液压系统故障分析及处理.pdf

液 压 气 动 与 密 ／ 2 01 1年 第 8期 液压 系统故障分析及处理 胡增荣 南 京铁道 职业技 术学 院苏 州校 区 ， 江 苏苏 州 2 1 5 1 3 7 摘要 本文首先介绍液压系统 不同阶段 的故障表现和特点 ， 然后就液压系统故障分析和处理的一般步骤 ， 以及液压 系统故障诊断的 基本知识和基本 方法进行讨论 ， 着重介绍主观诊断法和客观诊 断法 ， 指出要做好故障处理的记录工作 。液压 系统故障 的分析和处理需 要综合运用维修人员 的液压知识 、 实践经验 、 通用问题处理方法以及新 技术新方法等方能取得 良好效果 。 关键词 液压 系统 ； 故障； 分析； 处理 中图分类号 T H1 3 7 ． 1 文献标识码A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 1 0 8 0 0 0 6 0 3 Hy d r a u l i c S y s t e m F a u l t An a l y s i s a n d S o l u t i o n HU Ze n g -r o n g N a n j i n g I n s t i t u t e o f R a i l w a y T e c h n o l o g y ， Ab s t r a c t T h i s p a p e r d i s c u s s e d t h e s y mp t o m a n d c h a r a c t r e s t i c s o f h y d r a u l i c s y s t e m f a u l t s o n t h e d i f f e r e n t s t a g e ； a n d t h e r e s o l v i n g p r o c e s s ，t h e n o m a l H y d r a u l i c S y s t e m f a u l t s d i a g n o s i s k n o w l e d g e a n d m e t h o d ．U s u a l l y ，t h e r e a r e t w o i m p o r t a n t m e t h o d s t h e s u b j e c t i v e me t h o d a n d t he e x t e r na l n e t h o d， a nd a l s o po i n t o u t r e c o r d s s h o u l d be ke t p we l 1 ． Hy d r a ul i c Sy s t e m f a u l t a n al y s i s a n d s o l u t i o n ne e d mai n e na ne e me n us e t he h y dr a u l i c kn o wl e d g e ， e x pe r i e n c e ， a n d p r o b l e m r e s o l v i ng me t h o d a n d ne w t e ae hn o l o g y t O g e t g o o d ma i n en a n c e r e s u l t ． Ke y W o r d s h y d r a u l i c s y s t e m ； f a u | 1 ； a n a l y s i s ； s o l u t i o n 0 引言 液 压 系 统 现 在 广 泛 地 应 用 于 生 产 生 活 的 各 个 方 面 ． 由 于其 独特 的优 点 而越 来 越 受 到 重视 ， 但 是 ， 由 于 液 压技 术相 对来 说 发展 得较 晚 ，很 多 人对 液压 元 件和 液压 原 理都 不太 熟 悉 ，所 以液 压元 件 和液 压 系统一 旦 发生故障， 常常会令维修人员觉得无从下手 ， 因为元件 和工作液体都在封闭的油路 内工作 ，不像其他机械设 备那样直观 ， 故 障具有隐蔽性 、 多样性 、 不确定性和因 果关系复杂性等特点 ， 故障出现后不易查找原因， 也就 不 易 排 除故 障 。所 以在 实际 生产 生 活 中当液 压 系统 出 现问题时 ， 如何快速修复 ， 尽量减少损失就成为一个非 常重 要 的问题 。