上海浦东大学 第6章 液压系统的安装调试、

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章液压系统的安装调试、使用维护和故障诊断,第一节安装调试,第二节使用维护,第三节故障诊断与排除,第一节安装调试,一、安装,液压系统的安装是液压系统将来能否正常可靠运行的一个重要环节。液压系统安装工艺不合理，甚至出现安装错误，将会造成液压系统无法运行，给生产带来巨大的经济损失，甚至造成重大事故。,（）安装队伍的组成,对于大型液压系统的安装和调试，安装队伍,必须具备以下条件：,）要有几位（最少一位）液压专家水平的工程技术人员，主管液压系统的安装；,）要有具备液压专业水平的中级技术职称的中青年技术人员；,）要有一批具有液压安装调试经验的技术人员；,）必须有基本的安装调试设备及仪表等；,）必须有安装液压系统的成功经验。,第一节安装调试,一、安装,（）审查液压系统,审查液压系统的设计能否达到预期的设计目标，能否实现机器的动作和达到各项性能指标；安装工艺有无实现的可能性；全面了解设计总体各部分的组成，深入地了解各部分所起的作用。,技术审查内容包括：,、审查液压系统的设计；,、鉴定液压系统原理图的合理性；,、评价液压系统生产厂制造水平；,、检查并确认液压系统的净化程度；,、液压系统零部件的确认。,第一节安装调试,一、安装,（）安装前的技术准备工作,、技术资料的准备与熟悉；,、物资准备；,、质量检查；,a,）,液压元件的质量检查,）各类液压元件型号必须与元件清单一致；,）要查明液压元件保管时间是否过长，若超过保管期限，或保管环境不合要求，应注意液压元件内部密封件老化程度，必要时要进行拆洗、更换，并进行性能测试；,）每个液压元件上的调整螺钉、调节手轮、锁紧螺母等都要整无损；,）液压元件所附带的密封件表面质量应符合要求，否则应于更换；,第一节安装调试,、质量检查,a,）,液压元件的质量检查,）板式连接元件连接平面不准有缺陷。安装密封件的沟槽尺寸加工精度要符合有关标准；,）管式连接元件的接口螺纹不准有破损或脱扣现象；,）板式阀安装底版的连接平面不准有凹凸不平缺陷，连接螺纹不准有破损或脱扣现象；,）将通油口堵塞取下，检查元件内部是否清洁；,）检查电磁阀中的电磁铁芯及外表质量，若有异常不准使用；,）各液压元件上的附件必须齐全。,b),液压辅件质量检查,）油箱要达到规定的质量要求：油箱上辅件必须齐全；油箱内不准有锈蚀，装油前油箱内部一定要清洗干净；,）所用的滤油器型号规格与设计要求必须一致，确定滤芯精度等级，滤芯不得有缺陷，连接螺口不得有破损，所带附件齐全,第一节安装调试,、质量检查,b),液压辅件质量检查,）各种密封件外观质量要符合要求，并查明所用领域密封件保管期限，有异常或保管期限过长的密封件不准使用；,）蓄能器质量要符合要求，所带附件要齐全，查明保管期限，对时间过长，不符合技术指标和使用要求的不准使用；,）空气滤清器用于过滤空气中的粉尘，通气阻力不能太大，保证箱内压力为大气压，所以空气滤清器要有足够大的通过空气的能力。,c),管子和接头质量检查,（）管子的材料、通径、壁厚和接头的型号规格及加工质量都要符合设计要求；,（）所有管子不准有缺陷：,）管子内、外壁表面已腐蚀或有显著变色；,）管子表面伤口裂痕深度为管子壁厚的,10,以上；,）管子壁内有小孔；,）管子表面凹入程度达到管子直径的,10,以上；,第一节安装调试,、质量检查,c),管子和接头质量检查,（）使用弯曲管子时有下列异常不准使用,：,）管子弯曲部位内、外壁表面曲线不规则或有锯齿形；,）管子弯曲部位其椭圆度大于,10,以上；,）扁平弯曲部位的最小外径为原管子外径的,0,以；,（）所有接头不准有缺陷，有下列异常不准使用：,）接头体或螺母的螺纹有伤痕、毛刺或断扣等现象；,）接头各结合面加工精度未达到技术要求；,）接头体与螺母配合不良，有松动或卡住现象；,）安装密封圈的沟槽尺寸和加工精度未达到规定技术要求；,第一节安装调试,、质量检查,c),管子和接头质量检查,（）软管和接头有下列缺陷的不准使用：,）软管表面有伤皮或老化现象；,）接头体有锈蚀现象；,）螺纹有伤痕、毛刺、断扣和配合有松动等现象；,（）发兰件有下列缺陷不准使用：,）发兰密封面有气孔、裂纹、毛刺、径向沟槽；,）发兰密封沟槽尺寸、加工精度不符合设计要求；,）发兰上的密封金属垫片不准有各种缺陷，材料硬度应低于发兰硬度。