江西工业工程职业技术学院毕业论文
液压系统监测与故障诊断是建立在液压技术、控制理论、信息理论、电子技术、传感检测技术及识别技术等基础上的一门综合性的新技术,是对液压设备的液压系统运行状态及其异常特征进行监控、识别或判断的技术。状态正常为无故障状态,状态异常则为故障状态。液压系统故障诊断技术主要研究和识别液压系统运行状态和液压系统故障及其变化规律在诊断信息中的反映。
1.2液压系统故障分析及诊断的内容和过程
液压系统故障分析及诊断的内容包括识别、 预测和监控三个方面
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1.2.1液压系统故障原因
内因;
a)液压元件结构设计存在潜在缺陷,或液压元件结构特性不佳,如滑阀在往复运动中
易发生泄漏的液压系统故障等;
(b)液压元件材质不佳,制造质量低,留下隐患,易导致液压系统故障;
(c)液压系统设计不合理或不完善,使用时由于液压功能不全,导致液压系统故障; (d)液压设备运输、系统安装调试不当或错误,导致液压系统故障等。
外因:(a)液压系统的运行条件:即环境条件与使用条件,如温度过高、水和灰尘的污染等,易导致液压故障;
(b)液压系统的维护保养不当和管理不善:如未能按时保养、未能按期换油、 未能按时向蓄能器补充氮气等,易导致液压系统故障;
(c)自然因素和人为因素的突变:如密封圈老化失效、运行规范不合理、操作失误等,易出现液压设备事故及液压系统故障。
1.2.2工程界常见的故障诊断方法
(1) 简易故障诊断法
是目前采用最普遍的方法,靠维修人员凭个人的经验,利用简单仪表根据液压系统出现的故障,采用问、看、听、摸、闻等方法了解系统工作情况,并进行分析、诊断以及确定产生故障的原因和部位。
具体作法:① 询问设备操作者,了解设备运行状况。
② 看液压系统工作的实际状况,观察系统压力、速度、油液、泄漏、振动等是否存在问题。 ③ 听液压系统的声音,如冲击声、泵的噪声及异常声,判断液压系统工作是否正常。 ④ 摸温升、振动、爬行及连接处的松紧程度,以判定运动部件工作状态是否正常。 (2) 液压系统原理图分析法
根据液压系统原理图分析液压传动系统出现的故障,找出故障产生的部位及原因,并提出排除故障的方法。
是目前工程技术人员应用最为普遍的方法。它要求人们对液压知识具有一定基础,并能看懂液压系统原理图,掌握各图形符号所代表元件的名称、功能,对元件的原理、结构及性能也应有一定的了解。
(3)其他诊断分析方法
逻辑分析方法
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第二章、液压系统共性故障分析与诊断
液压系统共性故障是各类液压系统都可能出现的一些故障,如系统噪声、振动大,压力不正常,动作不正常, 液压冲击大,油温过高,液压油污染以及泄漏等。
2.1系统噪声、振动大的故障分析与诊断
故障现象及原因 消除方法 故障现象及原因 消除方法 1.泵中噪声、振动,1.在泵的进、出油口用软管联接 4.管道内油流激烈流1.加粗管道,使流速控制在允许范围内 2.少用弯头多采用曲率小的弯管 3.采用胶管 4.油流紊乱处不采用直角弯头或三通 5.采用消声器、蓄能器等 引起管路、油箱共振 2.泵不要装在油箱上,应将电动机动的噪声 和泵单独装在底座上,和油箱分开 3.加大液压泵,降低电动机转数 4.在泵的底座和油箱下面塞进防振材料 5.选择低噪声泵,采用立式电动机将液压泵浸在油液中 2.阀弹簧所引起的1.改变弹簧的安装位置 系统共振 2.改变弹簧的刚度 3.把溢流阀改成外部泄油形式 4.采用遥控的溢流阀 5.完全排出回路中的空气 6.改变管道的长短、粗细、材质、厚度等 7.增加管夹使管道不致振动 8.在管道的某一部位装上节流阀 3.空气进入液压缸1.很好地排出空气 引起的振动 5.油箱有共鸣声 1.增厚箱板 2.在侧板、底板上增设筋板 3.改变回油管末端的形状或位置 6.阀换向产生的冲击1.降低电液阀换向的控制压力 噪声 2.在控制管路或回油管路上增设节流阀 3.选用带先导卸荷功能的元件 4.采用电气控制方法,使两个以上的阀不能同时换向 7.溢流阀、卸荷阀、1.适当处装上节流阀 2.可对液压缸活塞、密封衬垫涂上液控单向阀、平衡阀2.改变外泄形式 二硫化钼润滑脂即可 等工作不良,引起的3.对回路进行改造 管道振动和噪声 4.增设管夹 2.2系统压力不正常的故障分析与诊断
