新型液压系统分析仪在矿用自卸车故障诊断方面的应用.pdf

2 0 1 1 年 8月 第 3 9卷 第 1 6期 机床与液压 MACHI NE TOOL HYDRAUL I CS Au g ． 2 0 1 1 V0 1 ． 3 9 No ． 1 6 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 1 ． 1 6 ． 0 2 3 新型液压系统分析仪在矿用自卸车故障诊断方面的应用 陈 勇，王 军 淮阴工学院交通工程学院，江苏淮安 2 2 3 0 0 3 摘要介绍新型液压系统分析仪在线快速检测矿用 自 卸车液压举升系统故障的方法。通过 T型接头将分析仪接入所测 液压系统，封闭相关的液压系统油路，进行加载可测试液压系统中的液压泵、控制阀及液压缸的性能参数，从而诊断出系 统故障。该方法也可应用于其他类型的液压系统。 关键词液压系统分析仪；液压举升系统；故障诊断 中图分类号 U 2 7 0 ． 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 { 2 0 1 1 1 6 0 6 5 2 App l i c a t i o n o f Ne w Hy d r a ul i c S y s t e m Ana l y z e r t o Fa ul t s Di a g no s i s o f M i n i ng Ve hi c l e C HE N Yo n g ．WANG J u n F a c u l t y o f T r a n s p o r t a t i o n E n g i n e e r i n g ， H u a i y i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ， Hu a i a n J i a n g s u 2 2 3 0 0 3 ，C h i n a Ab s t r a c t T h e me t h o d o f h y d r a u l i c l i ft i n g s y s t e m f a u l t s i n mi n i n g v e h i c l e wa s i n t r o d u c e d， a n d i t wa s c h e c k e d r a p i d l y o n l i n e b y t h e n e w h y d r a u l i c s y s t e m a n a l y z e r ． W i t h t h e T t y p e t i e i n c o n n e c t i n g t h e a n aly z e r ，an d c l o s i n g t h e r e l a t i v e o i l c i r c u i t i n the s y s t e m ， t h e n l o a d i n g i n t h e s y s t e m，t h e p e rf o r ma n c e p a r a me t e r o f t h e p u mp s ，t h e c o n t r o l v a l v e s a n d t h e c y l i n d e r s c a n b e c h e c k e d b y t h e a n aly - z e r t o d i a g n o s e f a u l t s i n s y s t e m． T h e me t h o d als o a p p l y s t o c h e c k i n g o t h e r k i n d s o f h y d r a u l i c p r e s s u r e s y s t e m． Ke y wo r d s Hy d r a u l i c s y s t e m ana l y z e r ；Hy d r a u l i c l i ft i n g s y s t e m；F a u l t s d i a g n o s i s 采用新型液压系统分析仪可以在线迅速简便地检 测各类液压系统技术状况及诊断故障所在，它是 目前 液压系统故障诊断和性能测试较为先进的方法。 作者 采用 的美 国 H E D L A N D公 司生 产 的 F L O - C H E C K ／ U S B型液压系统分析仪，它可用作固定测试 仪或便携式测试仪，既适用于工业液压系统，也适用 于工程车辆液压系统，用于液压系统的故障诊断以及 预测性状态检测分析。F L O ． C H E C K ／ U S B型液压系统 分析仪的特点是用一个数据采集模块监控液压系统的 流量、压力及温度的数据变化，并可根据需要对液压 系统进行加载，模拟外界负荷变化。数据采集模块记 录系统的工作参数，并通过 U S B口传送到用户的计算 机上 ，通过配套 的软件对 流量 、压力和温 度 3个测量 参数进行实时显示 ，同时提供趋势的实时图形，还可 将存储的数据引出到电子表格程序中进行数据分析。 1 F L O C H E C K ／ U S B型液压 系统分析仪 F L O ． C H E C K ／ U S B液压系统分析仪 由数据采集模 块 包括压力、流量、温度传感器和数据采集卡 、 U S B电缆和笔记本电脑组成 ，如图 1 所示。液压系统 分析仪的数据采集模块 由计算机 的 U S B接 口供电， 不需额外提高电源，使得系统配置容易，便于携带使 用。通过配套相关的测试软件，液压系统分析仪提供 了一种既能监测系统参数又能数据采集与存储的简捷 方法 。 