液壓系統故障診斷及查找方法

1.液壓系統故障診斷的一般原則

  正確分析故障是排除故障的前提，系統故障大部分并非突然發生，發生前總有預兆，當預兆發展到一定程度即產生故障。引起故障的原因是多種多樣的，并無固定規律可循。統計表明，液壓系統發生的故障約90%是由于使用、管理不善所致。為了快速、準確、方便地診斷故障，必須充分認識液壓故障的特征和規律，這是故障診斷的基礎。

  以下原則在故障診斷中值得遵循。

    (1)首先判明液壓系統的工作條件和外圍環境是否正常。需首先搞清是設備機械部分或電器控制部分故障，還是液壓系統本身的故障，同時查清液壓系統的各種條件是否符合正常運行的要求。

  (2)區域判斷。根據故障現象和特征確定與該故障有關的區域，逐步縮小發生故障的范圍，檢測此區域內的元件情況，分析發生原因，最終找出故障的具體所在。

  (3)掌握故障種類進行綜合分析。根據故障最終的現象，逐步深入找m多種直接的或間接的可能原因，為避免盲目性，必須根據系統基本原理進行綜合分析、邏輯判斷，減少懷疑對象逐步逼近，最終找出故障部位。

    (4)故障診斷是建立在運行記錄及某些系統參數基礎之上的。建立系統運行記錄，這是預防、發現和處理故障的科學依據；建立設備運行故障分析表，它是使用經驗的高度概括總結，有助于對故障現象迅速做出判斷；具備一定檢測手段，可對故障做出準確的定量分析。

    (5)驗證可能故障原因時，一般從最可能的故障原因或最易檢驗的地方開始，這樣可減少裝拆工作量，提高診斷速度。

2.液壓設備故障查找的方法

    下面介紹幾種簡單、實用的液壓系統故障診斷方法。

    1．置換法

    將同類型、同結構、同原理的液壓設備上的相同元件，置換（互換）安裝在同一位置上，以證明被換元件是否工作可靠。例如，甲機元件置換到乙機上并開機觀察，以證明此元件的好壞。

    置換法的優點在于：即使修理人員的技術水平較低，也能應用此法對液壓設備的故障作出準確的診斷。但是，運用此法必須以同類型、同結構、同液壓原理和相同液壓元件的液壓設備為前提，因而此法有很大的局限性和一定的盲目性。

    2．輔助法

    借助于簡單的輔助零件，對液壓設備的液壓元件是否出現故障進行診斷。

    (1)堵油法。如堵住閥類元件的油口和油缸油口，可以診斷出這些液壓元件是否泄漏和失效。

    (2)人為換向法。用頂桿使閥類元件換向，可診斷出換向閥是否出現如卡死、閥芯不到位等故障。

    輔助法可不解體部件來診斷液壓元件是否有故障，避免了過多的拆卸工作量，減少了故障診斷時間，便于快速診斷，特別是對于較大型油缸密封等，這一類故障的診斷具有很好的實用性。

  3．經驗法

    修理人員通過掌握液壓設備的液壓系統，熟悉了解各液壓元件的結構和工作原理，并在積累豐富的液壓設備修理經驗的基礎上，對液壓設備出現的故障進行全面的分析、比較而迅速做出準確診斷。歸納起來，液壓設備一般出現的故障部位及其原因大致可分為以下5個方面。

    (1)液壓元件調整不當，如油泵、馬達、順序閥、方向閥、溢流閥、卸荷閥、平衡閥的壓力和流量調整不對。

    (2)密封元件損壞或雜質使液壓元件不能正常工作。

    (3)液壓元件磨損或損壞，如閥類元件密封失靈、彈簧失靈、間隙過大等。

  (4)控制機構（電器）失靈，如繼電器失靈、按鈕接觸不良或損壞、電磁鐵安裝不正確、電機相線誤接等原因造成液壓元件誤動作或程序出錯。

    (5)輔助機構失靈，如限位開關位置調整不當或損壞、壓力表損壞、壓力繼電器損壞或誤發信號、油箱過濾問題等。

    4．感官法

    (1)看。觀察液壓系統的工作狀態。一般有六看：一看速度，即看執行元件運動速度有無變化；二看壓力，即看液壓系統各測量點的壓力有無波動現象；三看油液，即觀察油液是否清潔、是否變質，油量是否滿足要求，油的黏度是否合乎要求及表面有無泡沫等；四看泄漏，即看液壓系統各接頭是否滲漏、滴漏和出現油垢現象；五看振動，即看活塞桿或工作臺等運動部件運行時，有無跳動、沖擊等異常現象；六看產品，即從加工出來的產品判斷運動機構的工作狀態，觀察系統壓力和流量的穩定性。

