液壓伺服系統維護與典型故障的分析研究

程曉麗

摘要：液壓伺服系統，就是以液壓動力元件作驅動裝置所組成的反饋控制系統。但在實際應用中會受到各種因素的影響而出現故障，影響到液壓伺服系統的安全穩定運行。并且液壓伺服系統的故障類型復雜，引發故障的原因比較復雜，且故障發生具有隱形特點，所以為故障排查和維修增加了難度。

關鍵詞：液壓伺服系統;維護措施;故障分析

1 液壓伺服系統常見故障的原因及表現特征

1.1 泄露的原因及表現特征

泄露是液壓伺服系統比較常見的故障類型，從泄露類型可分為內泄漏和外泄露。外泄露是指液壓油泄露到外部環境中，會對海洋生態環境造成污染。內泄漏是指液壓油在液壓傳動裝置內部由高壓處流向低壓處。液壓伺服系統的泄露會造成液壓系統壓力不足，欠速，系統發熱，油液浪費和環境污染，控制失靈等現象，不利于液壓伺服系統的安全穩定運行。

1.2 振動和噪聲的原因及表現特征

振動和噪聲往往是同時出現的，當液壓傳動裝置中各零部件之間出現間隙過大、松動、斷裂等現象時，就會發生振動，在高頻振動的同時還會伴有響聲。振動和噪聲不僅會增加液壓傳動裝置的安全隱患，同時還會對工作人員的身體健康產生威脅。

1.3 油溫過高的原因及表現特征

如果油溫過高會降低油的粘度，增加摩擦阻力從而加劇磨損。還會導致液壓元件膨脹而減小元件間的間隙，致使元件卡死失靈。在高溫油作用下還會加快密封件老化的速度，并且加速液壓油氧化的速度。液壓油溫度過熱對液壓伺服系統的危害較大，而導致油溫過高的原因也較多，主要有以下幾個方面。首先，液壓油選用不適，油液的粘度太大會增加液壓損失。在液壓泵壓力較高的情況下，運動零件間磨損加劇會加大密封間隙，油液粘度過低增加泄露，能量損失加大;其次，在液壓伺服系統不需要液壓油時，高壓油還會經過溢流閥流向油箱，此過程會產生一定熱量;再次，由于設計不合理，油箱容積過小導致冷卻面積不足，散熱不良產生的油溫過高。最后，還有其他各種原因也會導致油溫過高，對液壓伺服系統的運行帶來不利影響。

2 液壓伺服系統的故障診斷方法

2.1 傳統診斷方法

2.1.1觀察法

在液壓伺服系統的運行過程中產生故障的現象是非常多的。通過肉眼的觀測，我們可以對其表現出來的異常進行分析和研究，并通過工作經驗來進行故障的推測判斷。而通過液壓伺服系統表現出來的聲音變化，并根據機械配合中出現的問題來大概估測出故障發生的位置。通過對液壓伺服系統的觸摸檢查，我們可以通過觸覺來感受其溫度的變化，并根據液壓伺服系統工作時產生的溫度高低來判斷故障的原因。

2.1.2指標測量法

雖然觀察法是判斷液壓伺服系統問題較為直觀的手段，但在傳統的測量方法中，還是要經過精確的指標測量才能真正判斷系統工作是否正常。通過實驗監測的方法，我們可以通過相關指標，如電動液壓泵輸出電壓、最大及最小工作壓力、功率等來檢測和判斷故障的具體情況。

2.2 智能診斷方法

2.2.1通過信息檢測進行診斷

通過信息檢測的方法，我們可以對工況進行監視，利用特征信號的分析和檢測以及提取特征信號的方法進行故障的診斷。想要保證信號的準確性和真實性，就要基于信號特征分析的工作狀態來識別診斷整個過程，同時對實時測試到的信號進行數據處理和數據分析，在提取工況特征量的基礎上進行工作狀態的識別診斷，從而進一步確保診斷結果的科學合理性。

2.2.2通過油液分析進行診斷

在液壓伺服系統的運行過程中，液壓油液包含了大量系統故障相關的關鍵信息。在實際診斷過程中，相關工作者通過對油液的分析來預測和診斷液壓伺服系統的狀態。通過油液分析進行液壓伺服系統的診斷時，可以將診斷方法分為對油液顆粒污染程度進行檢查和對油液理化性質進行檢測兩種方法，確保檢測結果的準確性。

3 工程機械液壓伺服系統的維護

3.1 定期保養

盡管目前市面上的工程機械液壓機系統基本上都安裝有智能檢測系統，但其主要功能是對液壓伺服系統出現的故障進行一定范圍內的監測，主要功能為警示，且存在一定的局限性，故對于工程機械液壓伺服系統的維護，需要智能檢測系統與定期維護相結合，為對液壓伺服系統進行全方位的維護。

3.2 選擇液壓油

液壓油在液壓伺服系統的擔任的職能很多，包括壓力的傳遞、液壓伺服系統的潤滑、密封，都需要液壓油的參與，因此在液壓油的選擇上不可含糊，一旦選用不合適液壓伺服系統的液壓油，就會對液壓伺服系統造成長久的損害，導致液壓機的工作狀態下降。在液壓油的選擇上，首先需要根據液壓機的類型，由其自帶的說明書選擇正確的液壓油。其次液壓油的使用過程中，液壓油的品牌不可隨意更換，不同品牌的液壓油在成分之間有所不同，混合之后可能造成液壓油變質，從而導致液壓伺服系統出現故障。

3.3 防止雜質、水、空氣進入

液壓伺服系統的清潔是液壓伺服系統維護工作中的重點，一些小雜質進入液壓伺服系統有可能會損害液壓伺服系統中的微小部件，從而對整個液壓伺服系統造成影響。液壓油本身就存有一定含量的空氣，會隨著壓力的變化從液壓油中分離出來，造成“氣蝕”現象。水侵入液壓伺服系統則會導致部件生銹與油液乳化等現象，影響液壓伺服系統的工作狀態。可以從以下幾個方面來避免雜質、水、空氣進入液壓伺服系統：用清潔的過濾工具加液壓油，保養液壓伺服系統是保證周圍環境的清潔，按照說明書來排除液壓伺服系統中的空氣，擰緊儲油桶的蓋子等，通過多種措施維護液壓伺服系統。

3.4 正確的使用方法

錯誤的操作方法往往是造成機械液壓伺服系統出現故障的主要因素之一，也是日常維護液壓伺服系統的工作重點內容之一。液壓機的使用方法不當是造成沖擊負荷，損壞液壓機系統的原因。只有在日常工作中，了解液壓機的使用方法并按規定執行，養成正確、良好的操作習慣和工作習慣，才能做到對液壓機的日常維護。

4 結語

液壓伺服系統的故障不易被發現，而其中包含的各種精細元件又經常被摩擦、損害，影響著機械液壓機運行的穩定性。對于液壓伺服系統故障的診斷，我們可以采取主觀判斷法、測量法、智能檢測法、原理診斷法來進行綜合的考量，并在日常的操作和管理中，通過正確的操作方法進行維護保養，來有效避免液壓伺服系統故障的發生。

參考文獻：

[1]韋揚.工程機械液壓系統故障監測診斷技術現狀分析[J].珠江水運，2018（9）：66-67.

（作者單位：河鋼集團邯鋼公司中板廠）