,第一节安装调试,、质量检查,e),液压元件的拆洗与测试,（）拆、洗、装时的注意事项,）分解液压元件应在净化室中进行；,）要熟知液压元件的结构、工作原理和特性，要熟知拆卸顺序和工艺方法；,）允许用煤油、汽油以及和液压系统所用同牌号的液压油清洗，不得使用和液压系统牌号不同的液压清洗油；,）拆洗过程中，检查零件、密封状况，不符合要求的应更换；,）装配时切勿把零件、密封件错装或漏装，要严格执行精密机械的装配工艺手段与规范；,）装配完的液压元件，所有进出油口要用塑料塞子堵上。,第一节安装调试,、质量检查,e),液压元件的拆洗与测试,（）液压元件安装前的测试,测试程序是先进行低频、空载、低压、小流量跑合，然后进入正式测试，；测试按出厂标准、专业标准或国家标准规定的方法、设备、项目进行。主要项目简述如下：,）液压泵、液压马达要测试运转状况、容积效率、额定流量、额定转速、额定压力、压力摆差、噪声等；,）液压缸测试运行状态、内外泄漏、缓冲效果、启动压力、行程、速度、输出力等是否在要求范围内，同时要观察有无爬行和振动。,）方向控制阀测试换向状况、换向是否平稳、通油能力、换向时间、内外泄漏等。,第一节安装调试,、质量检查,e),液压元件的拆洗与测试,（）液压元件安装前的测试,）压力控制阀测试调压状况、工作运行状况、内外泄漏等；,）流量控制阀测试调节状况、工作运行状况、内外泄漏等；,）蓄能器要按设计数据进行充气试压、测试其性能，校核合格后将气放尽净，放气缓慢进行；,）冷却器首先要通水或通油检查，若有泄漏应立即排除，然后进行性能试验，测其冷却效果是否达到规定指标；,）压力表开关虽是一个简单的元件，但是多路压力表开关，由于质量问题易使系统产生较大的故障。因此要测试各压点是否正确，压力损失是否过大，控制是否灵敏等。,第一节安装调试,（,4,）液压元件的拆洗与测试,液压管道安装是液压设备安装的一项主要工程，管道安装质量的好坏是关系到液压系统工作性能是否正常的关键之一。,（）液压系统清理,液压系统安装完毕后，在试车前必须对管道、流道等进行循环清洗。清洗是减少液压系统故障的重要措施。新安装的设备要进行清洗，使用运行一定阶段的液压设备也必须进行定期清洗。因为液压装置经过长期工作后，油液劣化、橡胶落渣、金属磨损物等污染物将会影响系统正常工作。,第一节安装调试,二、调试方法和步骤,）确认液压系统净化符合标准后，向油箱加入规定的介质。加入介质时一定要过滤，滤芯的精度要符合要求，并要经过检测确定；,）检查液压系统各部，确认安装合理无误；,）向油箱灌油，当油充满液压泵后，用手转动联轴节，直至泵的出油口出油并不见气泡为止，有泄油口的泵，要向泵壳体中灌满油；,）放松并调整调压阀的调节螺钉，使调节压力值能维持空转即可。调整好执行机构的极限位置，并维护在无负载状态；,）接通电源，点动液压泵电机，检查电源接线是否正确。延长启动时间，观察空运转有无异常。,）在空运转正常的情况下，进行加载调试，即压力调试。压力升高要逐级进行，每一级为,MPa,，,并稳压,min,左右。,）压力试验过程中出现故障应及时排除。（卸压后进行）,第一节安装调试,调试注意事项：,、不准在执行元件运动状态下调节系统的工作压力；,、调压前应先检查压力表有无异常现象，若有异常现象，待压力表更换后再调节压力；,、无压力表的系统，不准调压；,、调压大小应按说明书规定的压力值或按实际使用要求的压力值调节。压力调节后应将调节螺钉锁住，防止松动。,第二节使用维护,液压设备正确使用与精心保养，可以防止机件过早磨损或遭受不应有的损坏，从而减少故障发生，并能有效的延长使用寿命，对液压设备进行主动保养预防性维护，进行有计划的检修，可以使液压设备经常处于良好的技术状态，并发挥应有效能。,一、液压系统的使用保养要求,（）使用维护要求,）按设计规定和工作要求，合理调节液压系统的工作压力和工作速度；,）液压系统生产运行过程中，要注意油质的变化状况，要定期进行取样化验，若发现油质不符合使用要求，要进行净化处理或更换新油液；,）液压系统油液工作温度不得过高，机床类液压系统油液温度控制在,60,以内；,）为保证电磁阀正常工作，应保证电压稳定，其波动值不应超过额定电压的,第二节使用维护,（）使用维护要求,）不准使用有缺陷的压力表，不允许在无压力表的情况下工作或调压；,）电气柜、电气盒、操作台和指令控制箱等应有盖子或门，不得敞开使用，以免积污；,）当液压系统某部位产生异常时，要及时分析原理进行处理，不要勉强运转，造成大事故。