液压与气压传动 第十章 液压系统故障诊断与维护

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1、第十章液压系统的故障诊断与维护一、故障诊断方法的分类第一节液压系统的故障诊断方法（1）功能诊断和运行诊断功能诊断就是对新安装或刚维修好的机器或系统，诊断它的功能是否正常，并根据检测诊断结果对它进行调整。而对正常工作中的机器或系统则进行运行状态的诊断，监视其故障的发生和发展。（2）定期诊断和在线监控定期诊断是隔一定时间对工作的机器进行一次检查和诊断,即巡检。它一般由人工来完成，将观测数据与经验表格作对比，分析故障的原因。在线监控是采用现代化仪表和计算机信号处理系统对设备或系统的运行状态进行连续的监视和控制，通

2、过一系列的分析计算及时自动地发现系统的各种故障状态及原因，还可以用时间序列预报程序预测故障的发展趋势。随着计算机技术的发展和设备成本的降低，专用电脑故障检测预报系统将得到迅速发展，如飞机的液压系统，工业上的煤矿采煤机、运输机等设备都使用了微机系统进行运行状态的监控。（3）直接诊断和间接诊断直接诊断是直接根据关键零部件的信号确定该零部件的状态，例如对油液的混浊程度、运行时的声音、轴承间隙、齿轮齿面磨损、轴或叶片的裂纹以及在腐蚀环境下管道的壁厚等进行直接观察和诊断。直接诊断往往受到机器结构和运行条件的限制而无法

3、实现，这时只好采用间接诊断。二、简易诊断技术简易诊断技术又称主观诊断法，它是利用各种便携式诊断仪表、工况监测仪表和工程技术人员的实践经验，对液压系统出现的故障进行诊断，判别故障产生的部位、特征及原因。1、“四觉”诊断法（1）触觉可以通过触觉判断液压元件及管道处油温的高低和振动的大小。若温度升高，接触两秒钟即感到烫手，元件或管道处感觉到有高频振动，就应判定为异常；此外，慢速移动的工作台有无“爬行”现象（所谓“爬行”现象是指执行元件低速运动时出现的时断时续，使运动速度不均匀的现象）。在严重时，很容易看出来，轻微

4、时，把手放在工作台上就可感觉到极轻微的颤动。执行机构产生“爬行”现象将导致液压系统的稳定性恶化，对机床而言将严重影响产品的加工精度，缩短机构的使用寿命。（2）视觉液压系统的许多故障现象可以通过观察来判断。一般可以看速度、压力、油液（包括其清洁度、油量、粘度、气泡等）、泄漏、振动、产品质量等的变化，以判断是否出现故障。如回转机构不动，回转缓慢无力或回转停止时有滑移现象；操纵机构液压缸不动或推力不足、液压缸提升缓慢或自然下降量大、操纵杆不能回中位；油液变色及外部泄漏等。有一定维修经验的人员可以凭视觉来观察这些现

5、象，判断液压系统是否出现故障，故障产生的部位及原因。（3）听觉根据液压栗和液压马达的异常声响、溢流阀的尖叫声、软管及弯管的振动声等来判断故障的原因和程度。（4）嗅觉利用嗅觉可以判别液压油变质程度或液压泵等有无烧结现象。这是由于当液压油混入水分或在高温下通过系统元件的节流孔和节流隙缝时，产生局部高温，使油液变质，产生乳白色和黑褐色胶状悬浮物。悬浮物集存在油箱底部，它对液压系统的正常运行危害甚大。目前，尚无专门仪器检测，一般只能用目测和鼻闻。由于这种污染物大多集存在油箱底部，当油箱内油面较低时，容易被泵吸人系统

6、，使滤油器滤芯或滤网突然堵塞，导致滤油器前后压力差突然增大，可以将此压力差信号作为间接监测的依据。2、顺序推断检测法这种诊断法要求主机停止工作。根据“四觉”诊断法，初步断定故障所涉及到的范围，从而把故障范围缩到最小，然后按顺序分析推理，逐步逼近故障产生的部位。顺序推断检测法适用于各种机器的液压系统。一、油液污染度测定第二节油液污染及污染度的测定油液被污染指的是油液中的含有微小固体颗粒及胶状生成物、空气、氯和水分等杂质。1.油液被污染的原因及控制措施污染是造成液压系统发生故障的主要原因。颗粒污染会引起液压系统

7、突发性故障，如压痕、划伤、伺服阀或伺服油缸卡死、滤油器的小孔堵塞等；纤维可以粘附于滤网与孔口，像江河中的木筏一样堵塞并搜集碎屑；空气污染可引起气蚀、操纵响应迟钝、噪声增加、压力瞬时丧失等；水和氯的主要危害是腐蚀，加速零件磨损，增加泄漏，润滑能力下降等。这些污染物将使得液压设备运转困难，磨损加剧，产生振动、噪声、爬行等现象，降低了液压系统和元件的寿命。据统计，液压系统故障有左右是由于油液污染所致。油液污染物来源于外部侵入和内部产生两个途径，主要有以下几方面原因（见图9-1）：实际工作中，为延长液压元件的寿命、

8、保证系统正常工作，常采用以下几方面的措施来控制污染：（1）液压装置组装前须严格清洗，尽量减少外来污染。（2）在系统恰当部位安装适当精度的滤油器，并要定期检査、清洗和更换滤芯。（3）按规定定期检查更换液压油。2.液压液的污染等级为了定量地描述油液的污染程度，以便及时的采取控制措施，减少油液对系统的危害和故障的发生。目前国际上常采用油液中固体颗粒含量的多少来划分油液的污染等级。目前主要采用的标准有ISO4406(国际