便携式液压检测仪在工程机械故障诊断中的运用.pdf

液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 0 1 4年 第 O 7期 d o i l 0 ．3 9 6 9 4 ． is s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 4 ． 0 7 ．0 2 9 便携式液压检测仪在工程机械故障诊断中的运用 张 磊 ， 朱容 萱， 闫守维 ， 李 涛 Ap l i c a t i o n o f Po r t a b l e Hy d r a u l i c Te s t e r f o r En g i n e e r i n g M a c h i ne r y F a u l t Di a g no s i s Z HANG L e i ， Z HU Ro r t g - x u a tr ， Y AN S h o t - we i ， L I T a o 9 6 5 2 0部 队 机械教研室 ， 河南 洛阳4 7 1 0 0 3 摘 要 便携式检测仪为一种快速故障检测设备 ， 在工程机械液压传动系统故障诊断中运用广泛。 关键词 便携式检测 仪 ； 液压系统 ； 故障分析 中图分类号 T H1 3 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 4 0 7 0 0 7 8 0 2 0 引言 有T 测试法、 旁通测试法、 直通测试法 见图1 ～ 图3 。 液压系统故障的出现具有突发性 、 隐蔽性 ， 且涉及 的元器件 比较 多， 给故障诊断和排除带来很大困难 。便 携式液压检测仪结构 紧凑 、 重量轻 ， 可以同时检测液压 油流量 、 温度 、 压力 ， 能够测试液压泵 、 液压阀、 液压缸 、 液压马达等 ， 适用于液压传动系统故障的快速诊断。 1 检测方法 使用便 携式液压检 测仪进 行液压 系统故 障检测 时 ． 需将液压检测仪接人液压 系统中 ． 常用 的测试方法 收稿 日期 2 0 1 3 - 1 1 - 2 1 作者简 介 张 磊 1 9 8 0 一 ， 男 ， 河南偃 师人 ， T程师 ， 硕士 ， 从事液 压液力传 达系统的研究。 - 一 - 一 - 一- 压油仍会经微观缝隙通过 一般该类密封选取 3 5个 为一组 串联使用 ． 并且在安装时使得切 口相互错开 ， 降 低泄漏量 此类密封形式只适合在不需要长时间保压 的工况下使用 3 金属 活塞环 常见故 障分 析 金属活塞环密封如果设计或加工不 当．会 出现各 种 问题 ． 譬如异常磨损 ． 液压缸无法启动与液压缸 内泄 等问题 金属活塞环磨损过快 。 其造成 因素有很多 ． 现 针对该 问题进行简单 的分析 1 液压缸缸筒内孑 L 粗糙度差 ， 未达到设计标准 ， 缸简直线度与圆度超出形位公差设定值 2 缸筒螺纹与 内孔不平行度过大 ， 造成活塞杆在 缸筒偏斜角度偏大， 致使活塞环磨损异常 3 金属活塞环与活塞沟槽之间的公差间隙过大 ， 发生窜动 ． 金属活塞环磨损。 如果间隙过小 ． 活塞环卡在 沟槽中， 无法对缸筒内壁 的粗糙度进行补偿 。 加剧磨损。 7 8 图 1 T 测试 法 图 2旁 通 测 试 法 4 结论 图 3直 通 测试 法 一 - 一 - 一 - - - 一 - 一 - 金属活塞环的密封原理可以满足高压 高冲击工况 的使用 。 但 由于存在较大的泄漏量 ， 在液压缸领域应用 范 围不广 在实际中需要根据液压缸的功能及使用要 求恰当地选择 同时相关的零部件选择合适的加工工 艺 ， 并严格地进行控制 ， 减少金属活塞环 的故障率 ， 提 高产品可靠性 参 考 文 献 【 1 】 朱玉峰， 彭宝成． 无油润 滑压缩机 活塞环 的研 究进展【 J 1 ． 润 滑 与密封， 2 0 0 3 ， 6 8 8 9 1 ． 『 2 1 郑喜忠． 活塞式压缩机 活塞环过快磨损 的分析及解决办法【 J 1 ． 低 温与特气， 2 0 1 1 ， 8 2 1 2 3 ． 【 3 】 周树， 黄允芳． 气体压缩机 实现无油润滑的技术改造 置 f J ] ． 中 国设备工程 ， 2 0 0 1 ， 1 1 5 2 5 4 ． f 4 1 赵虹辉． 浅析液压缸活塞杆密封泄露 的原 因及改进方法『 J 1 ． 液 压气 动与密封 ， 2 0 0 6 ， 4 2 2 2 3 ． [ 5 ] 刘观华． 液压缸的密封结构[ J ] ． 液压气动与密封， 2 0 0 8 ， 2 9 1 2 ． Hv d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ／ No ．0 7 ． 2 01 4 1 液 压泵 泄 流量测 定 1 采用旁通测试法 2 检测仪安装在 液压泵出油 口与油箱 的回路之 间， 让油液全部通过检测仪后返回油箱 3 将检测仪负荷完全打开 。 读 出零压力时的最大 流量 即额定转速下的空载流量 Q ，即使液压泵磨损严 重 ， 也应接近于液压泵的额定流量 ； 4 关闭负荷 阀， 从零压力开始记录压力升至规定 油压或最大泵压时的流量 Q ； 5 从 泵铭牌上 查到液压泵 的额定 流量 ， 或用 Q 。 