我们 努力 在 总结 相关 资料 和实 际液 压 系统维修经验 的基础上 ，概括地提出液压 系统故障分 析 和处 理 的一 般方 法 和步 骤 ，使 得我 们 能从 尽可 能 高 的角度 和 尽可 能全 的方 面来分 析 、处 理 出现 的液 压 问 题 。 1 液压系统不同阶段故 障的特点和表现 对 于特 定 的液 压 系统来 说 ，从 故 障 出现 的角 度来 看 可 以分成 这 么几 个 阶段 ， 首先 是 液压 系 统调试 阶段 ， 收稿 日期 2 0 1 1 - 0 2 2 8 作者简介 胡增荣 1 9 7 5 一 ， 男 ， 硕士 ， 工 程师 。研究领域 先进 制造 技术 6 其次是正常工作初期 ， 然后是稳定期 ， 再后来就是正常 工作的后期 。液压系统调试阶段 、 正常工作初期和正常 工 作后 期 ， 都 比较 容 易 出现 各种 故 障 。 稳定 工作 期相 对 来 说 是故 障 最少 的 阶段 ，这 一 阶段 要 出故 障也 基本 是 以偶 发事 故性 故 障 为主 ，而其他 几 个 阶段 则可 能 由于 各种原因引发故障。下面分别就这几个阶段故障的特 点和表现作简单介绍。 1 液压 系统调 试 阶段 。 液 压 系统 调试 阶 段又 分 为新 试制 液压 系统调试 和 定 型液 压 系统 调试 ，一般 来说 新 试制 液压 系统在 调试 阶段 故 障会 比较 多 ， 并 且故 障 的原 因也 比较复 杂 ， 可能 是设计缺陷或制造问题 ，也可能是安装问题或其他原 因引起 的问题 ， 并且液压系统通常与机 、 电 、 气等有机 地组 合在 一起 ， 所 以导 致故 障原 因的分 析更 加麻 烦 ． 一 般常有如下故障表现 ① 系统泄漏 ， 尤其是各连接处 ②执行元件速度不稳定 ； ③各种控制阀出现卡死现象， 液压 系统 内存 在 杂质 、 污物 导致 元 件阻 尼孑 L 等被 堵住 ④ 漏 装小 件 物 品或 管路 接错 ；⑤ 由于设 计 原 因或元 件 选 择 不 当导致 系统 发 热 ， 动作 不 协 调 ， 位 置 精度 差 等 。 对 于定 型 液压 系 统在 调试 阶段 故 障相对 较 少 ，出现 的 故 障 主要 是管 理不 当或是 在 安装 、搬运 中不 小心 造成 的 ， 要从 加强管 路 的角度来 杜 绝故 障 。 5 运用各种方法找出故障原因和故障点 ， 对前几 步掌握的情况和资料结合各维修人员 的经验进行综合 分 析 ， 确 定 故 障 部位 和原 因 ， 并 制 定措 施 ， 组 织 人 员 排 除 故 障 。 6 总 结经 验 ， 做 好记 录 。 3 液压 系统故 障诊 断分 析及定 位处理 在 了解 了分 析 和处 理 液压 系 统 故 障 的一般 方 法 和 步 骤后 ，下 面讨 论 液 压 系统 故 障 的一 般分 析 方法 及 故 障定位 和处 理 办法 ， 通 常 有 两种 ， 一是 利用 个 人 的知 识 和 经验 辅 以简单 工 具 进行 诊 断 的 主观 诊断 法 ；二 是 利 用各种现代先进的故障诊断技术的客观诊断法 1 主 观诊 断法 。主观诊 断法 根 据前人 的 总结 主要 是 “ 六 看 、 六 问 、 四 听 、 四摸 、 一 闻 、 一 阅 ” 。所 谓 六 看 就 是 一看速度 ， 看执行机构 运动速度有无变化 ； 二看压 力 ，看 液 压 系统 各 测 压点 压 力是 否正 常 ，有 无 波动 现 象 ； 三 看油 液 ， 观 察 油 液是 否 清 洁 ， 是否 变 质 ， 油 量是 否 满 足要 求 ， 油 的黏度 是 否 合乎 要 求 及表 面 有无 泡 沫 等 ； 四看泄 漏 ， 看 液 压 系统 各 接 头处 是 否渗 漏 、 滴 漏 和 出现 油垢现象 五看振动 ， 看活塞杆或工作 台等运动部件运 行 时 有 无 跳 动 、 冲击 等 异 常 现 象 ； 六 看 产 品 ， 即从 加 工 出来的产品 ， 判断运动机构的工作状态 ， 系统压力和流 量 的稳 定性 。 六 问 是 一 问液 压 系统 工 作 有何 异 常 ， 泵 有无 异 常 现象 ；二问液压油更换 日期 ，滤 网的清洗或更换情况 等 ； 三 问事 故 出现 前调 压 阀或调 速 阀是 否调 节过 ， 有 无 不正常现象 四问出事故前液压件或密封件是否更换 过 五 问 事故 前 后液 压 系统 的工 作 差别 ； 六 问过 去 常 出 现 哪类 事故 及排 除 经过 。 