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液压系统的故障原因分析和故障特征及诊断

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液压系统的故障原因分析和故障特征及诊断

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液压系统的故障原因分析和故障特征及诊断
邱志平
 
  湖北中钢联冶金工程有限公司 湖北武汉 430023
  【摘要】 随着液压系统及相关的液压设备的不断发展,对其相关的系统进行故障诊断时,具有更高的难度及复杂度,对其故障诊断技术进行深入的研究,结合各种先进的故障诊断技术,对其多样化的、隐蔽性的故障进行有效的诊断,对于生产力的提高具有非常重要的作用。本文就将对液压系统的故障原因以及集体的诊断方法做一个浅析。
  【关键词】液压系统;故障。
 
  1.1、观察诊断法
  观察诊断法是日前采用最普遍的方法,它是靠维修人员凭个人的经验来判断故障可用“六看四听、四摸唉、三阅六问”12个简单的字来概括。所谓的“六看”是指看工作结构的运动速度;看各测压点的压力值;看油液的清洁度是否变质,农面是否有泡沫,油量是否足够;看各个管接头、液压缸端盖、泵轴等处是否有渗漏和滴漏;看液压缸杆工作时有无振动而产生的跳动;看工作循环、系统工作压力、流量的稳定性;“四听”是听泵和压力阀是否有噪声;听换向时是否有冲击声;听是否有气蚀与困油的异常声;听液压泵和液压马达运转时是否的敲打声;“四摸”是摸液压泵、油泵、阀类元件的外壳农而温度;摸运动部件和油管是否有高频振动;摸有无爬行;摸各个管接头以及安装螺钉的松紧程度;“一嗅”是嗅油液是否有变质的味道,是否有橡胶因温度过高生产的特殊气味;“三阅”是查阅技术档案中的故障档案;查阅日检、定检片;查阅维修保养记录;“六问”是问系统是否正常;问油液、液芯更换时间;问故障前压力阀、流量阀是否调节过,有何不正常的现象;问故障前是否更换过液压件、密封件;问故障后系统有哪些不正常;问过去常出现哪些故障,是如何排除的。
  1.2、仪表测量检查法
  仪表测量检查法主要是在工作中借助对液压系统各部分液压油的压力、流量和油温的测量来判断该系统的故障点在般的现场检测中,由于液压系统的故障往往表现为压力不足,容易察觉;而流量的检测则比较困难,测量的大小只可通过执行元件动作的快慢做出错略的判断ICI此,在现场检测中,更多地采用检测系统压力的方法。
  1.3、模型诊断法
  模型诊断法的主要诊断方法是:将系统中的此可以进行测量的特征量应用数学的手段对其进行有效的描述,然后对着此特征量的频率、相位、幅值等参数与故障源之间的关系进行分析,得出其中的关系之后,对相关的特征量信号进行测量、处理与分析,就能对液压系统的故障部位及故障类型进行有效的判断,在该种故障诊断方法中,主要的诊断技术有动态测试技术及传感器技术,在整个诊断工作中,要进行人量的建模处理与信号处理,虽然这种方法在理论上具有很好的经济效益和社会效益,但是在具体的故障诊断应用中,液压系统中的设备结构非常的复杂,并且设各在工作的过程中,受到多种ICI素的影响,农现出非线性的特征,对其数学模型进行构建时,非常的复杂,这也使的该种诊断方法的应用范围存在定的局限性。
  1.4、智能诊断法
  智能诊断法师在液压系统的故障诊断工作中应用人工智能技术,该种诊断技术能够对故障部位的状态进行有效的预测与识别,基于专家系统的诊断技术以及神经网络的智能液压系统故障诊断技术是日前常用的两种智能诊断方法,应用者两种智能诊断技术,能够有效的进行故障信号的获取、传递与处理其中,基于神经网络的故障诊断技术,具有很强的非线性及维性等特征,应用该技术的故障诊断系统具有并行性、自学习能力、自适应能力、较强的记忆性能、推测性能、联想性能、原则上容错等诸多的功能,具有很高的诊断正确率,对系统中的各种故障进行非常好的检测。
