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液压系统有哪些故障诊断方法2

日期:2019-04-19 人气:3226

基于参数测量的故障诊断系统

一个液压系统工作是否正常,关键取决于两个主要工作参数即压力和流量是否处于正常的工作状态,以及系统温度和执行器速度等参数的正常与否。液压系统的故障现象是各种各样的,故障原因也是多种因素的综合。同一因素可能造成不同的故障现象,而同一故障又可能对应着多种不同原因。例如:油液的污染可能造成液压系统压力、流量或方向等各方面的故障,这给液压系统故障诊断带来极大困难。

参数测量法诊断故障的思路是这样的,任何液压系统工作正常时,系统参数都工作在设计和设定值附近,工作中如果这些参数偏离了预定值,则系统就会出现故障或有可能出现故障。即液压系统产生故障的实质就是系统工作参数的异常变化。因此当液压系统发生故障时,必然是系统中某个元件或某些元件有故障,进一步可断定回路中某一点或某几点的参数已偏离了预定值。这说明如果液压回路中某点的工作参数不正常,则系统已发生了故障或可能发生了故障,需维修人员马上进行处理。这样在参数测量的基础上,再结合逻辑分析法,即可快速、准确地找出故障所在。参数测量法不仅可以诊断系统故障,而且还能预报可能发生的故障,并且这种预报和诊断都是定量的,大大提高了诊断的速度和准确性。这种检测为直接测量,检测速度快,误差小,检测设备简单,便于在生产现场推广使用。适合于任何液压系统的检测。测量时,既不需停机,又不损坏液压系统,几乎可以对系统中任何部位进行检测,不但可诊断已有故障,而且可进行在线监测、预报潜在故障。

参数测量法原理

只要测得液压系统回路中所需任意点处工作参数,让其与系统工作的正常值相比较,即可判断出系统工作参数是否正常,是否发生了故障以及故障的所在部位。

液压系统液压系统中的工作参数,如压力、流量、温度等都是非电物理量,用通用仪器采用间接测量法测量时,首先需利用物理效应把这些非电量转换成电量,然后经放大、转换和显示等处理,被测参数则可用转换后的电信号代表并显示。由此可判断液压系统是否有故障。但这种间接测量方法需各种传感器,检测装置较复杂,测量结果误差大、不直观,不便于现场推广使用。

通过多年的教学和生产实践,设计出一种简单、实用的液压系统故障检测回路。检测回路通常和被检测系统并联连接,此连接需在被测点设置的双球阀三通接头,它主要用于对系统进行不拆卸检测。它对液压系统所需点的各种参数进行直接的快速检测,不需任何传感器,它可同时检测系统中的压力、流量和温度三个参数,而执行器的速度和转速则可通过测量出口流量的方法计算得到。例如:只要在泵出口及执行器进、出口安装双球阀三通,则通过测量1、2、3三点的压力、流量及温度值,则可立刻诊断出故障所在的大致部位(泵源、控制传动部分或执行器部分)。增加参数检测点,则可缩小故障发生区域。

系统正常工作时,阀门1开启,2关闭,检测口罩上防尘罩,以防污染。检测时,只要把检测回路与检测口接通,即旋紧活接头螺纹并打开阀门2。通过调节阀门1和溢流阀7即可方便地测出压力、流量、温度、速度等参数。但要求系统配管时,把双球阀三通在需检测系统参数的部位当作接管或弯管接头来配置。

参数测量方法

第1步:测压力,首先把检测回路的软管接头与双球阀三通螺纹接口旋紧接通。打开球阀2,关死溢流阀3,切断回油通道,这时从压力表上可直接读出所测点的压力值(为系统的实际工作压力)。

第2步:测流量和温度——慢慢松开溢流阀7手柄,再关闭球阀1。重新调整溢流阀7,使压力表4读数为所测压力值,此时流量计5读数即为所测点的实际流量值。同时温度计6上可显示出油液温度值。

第3步:测转速(速度)——不论泵、马达或缸其转速或速度仅取决于两个因素,即流量和它本身的几何尺寸(排量或面积),所以只要测出马达或缸的输出流量(对泵为输入流量),除以其排量或面积即得到转速或速度值。

2.2参数测量法实例

此系统在调试中出现以下现象:泵能工作,但供给合模缸和注射缸的高压泵压力上不去(压力调至8.0Mpa左右,再无法调高),泵有轻微的异常机械噪声,水冷系统工作,油温、油位均正常,有回油。

从回路分析故障有以下可能原因:

(1)溢流阀故障。可能原因:调整不正确,弹簧屈服,阻尼孔堵塞,滑阀卡住。

(2)电液换向阀或电液比例阀故障。可能原因:复位弹簧折断,控制压力不够,滑阀卡住,比例阀控制部分故障。

(3)液压泵故障。可能原因:泵转速过低,叶片泵定子异常磨损,密封件损坏,泵吸入口进入大量空气,过滤器严重堵塞。

故障诊断方法

(1)应用传统的逻辑分析逐步逼近法。需对以上所有可能原因逐一进行分析判断和检验,最终找出故障原因和引起故障的具体元件。此法诊断过程繁琐,须进行大量的装拆、验证工作,效率低,工期长,并且只能是定性分析,诊断不够准确。

(2)应用基于参数测量的故障诊断系统。只需在系统配管时,在泵的出口a、换向阀前b及缸的入口c三点设置双球阀三通,则利用故障诊断检测回路,在几秒钟内即可把系统故障限制在某区域内并根据所测参数值诊断出故障所在。检测过程如下:

(a)把故障诊断回路与检测口a接通,打开球阀2并旋松溢流阀7,再关死球阀1,这时调节溢流阀7即可从压力表4上观察泵的工作压力变化情况,看其是否能超过8.0Mpa并上升至所需高压值。若不能则说明是泵本身故障,若能说明不是泵故障,则应继续检测。

(b)若泵无故障,则利用故障诊断回路检测b点压力变化情况。若b点工作压力能超过8.0Mpa并上升至所需高压值,则说明系统主溢流阀工作正常,需继续检测。

若溢流阀无故障,则通过检测c点压力变化情况即可判断出是否换向阀或比例阀故障。

通过检测最终故障原因是叶片泵内漏严重所引起。拆卸泵后方知,叶片泵定子由于滑润不良造成异常磨损,引起内漏增大,使系统压力提不高,进一步发现是由于水冷系统的水漏入油中造成油乳化而失去润滑作用引起的。


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