液壓系統故障診斷與排除實例分析

■大連機床集團金潤液壓工程有限公司（遼寧 116620）譚 佳 杜大利

在使用液壓設備時，液壓系統可能出現的故障是多種多樣的。液壓系統故障的分析是受各方面因素影響的復雜問題。因此分析故障首先必須弄清楚整個液壓系統的工作原理、結構特點，然后根據出現故障現象進行判斷，逐步深入，有目的、有方向地逐步縮小范圍，確定區域、部位以及某個元件。在生產現場、設備維修部門經常采用在線檢測技術，可以在液壓系統運行中，在基本不拆卸零件的情況下檢測出失效根源參數，再由液壓專家來分析并排除故障。針對這種情況，本文歸納總結提出了液壓系統故障診斷的在線檢測法與液壓系統分析法，現就其在生產現場的實際應用分析如下。

1.在線檢測法

（1）在線檢測法的基本原理。液壓系統在測量時不需停機，系統中留有對壓力、流量、溫度和泄漏量等這些主要工作參數的檢測口，并配有相應的檢測儀器。即可隨時監視液壓系統工作狀況，通過了解液壓系統的工作參數值變化情況，可判斷系統工作是否正常，如果發生了故障也可利用這些檢測口查找故障的所在部位，做到及時排除故障。

（2）在線檢測的方法。液壓系統故障檢測回路如圖1所示，檢測儀由測試系統與數據處理系統組成。其設備本身配有重要參數的檢測儀表，系統中預留了測量接口，不用拆卸下元件就能觀察出或從接口檢測出元件的性能參數，為初步診斷提供了極其重要的分析條件。對于復雜精密的液壓設備的檢測，在線檢測法還可以利用檢測儀的各種傳感器，將測量到的數據輸入計算機系統，計算機根據輸入的信號提供各種信息和各項技術參數，當某個部位出現不正常的技術狀態時，計算機可幫助人們及時地找到產生故障的部位和原因，從而得以及時排除。

圖1 液壓系統故障檢測回路簡圖

（3）在線檢測法的應用分析。在線檢測法所用的儀器很多，通常有壓力傳感器、流量傳感器和溫度傳感器等，用監測儀器把測量到的數據輸入電子計算機系統，計算機根據輸入的信號提供各種信息和各項技術參數，由此可判別出某個執行機構的工作狀態，并可在電視屏幕上自動顯示出來。在出現危險故障之前，可自動報警，因此在線檢測法誤差小，檢測設備簡單，便于在生產現場推廣。

2.液壓系統分析法

（1）液壓系統分析法的基本原理。應用液壓系統圖分析故障原因是目前液壓維修工程技術人員常采用的基本方法，這個方法是故障診斷的基礎，所以認真掌握液壓系統原理圖是故障診斷與排除首先應具備的條件。液壓回路越復雜，各種元件的控制和動作的相互依賴關系就越緊密，可能涉及的單個基本回路就越多，此時故障診斷的基本方法是根據動作失靈的表現，把故障劃成為多個小的系統回路，據以確定使這個小圈子失靈的基本故障。處置措施具體到回路，并要求仔細研究回路和充分理解各個元件的功能，最簡便的方法常常是從所涉及的執行元件往回找，以確定行為和控制究竟是在哪一點開始喪失，而不考慮那些與故障的機能沒有直接關系的元件。

（2）液壓系統分析法的應用實例。圖2所示回路中，16號電液換向閥為外控內泄（即泄油直接回到T腔），并且16號電液換向閥的T腔（即回油路）與14號先導式減壓閥的泄油腔Y（即外泄油路）合流后，最后回到系統主油路T腔（即通入油箱），調試中發現，14號先導式減壓閥的減后壓力波動較大，不能穩定在調定的壓力值上。此時，分別檢測其他液壓元件，均未發現質量和調整上的問題，各項指標符合性能要求。

故障分析：液壓元件沒有質量問題，組合成系統后壓力調不下來，故障出現了，此時就應該分析系統中元件及組合油路的相互影響。分析發現系統工作時，16號電液換向閥的T腔（即回油路）與14號先導式減壓閥的泄油腔Y（即外泄油路）合流后，導致14號先導式減壓閥的導閥產生背壓，上述14號先導式減壓閥的壓力調不下來的故障發生是必然的了。

故障原因找到了，排除就不會很難。圖3所示為改進后的鋁箔軋機液壓系統原理圖，系統中將16號電液換向閥改為外控外泄，即16號電液換向閥的T腔（即回油路）直接回到系統主油路T腔（即通入油箱）。而16號電液換向閥的泄油腔Y（即外泄油路）與14號先導式減壓閥的泄油腔Y（即外泄油路）合流回到主回油路L腔（即單獨通入油箱），如圖3中虛線表示，它使14號先導式減壓閥的導閥不再有背壓產生，故上述故障排除。

（3）液壓系統分析法的應用分析。液壓系統分析法是液壓系統故障診斷的一種基本分析方法，液壓系統出現的故障可能是多種多樣的，而且在大多數情況下是幾個故障同時出現，因此診斷與排除這些故障，不僅要有專業理論知識，還要有豐富的設計、制造、安裝使用和維護保養方面的實踐經驗。因此在現場的故障診斷過程中，最好是液壓系統故障診斷的在線檢測法與液壓系統分析法相結合來診斷，從而避免查找故障時出現診斷不夠準確的現象，盡快使液壓設備恢復正常運行。

圖2 改進前鋁箔軋機液壓系統原理

圖3 改進后鋁箔軋機液壓系統原理

3.結語

本文提出了液壓系統故障診斷的在線檢測法和液壓系統分析法，并分析了在線檢測法和液壓系統分析法在液壓系統故障診斷中的實際應用，可以看出，在線檢測法和液壓系統分析法在液壓設備故障診斷中，是簡單易行的方法，故具有實用性和普遍的實用推廣價值。

[1]雷天覺.新編液壓工程手冊［M］.北京：理工大學出版社，1998.

[2]吳宗澤.機械手冊［M］.北京：機械工業出版社，2002.

[3]陳松楷.機床液壓系統設計指導手冊［M］.廣東：高等教育出版社，1993.

[4]《機械設計手冊》聯合編寫組.液壓傳動和氣動.機械設計手冊：下冊 ［M］.北京：化學工業出版社，1987.

專家點評

液壓系統的故障是多種多樣的，而且大型設備的液壓系統更加復雜，要想排除這些故障，不僅要有專業理論知識，還要有豐富的設計、制造、安裝使用、維護保養方面的實踐經驗；本文介紹了排除液壓故障常見的兩種方法，并分析了在線檢測法和液壓系統分析法在液壓系統故障診斷中的實際應用，從實際工作可以看出，在線檢測法和液壓系統分析法在液壓設備故障診斷中，是簡單易行的方法，具有推廣價值。