  2、液压系统引起故障原因分析
  2.1、液压油的故障
  液压油是引起液压装置故障的主要原因、液压油的检查内容主要有以下几点:液压油的清洁度,是否因为油温过高引起油液颜色、薪度和稠度的变化及产生异常气味等。
  2.2、泵、阀的故障
  引起泵、阀故障,主要有以下方面的原因:紧固螺栓的松动或紧固过度造成的变形与破损;负载的剧烈变化引起的振动、冲击;组装、拆卸时不当操作引起零件破损、变形。
  2.3、蓄能器的故障
  蓄能器是贮藏高压油的装置、当泵处于正常无负荷状态或空转状态时,可给蓄能器冲油。蓄能器贮存的高压油在需要时可以释放出来,补充泵的流量,或在停泵时给系统供油。蓄能器出现故障时会影响液压系统的正常运行。
  3、液压系统常见故障排除办法
  在确定了液压系统故障部位和产生故障的原因后,应本着“先外后内”、“先调后拆”、“先洗后修”的原则,制定具体的维修措施。噪声和振动、爬行、泄漏、冲击、油温过高、压力不足和运动速度低于规定值或不运动等,产生故障的主要原因是系统中某一元件失灵或系统中各元件综合性因素造成的、机械、电气及外界因素会使液压系统出现故障,有些故障通过调整可以解决,有些因磨损造成精度超差而引起故障,则需要通过修理才能恢复其性能、具体方法如下:
  3.1、对元件和系统进行清理、清除加工和组装过程中残留的污染物,液压元件在没到加工工序后都应净化,装配后应经严格清洗。最后用系统工作时使用的工作介质对系统进行彻底冲洗,达到系统要求的污染度后,将冲洗液放掉,注入新的工作介质,才能正式运转。
  3.2、装在油箱上的泵应使用橡胶垫减振,为吸收液压泵流量及压力脉动,可在液压泵的出口装置消声器,压油罐的一段用高压软管,对泵和管路的连接进行隔振。
  3.3、对泵产生空穴现象,可采用直径较大的吸油管减小管道局部阻力;采用大容量的吸油过滤器,防止油液中混入空气;合理设计液压泵,提高零件刚度。管接头及液压元件的密封处密封性要好,吸油管处应防止吸入气泡。
  3.4、对于液压冲击,应延长阀门关闭时间和运动部件的制动时间,限制管道中液体的流速和运动部件的运动速度。在机床液压系统中,昔道中液体的流速一般应限制在4.Sm/s 以下。
  4、液压系统故障诊断的发展
  多种知识表现方法的结合,为了对系统中的各种故障进行有效的描述与表达,面向对象的知识表示方法得以提出,将语义网络、框架、规则等各种知识表示方法进行有效的结合;虚拟现实技术的广泛应用,其具有自主性强、交互性强、存在感强、感知性强等特点,能够将计算机中的复杂技术进行一种可视化的转换,更有利于人民对相关的数据分析结果的理解与掌握;专家系统的诊断法,是种基于知识的应用软件系统,从领域专家那里获得专业知识,用来解决只有专家才能解决的困难问题。它是研究最多、应用最广的类智能诊断系统,主要用于那些没有精确数学模型或很难建立数学模型的复杂系统。由于在专家系统中,知识通常是系统性、理论性较强的知识,因此求解结果可靠性高,并且由于知识是显式,使其具有很好的解释能力。
  总之,在液压系统在煤矿机械化设备中得到广泛应用的今天,其为现代化的煤矿开采装备提供了可爱的技术保障,同时由于液压系统的复杂结构和煤矿井下的特殊工作环境,液压系统会不可避免地发生各式各样的故障。那么如何能对液压系统进行有效检测、可靠维护,及时发现和排除潜在故障,对保证液压系统运行的稳定性具有十分重要的意义,这要求我们在以后的工作中要紧跟时代发展步伐,不断提高液压系统的故障诊断水平,以此促进工作的有效性开展。