,）定期检查冷却器和加热器工作性能；,）经常观察蓄能器工作性能，若发现气压不足或油气混合时，应及时充气和修理；,）经常检查管件接头、法兰盘等固定状况，发现松动及时紧固；,）高压软管，密封件的使用期限，应根据具体的液压设备来定；,第二节使用维护,（）使用维护要求,）主要液压元件定期进行性能检测，并实行定期更换维修制；,）定期检查润滑管路是否完好，润滑元件是否可靠，润滑油质量是否达到规定标准要求，油量是否充足，若有异常及时排除。,（）操作保养规程,（）点检与定检,二、定期维护内容与要求,（）定期紧固,（）定期检查或更换密封件,（）定期清洗或更换液压件,（）定期清洗油箱与管道,（）定期更换滤芯,第三节故障诊断与排除,一、液压系统故障诊断的基本方法与步骤,液压设备由机械、液压、电器及其仪表等装置有机地组成统一体，系统的故障分析是受各方面因素影响的复杂问题。因此分析故障必须弄清楚整个液压系统的工作原理、结构特点，然后根据故障现象进行判断，逐步深入，有目的，有方向地逐步缩小范围。确定区域、部位，以至某个元件。,液压系统故障不像电气系统那样检测方便，因为液压管路内油流的流动状态、液压件内部的零件动作，以及密封件的损坏等情况，一般是看不见模不着的，这就给观察分析带来了很多困难。近年来，在设备维修部门开始采用状态监测、技术，可以在液压系统运行中，在基本不拆卸零部件的情况下检测出失效根源参数，再由液压专家来分析并排除故障,。,第三节故障诊断与排除,(1),液压系统故障特征,A,试制液压设备调试阶段的故障,试制的液压设备在调试阶段故障率最高。设计、制造、安装等质量问题交织在一起。经常出现的故障是：,1,）外泄漏严重，主要发生在接头和有关元件的端盖处,执行元件运动速度不稳定,2,）液压阀阀芯卡死、运动不灵活和运动不到位。导致执行元件动作失灵。,3,）压力控制阀的阻尼孔堵塞，造成压力不稳定。,4,）阀类元件漏装弹簧、密封件等机件，造成控制失灵。,5,）液压系统设计不完善，液压元件选用不当，造成系统发热、噪声、振动、执行机构运动精度差等故障现象。,第三节故障诊断与排除,(1),液压系统故障特征,B,液压系统运行初期的故障,液压系统经过调试阶段后，便进入正常生产运行阶，此阶段故障特征是：,1,）管接头因振动而松脱；,2,）密封件质量差，或由于装配不当而破损，造成泄漏；,3,）管道或液压元件流道内的型砂、毛刺、切屑等污染物在油流的冲击下脱落，堵塞阻尼孔和滤油器，造成压力和速度不稳定；,4,）由于负荷大或外界散热条件差，油液温度过高，引起内外泄漏，导致压力和速度的变化；,C,液压系统运行中期的故障,液压系统运行中期，故障率最低，这是液压系统运行的最佳阶段。此阶段控制油液污染是极其重要的。,第三节故障诊断与排除,(1),液压系统故障特征,D,液压系统运行后期的故障,液压系统运行到后期，液压元件因工作频率和负荷的差异，易损件开始正常的超差磨损。此阶段故障率较高，泄漏明显增加，效率下降。针对这一情况，要对元件进行全面检测，对已失效的液压元件应进行修理或更换。液压系统运行中要加强维护，注意观察各部位工作状况，发现有异常现象，及时分析原因，采取有效对策，以防发生重大故障。液压系统何时应该大修,j,寿命还有多长，何时进行局部或全部更新改造，要进行全面地科学地综合分析，制订合理的维修，改造计划，使液压系统尽可能最大限度地发挥其潜在作用。,第三节故障诊断与排除,(1),液压系统故障特征,E,突发性故障,这类故障多发生在液压设备运行初期和后期。由于对这两个时期故障特征认识不足，认为新设备运行不会有什么大问题，认为老设备过去一直很好用，忽略了监测维护，因此易发生突发性故障。故障发生的区域及产生原因较为明显，如发生碰撞元件内弹簧突然折断，管道破裂，异物堵塞流道，密封损坏，控制信号失真，动作错乱，内外泄漏失控等故障现象。,突发性故障往往与液压设备安装不当、维护不及时有关系。有时由于操作错误而发生破坏性故障。防止这类故障的主要措施是认识故障特征，加强管理维护，严格执行岗位责任制，以及加强人员岗位培训。不懂专业知识，未经过液压基本知识、液压故障诊断与维修技术培训的人员不得上岗。,第三节故障诊断与排除,(2),液压系统故障诊断步骤,液压系统的故障往往是系统中某个元件产生故障造成的，因此，需要把出了故障的元件找出来。根据,图,列出的步骤进行检查，就能找出液压系统中产生故障的元件。,第一步：液压设备运转不正常，例如，没有运动，运动不稳定，运动方向不正确，运动速度不符合要求，动作顺序错乱，力输出不稳定，严重泄漏、爬行、温升等。无论是什么原因，都可以归纳为：,流量、压力和方向,三大问题；,第二步：审核液压回路图，并检查每个元件，确认其性能和作用，初步评定其质量状况；,第三步：列出与故障有关的元件清单，进行逐个分析。