可靠維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除潛在故障，對(duì)保證液壓系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性具有十分重要的意義，這要求我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦幸o跟時(shí)代發(fā)展步伐，不斷提高液壓系統(tǒng)的故障診斷水平，以此促進(jìn)工作的有效性開(kāi)展。
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