四听 是 一 听 噪声 ， 听听 液压 泵 和 系统 噪 声 是否 过 大 ， 液压 阀等元件是否有尖 叫声 ； 二 听冲击声 ， 听执行 部 件换 向时 冲击 声 是 否过 大 ； 三 听 泄漏 声 ， 听 油 路板 内 部有无细微而连续不断的声音 ； 四昕敲打声 ， 听液压泵 和管路 中是 否有 敲 打撞击 声 。 四摸是 一 摸 温 升 ， 用 手摸 泵 、 油 箱 和 阀体 等 温 度 是 否 过 高 ；二 摸振 动 ，用手 摸运 行部 件 和管 子 有无 振 动 ； 三摸爬行 ， 当工作 台慢速运行时 ， 用手摸其有无爬 行 现 象 四摸 松 紧度 ， 用 手 拧 一 拧 挡铁 、 微 动 开 关 等 的 松 紧程度 。 一 闻， 是闻油液是否有异味变质。一阅 ， 是查阅技 术 资料及有关 故 障分 析与修理记 录和维护保 养记 录 等 。 2 客观 诊 断法 。一 般 是在简 单诊 断 法 的基础上 对 有 疑 问 的异 常现 象 ， 采 用 各种 检 测 仪器 进 行 定量 分 析 ． 2 液 压 系统 正常 工作 的初 期 。 这 一 阶段 相对 来 说 也是 故 障 高发 阶段 ，由于 系 统 调试 完 成 刚刚 进 入使 用 阶段 ．系 统 的各 部 分处 于 适 应 阶段 ， 各 执行 元 件 、 动 力 元件 和控 制元 件 及 辅 助元 件 都 处于磨合阶段极易 出现各种问题 ， 其主要故障表现为 由于 震动 导致 各 接 头松 动 ， 出现 泄 漏 ； 部 分 部位 密 封 件 快速损坏 ， 导致泄漏或原件工作不正常 ； 管路 和原件 内 的杂 质 、 毛刺 等 被 液 压 油 冲刷 脱 落 ， 会 造 成 滤 网 堵 塞 、 压力不稳定 、 原件卡死等故障 ； 部分设备可能因各种原 因发 热量 大造 成工作 不 稳定 。 3 液压 系 统稳 定工 作期 。 正常情况下液压系统使用到中期 ，系统会处于最 好 状 态 ， 故 障率 最低 ， 系统 处 于 一个 较 长 时 期 的稳 定 工 作阶段。这一阶段的故障就以偶发事故性故障为主， 当 然偶 发事故性故 障在其他 阶段 出现 的概率也 是一样 的 。 4 液压 系 统正 常工 作 的后期 。 液压 系 统在 过 了稳 定 工 作期 后 ， 由 于原 件 的磨 损 、 老化等原 因会导致故障越来越多 ， 系统 内外泄漏增加 ， 效率明显降低 ， 此时系统应 当按计划进入大修阶段 ， 对 液压系统和液压元件进行全面检查 ，对有严重缺陷或 失效的元件进行修理或更换 ，以便全面修复液压系统 的各项 功能 。 2 液压系统故障分析和处理的一般步骤 虽 然 液 压 系统 在各 个 阶段 故 障 特 点 并 不 一 样 ， 但 液压系统故障分析 的一般步骤是适应 于各个 阶段的 。 当液压系统出现故障其分析和处理的一般步骤如下。 1 了解故障表现 ， 向设备使用者详细了解故障的 现象和表现 ，故 障产生的部位 ，询 问以前有无类似故 障， 因为操作人员应 当是最熟悉情况和了解设备 的， 所 以要询 问操 作 人员对 故 障 的看法 和建 议 。 2 现场查看 ， 询问了解完情况后还要亲 自到故障 现场进 行 观察 和验证 。如有 可能 应 当亲 自操 纵设 备 ， 观 察故 障 现象 ，观察 指 示表 变 化 情 况 和设 备 噪声 以及 泄 漏等情 况 。 3 认真研究液压系统原理 图和相关资料 ， 如果系 统 比较 简单 ，前 面两 步就 应 该 可 以判 断 出故 障原 因并 找 出解 决 办法 ， 否则 就 要认 真 研 究 液压 系 统原 理 图 ， 了 解 设 备 的性 能 和工 作原 理 4 调 阅维修记录 ， 对 照本 次故障现象 ， 看以前是 否 出 现 过类 似 故 障 ， 如是 ， 则 看 以前 是 怎 么 解 决 的 ， 如 是 频 繁 发 生 的 类 似 故 障则 说 明 以前 的 解 决 办 法 不 完 善 ， 应 找 出彻底 解决 的办法 7 液 压 气 动 与 ．／ 2 01 1年 第 8期 和动态测试技术为手段，以信号处理和建模处理为基 5 结束语 的 蓉 篓 釜 对 液 压 系 统 的 故 障 进 行 正 确 分 析 和 准 确 判 断 ，需 詈 ， 种 要 维荔 釜 三 用 ，主要方法有 铁谱记 录诊断法 ； 信号时频域诊 ～ 一 一 断法 ； 随机信号频率响应法等。