进行这一步时，一要充分利用判断力，二是注意绝不可遗漏对故障有重大影响的元件；,第四步：对清单中所列元件按已往的经验和元件检查难易排列次序。必要时，列出重点检查的元件和元件重点检查部位。同时安排检测仪器等；,图液压系统故障分析步骤,第三节故障诊断与排除,(,2),液压系统故障诊断步骤,第五步：对清单中列出的重点检查元件进行初检。初检应判断以下一些问题：元件的使用和安装是否合适；元件的测量装置、仪器和测试方法是否合适；元件的外部信号是否合适；对外部信号是否响应等。特别要注意某些元件的故障先兆，如过高的温度和噪声，振动和泄漏等；,第六步：如果初检未查出故障，要用仪器反复检查；,第七步：识别出发生故障的元件，对不合格的元件进行修理或更换；,第八步：在重新启动主机前，必须先认真考虑一下这次故障的原因和后果。如果故障是由于污染或油液温度过高引起的，则应预料到另外元件也有出现故障的可能性，并应针对隐患采取相应的补救措施。例如：由于铁屑进入泵内引起泵的故障，在换新泵之前要对系统进行彻底地清洗净化；,第三节故障诊断与排除,(3),重新启动的步骤,排除液压系统故障之后，不能操之过急而盲目启动。启动必须遵照一定的要求和程序。否则，旧的故障排除了，新的故障会相继产生，其主要原因是缺乏周密思考。如前所述，液压泵故障是因铁屑进入而引起的，那么，铁屑是怎样进入的呢,?,油箱、管道中是否还有铁屑等污染物存在,?,重新启动程序框图如,图,2,所示。,图重新启动程序框图,第三节故障诊断与排除,(4),故障诊断技术,液压设备故障诊断和医生诊断病情的程序是一样的。医生凭借自己的医学理论和临床实践对病人进行初步诊断。初步诊断有困难，就要利用已有仪器设备对病人进行专项检查，根据检查结果再对病人进行综合分析与确诊。,液压设备出现故障也是采取初步诊断，仪器检测，综合分析与确诊等基本程序。,A,初步诊断,看,看液压系统工作的实际情况。一般有六看：,一看速度：指执行机构运动速度有无变化和异常现象；,二看压力：指液压系统中各测压点的压力值大小，压力值有无波动现象；,三看油液：观察油液是否清洁，是否变质，油液表面是否有泡沫，油量是否在规定的油标线范围内，油液的粘度是否符合要求等；,四看泄漏：指液压管道各接头，阀板结合处，液压缸端盖，液压泵轴端等处是否有渗漏等现象；,第三节故障诊断与排除,(4),故障诊断技术,A,初步诊断,五看振动：指液压缸活塞杆、工作台等运动部件工作时有无因振动而跳动的现象；,六看产品：根据液压设备加工出来的产品质量，判断运动机构的工作状态、系统的工作压力和流量的稳定性；,听,用听觉判断液压系统工作是否正常。一般有四听：,一听噪声：听液压泵和液压系统工作时的噪声是否过大，噪声的特征；溢流阀、顺序阀等压力控制元件是否有尖叫声；,二听冲击声：指工作台液压缸换向时冲击声是否过大，液压缸活塞是否有撞击缸底的声音，换向阀换向时是否有撞击端盖的现象。,三听气蚀和困油的异常声：检查液压泵是否吸进空气，是否有严重困油现象。,四听敲打声：指液压泵运转时是否有因损坏引起的敲打声。,第三节故障诊断与排除,(4),故障诊断技术,A,初步诊断,摸,用手摸允许摸的运动部件以便了解它们的工作状态。一般有四摸：,一摸温升：用手摸液压泵、油箱和阀类元件外壳表面，若接触两秒钟感到烫手，就应检查温升过高的原因；,二摸振动：用手摸运动部件和管子的振动情况，若有高频振动应检查产生的原因；,三摸爬行：当工作台在轻载低速运动时，用手摸工作台有无爬行现象；,四摸松紧程度：用手拧一下挡铁、微动开关和紧固螺钉等松紧程度。,闻,用嗅觉器官辨别油液是否发臭变质，橡胶件是否因过热发出特殊气味等。,阅,查阅设备技术档案中的有关故障分析和修理记录，查阅日检和定检卡，查阅交接班记录和维修保养情况记录。,第三节故障诊断与排除,(4),故障诊断技术,A,初步诊断,问,访问设备操作者，了解设备平时运行状况。一般有六问：,一问液压系统工作是否正常，液压泵有无异常现象；,二问液压油更换时间，滤网是否清洁；,三问发生事故前压力调节阀或速度调节阀是否调节过，有哪些不正常现象；,四问发生事故前对密封件或液压件是否更换过；,五问发生事故前后液压系统出现过哪些不正常现象；,六问过去经常出现过哪些故障，是怎样排除的，哪位维修人员对故障原因与排除方法比较清楚。,总之，对各种情况必须了解得尽可能清楚。但由于每个人的感觉，判断能力和实践经验的差异，判断结果会有差别。