故障现象及原因 溢流阀旁通阀损坏 减压阀设定值太低 压力不足 集成通道块设计有误 减压阀损坏 泵、马达或缸损坏、内泄大 压力不稳定 油中混有空气 消除方法 修理或更换 重新设定 重新设计 修理或更换 修理或更换 堵漏、加油、排气 8
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溢流阀磨损、弹簧刚性差 油液污染、堵塞阀阻尼孔 蓄能器或充气阀失效 泵、马达或缸磨损 减压阀、溢流阀或卸荷阀设定值不对 压力过高 变量机构不工作 减压阀、溢流阀或卸荷阀堵塞或损坏 修理或更换 清洗、换油 修理或更换 修理或更换 重新设定 修理或更换 清洗或更换 2.3系统动作不正常的故障分析与诊断
故障现象及原因 电磁阀中电磁铁有故障 限位或顺序装置(机械式、电气式或液动式)不工作或调得不对 系统压力正常执行元件无动作 机械故障 没有指令信号 放大器不工作或调得不对 阀不工作 缸或马达损坏 泵输出流量不足或系统泄漏太大 油液粘度太高或太低 阀的控制压力不够或阀内阻尼孔堵塞 执行元件动作太慢 外负载过大 放大器失灵或调得不对 阀芯卡涩 缸或马达磨损严重 压力不正常 油中混有空气 指令信号不稳定 动作不规则 放大器失灵或调得不对 传感器反馈失灵 阀芯卡涩 缸或马达磨损或损坏 消除方法 排除或更换 调整、修复或更换 排除 查找、修复 调整、修复或更换 调整、修复或更换 修复或更换 检查、修复或更换 检查、调整或更换 清洗、调整 检查、调整 调整修复或更换 清洗、过滤或换油 修理或更换 见5.3节消除 加油、排气 查找、修复 调整、修复或更换 修理或更换 清洗、滤油 修理或更换 2.4系统液压冲击大的故障分析与诊断
现象及原因 换向时产生冲击 换向时瞬时关闭、开启,造成动1.延长换向时间 9
消除方法 江西工业工程职业技术学院毕业论文
能或势能相互转换时产生的液压2.设计带缓冲的阀芯 冲击 3.加粗管径、缩短管路 1.液压缸进出油口处分别设置,反应快、灵敏度液压缸在运动中突然被制动所产生的液压冲击 液压缸运动时,具有很大的动量高的小型安全阀 和惯性,突然被制动,引起较大2.在满足驱动力时尽量减少系统工作压力,或适的压力增值故产生液压冲击 当提高系统背压 3.液压缸附近安装囊式蓄能器 1.在液压缸两端设缓冲装置 液压缸到达终点时产生的液压冲液压缸运动时产生的动量和惯性2.液压缸进出油口处分别设置反应快,灵敏度高击 与缸体发生碰撞,引起的冲击 的小型溢流阀 3.设置行程(开关)阀 2.5系统油温过高的故障分析与诊断
故障现象及原因 1.设定压力过高 适当调整压力 消除方法 2.溢流阀、卸荷阀、压力继电器等卸荷回路的元件工作不改正各元件工作不正常状况 良 3.卸荷回路的元件调定值不适当,卸压时间短 4.阀的漏损大,卸荷时间短 5.高压小流量、低压大流量时不要由溢流阀溢流 重新调定,延长卸压时间 修理漏损大的阀,考虑不采用大规格阀 变更回路,采用卸荷阀、变量泵 6.因粘度低或泵有故障,增大了泵的内泄漏量,使泵壳温换油、修理、更换液压泵 度升高 7.油箱内油量不足 8.油箱结构不合理 9.蓄能器容量不足或有故障 加油,加大油箱 改进结构,使油箱周围温升均匀 换大蓄能器,修理蓄能器 10.需要安装冷却器,冷却器容量不足,冷却器有故障,安装冷却器,加大冷却器,修理冷却器的故障,修理阀进水阀门工作不良,水量不足,油温自动调节装置有故门,增加水量,修理调温装置 障 11.溢流阀遥控口节流过量,卸荷的剩余压力高 12.管路的阻力大 13.附近热源影响,辐射热大 进行适当调整 采用适当的管径 采用隔热材料反射板或变更布置场所;设置通风、冷却装置等,选用合适的工作油液 2.6系统污染及泄漏控制
油液的污染是导致液压系统出现故障的主要原因。由于油液的污染造成元件故障占系统总故障率的70%~80%,给液压系统造成严重的危害。
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