但 由于各种检测仪器种 作原理和液压元件的工作原理和结构都十分清楚 ， 同 类繁 ， 费用较大 ， 所以在生产实际中还是 以维修人员 时还需要掌握故障处理的一般步骤 ，并熟悉液 系统 的知识和经验辅 以各种具体 的问题处理方 法如方框 不 同阶段的故障表现和特点 ，具备液压系统故障诊断 图、 鱼 刺 图 等 为 主， 以 客 观 诊 断 方 法 为 辅。 另 外 随 着 计 的 基 本 知 识， 掌 垮 型 的 问 题 处 理 方 法， 并 关 注 新 技 术 算 技术的发展 ， 故障诊断技术与之相结 合， 智能诊断 新方法 ，综合运用各种手段进行液压系统故障的分析 技术应运而生。人工智能是智能诊断技术的核心 ， 为液 和处理 ， 并做好记录和资料整理工作 ， 真正做好液压系 压系统故障诊断 向智能化方 向发展 ，提供新的技术手 统的维护维修工作。 段与理论方法。目前 。 基于智能技术的故障诊断法主要 有 ． 基 于神 经 网络 的诊 断法 ， 基 于专 家 系统 的诊 断 法 ， 参 考 文 献 基 于 模 糊 逻 辑 的 诊 断 法 等 。 [ 曼 ，等 溅 淡 液 压 系 统 故 障 诊 断 的 方 法 [J 】装 备 制 造 技 术 ， 4 液压系统 的维护维修管理 [ 2 ]赵 静 一 ， 等 腋压 气 动系 统 常 见 故障 分 析 与 处 理『M 1 ．北 京 化 液压系统的故障是多种多样的 ，不同的时期有不 学工业出版社， 2 0 0 9 ‘ 同的故障特 我们 在液压系统 日常的维护维修 中要 43 注 蒽 积 累 经 验 ， 建 立 元 吾 的 设 备 运 仃 和 维 修 记 录 。记 录 2 0 0 6 4 ． 应 当包 括 以下 内容 故 障 表 现 ； 系 统 相关 参 数 ； 分 析或 [ 5 ] 张奕 ，等． 工程 机械液压 系统分析及故 障诊断[ M】 ． 北京 人 民 试验过程及结果 ；修复工作 的详细内容；零件更换情 交通出版社， 2 0 0 8 ． 况 ； 设备工作时问； 修理起止时间 ； 加油和换油情况 ， 更 [ 6 ]郭海军， 等． 浅谈液压系统故障诊断方法[ J 】 ． 黑龙江交通科技， 换过滤装置的情况等。完善的记录和对记录的认真分 2 0 1 0 9 ． 析 ． 可以总结 出故障发生和处理 的规律 ， 用 以指导实际 钢铁行业中离心泵的节能降耗 泵是钢 铁行业 中的耗能 大户 ， 各 种规 格 的泵在钢 铁行业 的各 个流 程 中得到广 泛 的应用 ， 在 水循 环 、 液压 、 冷 却 、 冲洗 、 水处理等很多流程中都可以见到各种型号及规格的泵。 其中用得最广泛的是离心泵 ， 它因结构的不同 可 以有很多种结构形式 ， 如单级单吸离心泵 、 单级双吸离心泵 、 多级泵 、 立式长轴泵 、 潜水泵等 ， 但它们的核心部 件 叶轮全 部都 是离心 式 的。离心 泵节 能降耗 分析 及措施 主要 有 1 提高离心泵效率。 第一步， 在选型时多比较各供应商的选型方案， 在考虑性价比的前提下尽量选用效率 高 的方案 ； 第二步 ， 派驻一定的专业人员驻厂监制， 对影响水泵效率的关键零部件如叶轮 、 泵体 、 泵盖 、 导流器 立式 长轴 泵 等 的制造 质量进 行监 制， 尤其 对 叶轮 的翼形 、 出水 角 、 叶 片的 分度 、 流道 的形 状 、 光 洁度等 质量 进行 控制 ， 使交付的产品是在当前的生产条件下的高效率的产品； 第三步， 在生产现场的安装调试过程中， 要保证泵 的基础牢靠 ， 与驱动机对 中良好 ， 前后阀门开关灵活 ， 管道布置设计合理 ， 现场控制安全可行 ， 各运行监控仪表 齐全准 确 ， 保 证泵 的运行 过程 能够进 行 实时监 控 ； 第 四步 ， 是在水 泵 的长期 运行 中要 注意对 设 备 的点 检 ， 发现异 常情 况 即时 反 映汇报 ， 在正 常 的小 修 、 大修 周期 中 ， 应 对各 易 损件 进 行 检查 更 换 ， 保 证泵 的长 期 高效 安 全 的运 行 。 2 优化现有泵。 通过调整叶轮直径和泵的转速， 将会对泵的流量扬程和轴功率造成影响， 但对效率曲线没 有影 响 ， 从 而使 泵能够 工作在 高效 区 内。 以上 调节 流量扬 程都是 有一 定范 围限制 的 ， 如果工 况 变化太 大 ， 原来 的 泵可 能就要 考 虑改型 了 8