这种差别不会永远存在，是暂时的，经过反复实践，故障原因是特定的，终究会被确认并予以排除。,第三节故障诊断与排除,(4),故障诊断技术,B,仪器专项检测,初步诊断只能定性地分析出故障的基本原因，排除一般常见故障。一些重大液压设备必须进行定量的专项检测，即检测故障发生的根源性参数，为故障确诊提供可靠依据。,压力检测,检测液压系统各部位的压力值，分析其是否在允许的范围内；,测流量,检测液压系统各位置的油流量是否在正常值范围内；,测温升,检测液压泵、执行机构、油箱的温度值，分析是否正常；,测噪声,检测异常噪声值，进行分析；,检测液压元件,经初步诊断，有故障嫌疑的液压件要在试验台检测。检测要求按出厂试验标准进行。通过检测就能确定被测元件有无故障，工作性能是否良好。元件检测也与故障原因分析一样，要遵循先易后难的原则。不能轻易把重要元件从系统中拆下，甚至盲目解体检查；,第三节故障诊断与排除,(4),故障诊断技术,B,仪器专项检测,在线检测,随着液压技术的发展，很多液压设备本身就配有重要参数的检测仪表，以及系统中已预留了测量接口，不用拆下元件就能观察出或从接口检测出元件的性能参数，为初步诊断提供了定量分析条件。如在液压系统的有关部位和各执行机构中装设压力、流量、位置、速度、油位、温度等各种监测传感器，在系统自动运行过程中，某个部位产生异常现象时，监测仪器均可及时测出技术参数状况，并可在控制屏幕上自动显示出来，这时可组织有关人员分析研究，调整参数、诊断故障、并予以排除。,在线检测主要对液压系统的,“,内部器官,”,运行状态进行检测监控，所以也称状态检测。状态检测用的仪器很多，通常有压力传感器、流量传感器、速度传感器、位移传感器、油温监测仪、压力增减仪等。用监测仪器把测量到的数据输入计算机系统，计算机根据输入的信号提供各种信息和各项技术参数，由此可判断出某个执行机构的工作状况，并可在显示器上自动显示出来。在出现危险性故障之前，可自动报警、自动停机或不能继续完成下一个动作。所以状态监测技术可解决人的感觉器官无法感受的疑难故障，为液压系统故障准确诊断与排除提供了可靠的数据,。,第三节故障诊断与排除,(4),故障诊断技术,C,综合确诊,经过初步诊断，仪器专项检测，就进入综合确诊阶段了。综合确诊是在人的感官观察到的定性材料和仪器检测的定量数据的基础上进行的。因此综合确诊必须得出准确、可靠的结论。为此应注意以下几点：,1,）综合诊断的主持人必须是液压技术专家以及设备的主管领导；,2,）综合确诊的主持人是液压设备故障排除的责任者。所以在确诊过程中要认真组织工程技术人员，技术工人进行充分研讨，最后由综合确诊的主持人确定排除故障方案，并从技术角度组织实施,。,第三节故障诊断与排除,(5),诊断故障原因的方法,液压系统出现故障，原因是多方面的，但其中必定有一个主要原因，寻找主要原因的方法有：,方框图分析法,、,鱼刺图分析法,、,逻辑流程图分析法,、,液压系统图分析法,等。,A,方框图分析法,用实例来说明方框图的使用方法。在铸造流水线中，,“,型砂压实机,”,液压缸防尘圈因老化失效更换新防尘圈后，启动时柱塞向上冲击一下便停止不动，再启动一次仍出现同样的状况。,故障产生的原因可以根据,图,3,所示方框图进行分析。横向按,A,、,B,、,C,、,D,顺序，纵向按箭头指向查找。经查找与测试发现，压力不足是产生故障的主要原因。因此时工作压力值与更换防尘圈前工作压力值相同，虽然外载荷未增加，但由于新防尘圈的唇口与柱塞表面压缩量过大，造成阻力增加。将溢流阀压力调节值由,6,MPa,调高到,6.3,MPa,时，,“,压实柱塞缸,”,运动恢复正常。,图方框图故障分析法,第三节故障诊断与排除,(,5),诊断故障原因的方法,B,鱼刺图分析法,鱼刺图用因果关系分析方法，对液压设备出现的故障进行分析，找出故障的主要原因。这种方法既能较快地找出故障的主次原因，又能积累排除故障的经验。,图,4,所示鱼刺图是分析磨床工作台爬行故障的实例，以此说明鱼刺图的使用方法。,把磨床工作台产生爬行的各种原因，依次标写在鱼刺图上，然后经过分析与检测，确认主要原因。,从图中可以初步确定产生爬行故障的几方面主要因素是：液压泵吸空、油温过高、油液粘度过低、润滑性能差、液压缸装配精度差、液压缸轴线与导轨不平行、摩察阻力不均匀等。这些因素是磨床工作台产生爬行常见的主要原因，经过逐步检测分析，确认出最终原因，采取相应对策予以排除。,鱼刺图分析法，可以将设备维护管理与故障诊断密切结合起来，因此被广泛采用。