代替额定流量 6 液压泵的泄漏量 A Q p Q o - Q ， 泵 的容积效率 7 1 1 - A Q p ／ Q o 。 2 液压缸 、 液压马达泄流量测定 1 采用直通测试法 ， 将监测仪串接于油路 ； 2 将控制阀置于换 向位置 ， 使液压缸位于行程末 端 测试马达时将它所有驱动的机械装置处于锁死位置； 3 关小检测仪负荷 阀 ， 当达 到i 贝 0 试压力 时 ， 记下 流量读数 ．此时通过检、 贝 0 仪的流量 即为液压缸或马达 的泄 漏流 量 3 液压系统泄流量测定 1 采用直通测试法 ； 2 将控制阀置于换向位置， 使液压缸位于行程末端； 3 将检测仪负荷完全 打开 ， 读 出压力为零时通过 检测仪的流量数值 ． 即额定转速下 的空载流量 Q 。 ； 4 关小检测仪负荷 阀 ， 达到测试压力 时 ， 记下 流 量读书 Q i ； 5 系统的总泄漏量 AQ Q 。 一 Q i ， 它包括液压泵 、 溢 流阀、 换向阀、 执行元件 4个部位泄漏量之和。 2 检测判断故障实例 1 G J W1 1 1 型挖掘机 故 障现象 凉机油温低时 ， 各个动作速度均 正常 ， 工作 1 个 小时 ． 油温升高 ， 各个 动作速度均 变得 很慢 ， 且行 走无 力 测试诊断 在该机凉态下用压力表进行测 试 ， 大 臂 、 小 臂 、 挖 斗 压 力 均 可 达 到 3 0 MP a ， 行 走 压 力 可 达 到 3 2 MP a 在 油 温达 到 7 5 ℃时 ， 测 试 大 臂 压 力 为 2 8 MP a 、 小臂 压力为 2 5 ． 6 MP a 、 挖斗压力 2 0 MP a ， 行走压力 可达 到 3 0 ． 5 MP a 。 测试分析 经过对凉热机状态下 的压力测试结果 分析 ． 在油温升高后 。 压力略有下降 ， 但不 至于导致所 有动作压降过多。在正常情况下 ， 即可判定泵内泄漏较 大或者多路阀上的安全阀故障。拆解主安全 阀， 没有发 现明显 的问题 用某型号 的便携式检测仪对泵进行压 力 、 流量 、 温度的测试 。 测试结果为在泵压力达到 1 5 MP a 后 ， 流量急剧下降， 在 2 0 MP a时 ， 流量只有 6 L ／ mi n ， 因此 判定泵有故障 检查修复 经过拆解检查 ． 泵 的缸体 、 柱塞 、 配油盘 机芯件质量 良好 ． 但其变量机构及相关 的阀磨损严重。 修复后 ， 在试验台上按规定进行 了调试 。装机后实验 ， 原故障消失 2 Z L 5 0型 装 载机 故障现象 该装载机液压系统最高压力 1 4 ． 7 MP a 。 工作半小时后 ， 出现液压系统油温很高 超过 9 O ℃ ， 装 载机举升无力 测试诊断 该装载机的主液压系统 由齿轮泵 、 溢流 阀、 操纵阀、 液压缸等组成。 根据结构原理分析 ， 故障原因 主要可能是 ①液压泵； ②溢流阀； ③操纵阀； ④液压缸。 测试分析 根据驾驶员提供情况 ， 首先判定液压泵 是否故障 为此 ， 将便携式检测仪用直通测试法接入到泵 的输油管与溢流阀之间。 进行流量测试 。 当系统压力达到 1 5 MP a而 不能继 续上 升时 ．测得 泵 的输 出流 量仍有 1 5 0 I _ ／ m i n ． 由此可见泵的压力仍有上升的余地 ， 于是缓慢 右旋检测仪上的调压手柄 ． 使泵的压力逐渐升高 。 最后泵 的压力达到 1 7 MP a时仍有 1 2 0 L ／ mi n流量 ．且测得的数 据与泵的恒压变量特性基本吻合 ． 表明该泵的性能 良好 。 为进一步确定故障的部位 ．将便携式检测仪接人 到操纵 阀与液压缸之间 ．测试液压泵输出的流量经过 溢 流 阀和 操 纵 阀后得 到 的实 际 流量 。在 压力 达 到 1 4 MP a时 ． 测得输入到液压缸 的流量仍有 1 4 5 L ／ m i n ， 对 照液压泵测试时输 出的流量 ，液压油经过溢流阀及操 纵阀后只有 5 L ／ mi n的泄漏量 ．表 明溢流阀及操纵阀性 能 良好 。为验证其准确性 。右旋检i 贝 0 仪上 的调压阀升 压 ． 压力达到 1 5 MP a时 。 流量为 1 8 5 L ／ m i n ， 证实了溢 流 阀及操纵 阀良好 ， 由此表明故障出在液压缸上。检查液 压缸发现其中一个 液压缸 活塞上 的密封 圈严 重划伤 。 更换密封圈后 ， 装载机工作正常。 3 结论 在实际工作 中． 用便携式液压检测仪对挖掘机 、 装 载机等工程机械的液压 系统故 障进行 了检查诊 断 ． 效 果很好 。 准确率较高 。 为缩短维修 时间 ， 减少停机损失 起到了十分重要 的作用。 参 考 文 献 [ 1 1 陈章位， 路 甬祥， 傅周东． 液压设备状 态监测 和故障诊 断技术 [ J 】 ． 液压与气动， 1 9 9 5 ， 2 3 8 ． 『 2 1 嵇光 国． 液压 系统故障诊断与排 除【 M】 ． 北京 海洋出版社， 1 9 9 2 ． [ 3 ] 李登万． 液压传动[ M] ． 南京 东南大学 出版社， 2 0 0 0 ． 7 9