数据采集模块 US B 电缆 笔记本电脑 图 1 F L O ． C H E C K ／ U S B型液压系统分析仪的组成 2 液压举升系统工作原理 6 图2 矿用 自卸车液压系统 1 -- 液 压 泵 2 一滤清器 3 - --溢 流 阀 4 一T 型 接头 5 一举升控制阀 6 -举 升 油缸 7 -加载阀 8 一 数 据采 集 模块 9 ～滤 清器 l 一 Us B 电缆 l 1 一 笔记 本 电脑 1 2 --油箱 收稿 日期 2 0 1 0 0 8 2 7 基金项目淮安市科技支撑计划 工业项目 H A G 2 0 1 0 0 0 4 0 作者简介陈勇 1 9 7 2 一 ，男 ，硕士，副教授，主要从 事液压系统测试技术的研究。电话 1 3 9 1 5 1 5 8 2 2 2 ，Em a i l 5 6 3 4 8 0 0 8 q q ． c o rn。 6 6 机床与液压 第3 9卷 由图2所示，动力带动液压泵 1 输出高压油 ，经 滤清器 2到达举升控 制 阀 5 ，通过 控制举 升控制 阀 5 的位置来改变输入举升缸的油流方向，实现浮动 F 、 下降 L 、中停 s 、举升 R等 4个工作过程。系统最高 工作压力为 1 6 M P a ，由溢流阀3来限制。 3 故障现象 某 一型号 矿用 自卸车不 能实现 车厢举升 ，通过观 察分析确定为其举升液压系统故障。 4 故障诊断 经过对举升液压系统原理的分 析 ，系统管路 、油 泵、控制阀、举升缸均有可能存在故障。传统的诊断 方法是通过对系统管路的检查，油泵 、控制阀和油缸 的更换来确定故障的原 因，这种诊断方法工作量大， 周期长。采用文中所述的方法可以在不拆卸液压系统 的情况下迅速诊断故障原因，大大提高工作效率。如 图 2 所示将液压分析仪的数据采集模块接入矿用 自卸 车的液压系统，整个诊断过程包含 3个基本部分 1 液压泵试验 ，用以判断液压泵的故障情况 ； 2 控制阀 包括溢流阀试验，用以判断控制阀及溢 流 阀的好坏 ； 3 液压缸试 验 ，用 以判断 液压 缸 的 故障情况。 4 ． 1 液压 泵试验 如图 2 所示，分析仪的数据采集模块 8安装在 T 形接头4与油箱 1 2之间，在进行液压泵试验前 ，应 首先在 A处的油管接头内装上密封挡板，这样从液 压泵输出的液压油不能流入控制阀而全部经分析仪回 油箱。在液压泵试验时，必须保持油温 T T6 53 o C不变，泵的转速保持在额定转速，测得此时泵的 基准流量 Q ，然后调整测试仪上的加载阀对系统加载 到 P 溢流阀 3 设定压 力的 1 ／ 2 ，测得泵 的实际流量 Q ，则泵的容积效率为 叼 Q 。 ／ q 。 。将此值与该泵的 规定值相比，若前者小于后者，则可认为泵内漏严重， 需要检查和维修或更换；若前者大于或等于后者，则 可认为泵状况 良好。通过测试液压泵的容积效率和规 定值基本一致 ，排除了液压泵产生故障的原因。 图 3所 示 为 液 压 泵所 测 特 性 曲 线 ，在 加载压力为 8 MP a时， 8 8 该 泵 的 容 积 效 率 为 8 6 9 2 ． 7 ％，而该泵 容积 壤 8 4 效 率 规 定 最 小 值 为 8 0 9 0 ％．所 以该泵性 能 良好。 图 压力／ MP a 3 液压泵所测特性曲线 4 ． 2 控 制 阀 溢流 阀 试验 将 A处的密封挡板去除，在油管接头的B处或 C 处装上密封挡板，使液压油不能进入液压缸 ，然后将 控制阀置于下降 L 或举升 R位 ，用以判断换 向阀泄漏情况。具体做法是在液压泵转速为额定转速 下 ，加载阀调定压 力为 P ，油 温为 ，通过测 取的 系 统流量便可定量地确定换向阀的泄漏量。如测量的流 量和上面液压泵试验的流量 Q 基本一致 ，说明控制 阀没有故障，若小于 Q 则控制阀有泄漏 ，需要维修 或更换。通过测试也排除了控制阀的原因。 继续对液 压泵 进行 加载 ，测 试 溢流 阀 的开 启压 力，若开启压力小于规定值 1 6 M P a ，则可能是溢 流阀提前开启导致故障。通过测试溢流阀开启压力正 常且没有泄漏，故排除溢流阀的原因。 4 ． 3液 压缸试 验 因该矿用 自卸车 的举 升液压 系统没有 外部泄 漏 ， 通过上面的试验基本可以确定该 自卸车的故障是由于 液压缸的故障产生。因该矿用 自卸车采用双液压缸举 升，为了确定故障液压缸需要进行液压缸试验。将 B 处或 c处的密封挡板去除，在 D或 E处的油管接头 内装上密封挡板，使油液只进入一个液压缸，用以判 断故障液压缸。和上述试验方法相同，通过测定系统 流量来确定。若所测的流量小于 Q 则可确定故障液 压缸。通过测试最终确定故障原因为右侧举升液压缸 密封 圈失效 。 5 结束语 随着液压测试技术的发展，越来越多的在线测试 设备被应用到生产实际中，维修技术人员可以根据设 备液压系统的特点制定测试方案，以求高效率的解决 实际问题 ，少走弯路。当然在有先进测试设备的同 时，也需要维修技术人员进一步提高 自身素质，对维 修设备技术状况有较好的掌握 ，平时注意积累维修经 验等。最后，建议维修技术人员做好设备故障诊断的 纪录，总结设备发生故障的现象、原 因和排除方法， 并在实际工作中不断地累积、完善。 参考文献 【 1 】 韩延军． B J Z 3 5 3 0 矿用车液压举升系统故障排除[ J ] ． 矿 山机械， 2 0 0 7 ， 3 5 1 2 1 7 31 7 4 ． 【 2 】张育益． 汽车起重机、 装载机故障诊断与排除[ M] ． 北 京 机械工业出版社 ， 1 9 9 8 ． 【 3 】 F L O C H E C K ／ U S B液压分析仪使用说明书[ M] ． 美国 H E D L A N D公司 ， 2 0 0 9 ．