,图鱼刺图故障分析法,第三节故障诊断与排除,(5),诊断故障原因的方法,C.,逻辑流程图分析法,逻辑流程图是根据液压系统的基本原理进行逻辑析，减少怀疑对象，逐步逼近，最终找出故障发生的部位，检测分析故障的原因。,随着计算机技术的发展，计算机用于查找液压设备故障部位和产生原因，也已开始广泛的研究与应用了。这就是由故障诊断专家设计出逻辑流程图，对产生故障的原因进行逻辑判断，一步一步地查找产生故障的原因。逻辑流程图经过程序设计输入到计算机储存。当某个部位出现不正常的技术状态时，计算机可帮助人们及时地找到产生故障的部位和原因，从而得到及时地排除。,下面以液压系统中液压缸无动作为例，来说明逻辑诊断流程图的使用方法。如,图,5,所示。,图液压缸无动作逻辑诊断流程图,第三节故障诊断与排除,(5),诊断故障原因的方法,D,液压系统分析法,应用液压系统图分析故障原因是目前工程技术人员采用的基本方法，这个方法是故障诊断的基础，其它方法都必须依此为基础。所以认真掌握液压系统原理图是故障诊断与排除的基本条件。,(,A),理解液压系统,真正理解液压系统也不是很容易的事。读一台液压设备的液压系统，就象读一篇文章一样，必须反复琢磨、推敲，理解作者的思路和设计意图。,(,B),了解安装调试过程，评价其质量与水平。,特别要了解、分析安装调试有否不满足液压系统设计要求的地方，有否擅自变动的地方。要分析其后果及对液压系统的适应性，以及低水平的安装调试对液压系统稳定工作的影响等。,第三节故障诊断与排除,(5),诊断故障原因的方法,D,液压系统分析法,(,C),评价液压系统,所谓评价液压系统，一是要看出液压系设计的特点、合理性及先进性，二是要看出液压系统设计的缺陷，甚至错误的地方。例如温升、噪声、冲击等问题，往往是设计时就没有充分考虑，也未采取相应的措施。,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,液压执行机构不能正常工作，例如没有运动、运动不稳定、运动方向不正确、运动速度不符合要求、动作顺序错乱、力输出不稳定、爬行等许多故障现象，无论具体是什么缘故，往往可根据压力和流量这两个基本的工作参数能查到故障原因并加以排除。一般来说，若系统工作压力不正常，则可能液压泵、压力控制阀等有故障；若系统中流量不正常，则可能液压泵、流量控制阀等有故障。,(1),压力不正常,液压系统中，工作压力不正常主要表现在工作压力建立不起来，或工作压力升不到调定值，致使液压系统不能正常工作，甚至运动件处于原始位置不动。,图,6,所示为液压系统工作压力不足的基本逻辑诊断框图。,图,7,所示为液压系统工作压力不正常的原因诊断与排除框图。,图压力不足逻辑诊断流程图,图压力不正常的原因诊断与排除方法框图,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,(2),流量不正常,在液压系统中，执行机构的运动速度应满足负载所要求的速度范围；低速时不出现爬行现象；高速时不产生液压冲击现象；调速呈线性规律变化；变负载下速度变化小；速度转换时平稳；往复速度差小等要求。在实际工作中，如果执行机构出现不符合上述速度要求时，往往可从,“,流量不正常,”,去进行故障诊断。,图,8,所示为液压系统工作流量不足的基本逻辑诊断框图。,图,9,所示为液压系统流量不正常的原因诊断与排除方法框图。,图流量不足逻辑诊断框图,图流量不正常的原因诊断与排除方法框图,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,(3),液压冲击,在液压系统中，液体流动方向的迅速改变或停止流动，如换向阀迅速换向、液压缸或液压马达迅速停止运动或改变运动速度，使得液流速度迅速改变，这样流动液体的惯性便引起系统内压力某一瞬间急剧上升，形成一个油压峰值，这种现象称为液压冲击。,液压冲击不仅影响液压系统的性能稳定和工作可靠性，还会引起剧烈地振动和噪声，造成联接件松动，管路破裂，液压元件和测量仪表损坏。在高压大流量液压系统中液压冲击造成的不良后果更为严重。因此研究消除或减轻液压冲击，对提高液压系统的性能有着非常重要的意义。,图,10,所示为液压系统中产生液压冲击的逻辑诊断方框图。,图液压冲击故障逻辑诊断图,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,(4),运动不正常,前面已分析了流量不正常对液压系统执行机构运动的影响，而引起运动不正常不仅仅是流量因素，很多其它原因都容易导致运动不正常。