    (2)聽。用聽覺來判斷液壓系統的工作是否正常。一般有四聽：一聽噪聲，即聽液壓泵和系統的噪聲是否過大，液壓閥等元件是否有尖叫聲；二聽沖擊聲，即聽執行部件換向時沖擊聲是否過大；三聽泄漏聲，即聽油路板內部有無細微而連續不斷的聲響；四聽敲打聲，即聽液壓泵和管路中是否有敲打撞擊聲。

    (3)摸。用手摸運動部件的溫升和工作狀況。一般有四摸：一摸溫升，即用手摸泵、油箱和閥體等溫度是否過高；二摸振動，即用手摸運動部件和管子有無振動；三摸爬行，即當工作臺慢速運行時，用手摸其有無爬行現象；四摸松緊度，即用手擰一擰擋鐵、微動開關等的松緊程度。

    (4)聞。聞主要是聞油液是否有變質異味。

    (5)查。查是查閱技術資料及有關故障分析與修理記錄和維護保養記錄等。

    (6)問。問是詢問設備操作者，了解設備平時的工作狀況。一般有六問：一問液壓系統工作是否正常；二問液壓油最近的更換日期、濾網的清洗或更換情況等；三問事故出現前調壓閥或調速閥是否調節過，有無不正常現象；四問事故出現之前液壓件或密封件是否更換過；五問事故出現前后液壓系統的工作差別；六問過去常出現哪類事故及排除經過。

  感觀檢測只是一個定性分析，必要時應對有關元件在實驗臺上作定量分析測試。

  5．分析法

    分析法是基于液壓系統工作機理的故障診斷方法。采用分析法可以解決很多液壓系統故障，但是對液壓系統故障分析人員要求較高，必須充分了解和熟悉液壓元件和回路工作原理。

    故障分析中，以下問題值得注意。

 (1)深入分析液壓系統圖，結合有關的電磁鐵動作表及相關的電路圖．理出回路完整的工作機理；同時，正確理解回路的設計意圖與思路所采取的技術措施及相關的背景。

    (2)將工作原理圖與實物對應起來，形成具體印象，液壓回路中的管線原理圖與實物往往有很大的差別。在可能的情況下，要將閥板上閥孔之間的串通與阻隔關系弄清，這些因素對以后回路檢查有密切聯系。

    (3)參閱有關書刊及資料，找出評判液壓裝置特征的判定依據，然后對其予以判斷。

    (4)參閱有關書刊及設備使用說明書，探討失效機理及相關的分析測試方法。

    6．應用鐵譜技術

  應用鐵譜技術對液壓系統的故障進行診斷和狀態監控。鐵譜技術是以機械摩擦副的磨損為基本出發點，借助于鐵譜儀把液壓油中的磨損顆粒和其他污染顆粒分離出來，并制成鐵譜片，然后置于鐵譜顯微鏡或掃描電子顯微鏡下進行觀察，或按尺寸大小依次沉積在玻璃管內，應用光學方法進行定量檢測。通過以上分析，可以準確地獲得系統內有關磨損方面的重要信息。據此進一步研究磨損現象，監測磨損狀態，診斷故障前兆，最后做出系統失效預報。鐵譜技術能有效地應用于工程機械液壓系統油液污染程度的檢測、監控、磨損過程的分析和故障診斷，并且具有直觀、準確、信息多等優點。因此，鐵譜技術已成為對機械工程液壓系統故障進行診斷分析的有力工具。

    7．專用儀器檢測法

    專用儀器檢測法即采用專門的液壓系統故障檢測儀器來診斷系統故障，該儀器能夠對液壓系統故障做定量的檢測。國內外有許多專用的便攜式液壓系統故障檢測儀，用來測量流量、壓力和溫度，并能測量泵和液壓馬達的轉速等。

    8．狀態監測法

    狀態監測法用的儀器種類很多，通常主要有壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器和油溫監測儀等。把測試到的數據輸入計算機系統，計算機根據輸入的數據提供各種信息及技術參數，由此判別出某個液壓元件和液壓系統某個部位的工作狀況，并可發出報警或自動停機等信號。所以狀態監測技術可解決僅靠人的感覺無法解決的疑難故障的診斷，并為預知維修提供了信息。

    狀態監測法一般適用于下列幾種液壓設備：

    (1)發生故障后對整個生產影響較大的液壓設備和自動線；

    (2)必須確保其安全性能的液壓設備和控制系統；

    (3)價格昂貴的精密、大型、稀有、關鍵的液壓系統；

    (4)故障停機修理費用過高或修理時間過長、損失過大的液壓設備和液壓控制系統。