因此运动不正常是液压系统综合性故障，必须综合起来研究其产生的原因与排除方法。,图,11,所示为液压系统工作机构运动不正常的原因诊断与排除方法框图。,(5),噪声过大,过大噪声的逻辑诊断流程图见,图,12,；,引起噪声的原因之一是系统中含有空气，其原因和排除方法见,图,13,；,过大噪声的原因诊断与排除方法见,图,14,；,泵的气穴原因诊断与排除框见,图,15,。,图,11,运动不正常的综合原因与排除框图,a,油液温度可能过低，或油液应更换成洁净的液压油，使油液的粘度合适；,b,找出卡死部位，针对卡死原因进行修理的排除；,c,调整，修理或更换；,d,清洗，调节或场换，检查系统中油液或滤油器状况；,e,修理或更换；,f,修理控制台或检查内部线路；,g,加润滑油；,h,调整，修理或更换补偿阀。,图,12,过大噪声的逻辑诊断流程图,图,13,油液中进入空气的原因与排除方法框图,图,14,过大噪声的原因诊断与排除方法框图,图,15,泵的气穴原因诊断与排除框图,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,(6),过分振动,振动的产生原因是多方面的。一个液压系统出现剧烈振动，往往是故障的先兆，最终导致系统不能正常运动，甚至完全停机。,图,所示为振动的逻辑诊断框图。,(7),过高的温度,液压系统温度过高，油液粘度显著下降，泄漏加剧，液压泵及整个液压系统效率显著降低。另外，由于粘度下降，滑移部位油膜被破坏，摩擦阻力增加，磨损加剧，于是又引起发热。同时，低粘度液压油流过节流元件时，元件特性要发生变化，造成压力、速度调节不稳定。,液压系统油液温度过高，将引起膨胀系数不同的运动副间隙变化。间隙增大造成泄漏增加；间隙减小将引起运动件动作不灵，甚至卡死。,图,16,过大震动的逻辑诊断框图,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,(7),过高的温度,油液温度过高，油液氧化加剧，导致油液使用寿命降低。石油基油液将会形成胶状物质，在过热的元件表面上形成沉淀物，并易堵塞各种阀的控制小孔，使之不能正常工作。水油乳化液过热时，将会分解而失去工作能力。温度过高的油液使橡胶密封件、软管等早期老化失效而降低使用寿命。,所以温度过高是液压系统的重要故障先兆，其逻辑推理诊断如,图,17,所示。其产生原因与排除方法如,图,18,所示。,图,17,温度过高逻辑诊断流程图,图,18,温度过高故障排除框图,a,检查支承与密封状况，检查超出设计要求的负荷；,b,安装上压力表，调至正确压力；,c,修理或更换；,d,清洗或更换滤油器，更换合适粘度的油液，加油至规定的油位；,f,清洗，修理或更换冷却器及其控制法阀,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,(8),泄漏,在液压系统中，油液泄漏是一个不可忽视的问题。如果过多的泄漏得不到解决，将会影响液压设备的正常应用和液压技术的发展。具体地说，泄漏引起的问题有以下几种：,1,）系统压力调不高；,2,）执行机构运动速度不稳定；,3,）系统发热；,4,）元件容积效率低；,5,）能量、油液浪费；,6,）污染环境；,7,）引起控制失灵；,8,）可能引起火灾。,一般地说，产生泄漏的原因有设计、制造以及密封件方面的问题，也有设备维护、保养等管理方面的问题。过多泄漏也是故障先兆之一，其逻辑推理诊断如,图,19,所示。,图,19,液压系统过多泄漏的逻辑诊断框图,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,(9),爬行,爬行是液压系统中经常出现的不正常运动状态。轻微时出现目力不易觉察的振动，严重时将出现大距离的跳动。,液压系统中的爬行现象是很有害的，特别是在磨床液压系统中，执行机构出现爬行，就不会磨削出合格的工件。对工作位置要求很高的机床产生爬行，很难实现精确定位。因此消除爬行现象对于改善液压系稳定性和提高机床加工精度是非常重要的。,爬行现象一般发生在低速运动工况，多半与载荷大小、滑动表面的面压、运动件卡死，以及供油状况等有关。爬行现象除应查明油液本身问题外，还应对外部条件进行检查，进行综合分析。,图,20,所示为爬行故障逻辑诊断框图。利用此图可以从总体上知道爬行产生的主要原因和控制的主要途径。爬行也可以用,图,4,鱼刺图进行分析。,图,20,爬行故障逻辑诊断框图,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,(10),液压卡紧,液压元件一般都是采用圆柱滑阀结构，阀芯和阀体从理论上讲应该完全同心，因此不管在多大压力下工作，移动阀芯所需的力只须克服粘性摩擦力就行，数值上应该是很小的,(0.5,5,N),。,但实际情况并非如此，特别在中高压系统中，当阀停止运动一段时间后,(,一般约为,5,min),，,有时这个阻力可以大到几百牛顿，使阀芯移动十分费劲，甚至完全卡死，使阀动作失灵，这就是所谓液压卡紧现象。,液压卡紧产生的主要原因：,1,）径向力不平衡引起的液压卡紧。,这就是滑阀副几何形状的误差和同心度变化引起的径向不平衡液压 力造成的液压卡紧。,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,液压卡紧产生的主要原因：,2,）油液中极性分子的吸附作用。,不平衡径向力使阀芯向阀孔一边靠近，产生阻碍阀芯运动的摩擦力。间隔一段时间后，轴向卡紧力突然增加，甚至在卸压后仍然紧密地粘附在孔壁上，这是由于油液中的极性分子阻塞所致。,3,）油液中杂质楔入配合间隙。,油液中的污垢颗粒和缝隙阻塞现象也是引起液压卡紧的重要原因。如果使用过滤精度为,10,弘,m,左右的滤油器就能有效地防止死现象。,4,）滑阀移动时的附加阻力。,与径向力产生的同时，有时阀芯与阀套在工作压力下产生弹性变形的附加阻力，以及在阀芯和阀套间隙中液体边界层产生的附加阻力，这些阻力使阀芯运动产生轴向卡紧。,5,）干式电磁阀上的电磁推杆偏斜。,干式电磁换向阀上的电磁铁推杆采用动密封，摩擦阻力较大，且阀芯两端中心孔大而推杆尺寸小，推杆插入阀芯中心孔后倾斜，使阀运动不灵活，甚至不能换向而卡死。,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,液压卡紧产生的主要原因：,6,）阀芯、阀孔加工质量较差。,液压卡紧的首要原是滑阀副几何形状误差和同心度变化引起的径向力不平衡。而这些误差都与加工质量有密切关系。,减小液压卡紧力的主要措施：,1,）在阀芯台肩上开均压槽；,2,）使阀芯环面略带顺锥度；,3,）提高机械加工和装配质量；,4,）在高灵敏度重要液压系统中，采用电磁或机械手段使阀芯高频振动。,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,(11),气穴现象,一般矿物油中能溶解,6,12,的空气,(,按体积算,),。油液中溶解的空气量与油液的绝对压力成正比。油液在液压系统中流动时，流速高的区域压力很低，当低于工作温度下的空气分离压时，溶解于液体中的空气将大量分离出来，形成气泡。这些气泡以原有的气泡为核心逐渐生成扩大。同时，当油液中某一点的压力低于当时温度下油液的空气分离压时，油液将沸腾汽化，也在油液中形成气泡。这两种情况都将气泡混杂在液体中，形成气穴，使充满管道或元件中油液成为不连续状态，这种现象称气穴现象。,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,(11),气穴现象,由于气穴现象产生的气泡随着液体运动到高压区时，气泡在周围压力油的冲击下，其体积迅速缩小直至溃灭。在溃灭中心可产生极高压力和高温，同时产生振动和噪声。液压元件表面长期受高压、高温作用，又由于从液体中游离出氧气，具有较强的氧化作用，零件表面逐渐被腐蚀，严重时剥落成小坑，呈蜂窝状，使液压元件寿命降低。这种因气穴现象而产生零件腐蚀称为气蚀。,气穴和气蚀是液压系统中常出现的故障现象，危害很大。除产生噪声和振动外，还由于破坏了液体的连续性，降低了流道的通油能力，容积效率降低，使压力和流量波动，最终造成液压系统工作不稳定。,第三节故障诊断与排除,二、液压系统常见故障诊断与排除,(11),气穴现象,液压泵是容易产生气穴现象的主要元件，其原因与排除方法如,图,-21,所示。溢流阀在溢流口，节流阀在节流口都易产生气穴现象。,通常防止气穴产生的主要原则是：,1,）防止局部压力过低。为此目的，应通过合理的结构设计和系统的安装维护，把液体中的最低压力限制在空气分离压以上，这样既防止混入空气形成气穴，也能防止液体汽化形成气穴。,2,）降低液体中气体的含量也是防止气穴现象产生的措施之一。管接头及液压元件的密封处密封要良好，以防止空气侵入；吸油管口应防止吸入气泡。另外，减少油液中的机械杂质也是降低空气含量的措施之一，因机械杂质的表面上通常附有一薄层的空气,。,图,21,泵的气穴原因诊断与排除框图,谢谢大家！,本章课程结束,