關于液壓系統故障診斷的研究

陳有富

摘 要：本文筆者對液壓系統的常見故障、故障診斷方法及發展進程進行了詳細的闡述，并對其漏油故障原因與具體的解決方案進行敘述，對于常見故障進行實例分析，希望能為相關人士提供借鑒。

關鍵詞：液壓系統；常見故障；故障診斷；解決方案

液壓系統是由各種不同的元件所構成，主要包括動力元件、執行元件、輔助元件、傳動介質以及控制元件組成而成，由于液壓系統裝置具有功率密度高、速度剛度大、冷卻熱散以及操作簡單等特點，得到了機械工程專業人員的廣泛運用，目前，我國百分之九十以上的機械工程都應用了液壓技術，隨著社會科技的快速發展，專業液壓技術人員將微電子技術與互聯網技術以及傳感技術等眾多新型技術進行了有效的結合，推動我國液壓系統向著智能化、一體化、自動化方向發展。

1.機械液壓傳動系統的常見故障

1.1 壓力異常

利用壓力表，機械液壓傳動系統壓力異常一般都很容易檢測出來，這是因為其設計時預留了很多的壓力測試點。通過壓力表測出讀數與正常值的比對，即可找引起壓力異常的液壓元件。

1.2 速度異常

速度異常一般是由于工程機械上的調速閥、節流閥、變量泵變量機構出現了問題，通過測試、比對、調節執行元件的速度可恢復。

1.3 動作異常

動作異常一般是液壓缸內泄或換向閥出現異常導致的，通過觀察、比對相關執行元件的動作來實現。還可以測試行程控制、動作順序，繼而找出異常部位。

1.4 外部泄漏

外部泄漏一般是其回路或系統出現異常震動或施工不合理導致的，也是液壓系統中最常見的最普遍的故障。

2.液壓系統故障分析診斷的一般方法

2.1正確分析故障現象是處理故障的前提

正確分析故障現象是處理故障的前提，液壓系統的故障原因有很多，在不同的情況下，總有一種情況是造成故障的最主要的原因。處理故障的第一步就是分清它是哪一類的故障，是壓力方面的，還是速度、動作方面的故障。要知道，任何故障的發生都不是突然發生的，都是由小到大，逐步積累、惡化，達到故障發生的臨界點后，才暴露出來的，這就要求我們，在日常的使用，運行過程中，做好運行、檢修、維護記錄，這是為我們解決問題提供的最為原始、最為有效的依據，能極大地縮短故障的處理時間，少走彎路。

2.2故障分析思路是提高診斷準確性、快速性的關鍵

液壓系統大致可以分為動力部分、控制部分、執行部分3個大的方面。液壓系統故障的主要表現是，系統的壓力異常，執行機構的速度異常和動作異常，其他的還有系統的噪聲、溫度的突然升高、漏油等幾個大的方面。故障發生后，不要盲目的停機與下結論，要根據故障的最終現象，判斷出故障的類別，通過查看系統運行、點檢，維護記錄，找出各種直接、間接的可能的原因，要多問自己幾個為什么，利用邏輯分析判斷的方法，最終找出發生故障的部位，拿出解決問題的辦法也就比較容易一些。

2.3傳統診斷方法及電腦檢測及診斷

在液壓系統出現故障時，應嚴格按照液壓檢測的規定與標準進行維修。a、在出現液壓故障時，應首先向操作人員詢問故障發生的現象或者具體特征，采用排除法來判定機械液壓故障的具體原因，優化故障檢查的步驟，減少維修的時間。b、故障發生后，應根據液壓系統產生的具體故障與損壞原因進行初步的診斷，并結合對施工中所產生的問題進行深入的分析，嚴禁專業知識不足的施工人員盲目的對機械的液壓系統進行拆卸，避免將簡單的故障擴大化，增加了維修的成本與時間。c、對其進行觀察，然后找出可能發生故障的部位并用適當工具及儀器進行試操縱、輔以短路、斷路等一列的檢查，記錄各項檢查結果，然后經過綜合的分析比對，最終找出故障發生的部位和原因。

3.當前機械液壓系統泄漏的原因和解決方案

3.1液壓系統的泄漏的原因

液壓系統泄漏導致的液壓系統故障是最為普遍的，液壓系統出現泄漏的情況，一般出現在正常操作一段時間之后，其主要的原因是液壓系統在工作時，由于大幅度的沖擊與振動，導致了液壓系統的連接接頭出現松動的現象，還有可能是因為動密封件與配件之間產生摩擦，導致出現泄漏情況.

3.2控制液壓系統滲漏的解決方案

3.2.1減少沖擊和震動

想要有效的減少沖擊與震動所造成的液壓系統泄漏問題，可以通過以下幾種方式：在所有管子上安裝減震支架予以固定，使其吸收液壓系統工作時所產生的沖擊與震動；在液壓系統安裝時，選用蓄能器來進行安裝；最大限度的減少管子與接頭的數量，而且在管子的接口處要采用焊接的方式連接，確保管子在震動時不會出現松動現象。

3.2.2減少密封部件的磨損

正常角度來說，如果在密封部件的設計、加工、安裝過程中都符合相關的操作標準與規定，都可以保障在正常使用過程中不會出現滲漏的現象，但如果想延長密封部件的使用壽命，而可以通過加強設計方面的措施，來降低密封部件的磨損程度。

4.液壓傳動系統故障解決的實例

4.1壓力異常的解決實例：

軋機彎輥壓力波動

通過彎輥壓力換算得到的彎輥力，在正常軋制時，工作輥正彎彎輥力要設定在某一數值，在這期間彎輥壓力也隨之設定在相應的壓力范圍內，其數值不波動（因為工作輥有原始凸度，工作輥正彎輥法是使工作輥撓度減小，負彎輥法使之增大），比如：8MPA。此彎輥壓力產生于帶有放大器的比例閥，比例閥內有濾芯，可定期清理及更換。產生彎輥力波動時，其彎輥壓力也隨之波動，波動范圍小，為+-1MPA，通過分析，可能造成原因：1.放大器電流控制異常；2.比例控制閥波動。通過元件互換法，找出比例閥工作異常，最后找出濾芯污染造成，并形成周期項目，可定期清洗濾芯及更換濾芯，以保證液壓回路長時間穩定運行。

4.2速度異常的解決實例：

酸洗入口框架擺動不動作酸洗1#開卷器框架擺動不動作，現象是可CLOSE，OPEN時不動作，之前手動動閥只運動一次，之后框架無論如何手動捅閥不再動作。

酸洗入口設備檢修完畢后，準備恢復生產設置，將1#開卷器框架擺動拉回原位，發現框架擺動不動作，通知機械技術人員到現場檢查（停機期間此設備未檢修）。技術人員手動動作換向閥，框架擺動拉回原位，動作一次正常，再次動作框架無法回原位。分析可能是換向閥電磁鐵損壞造成。更換電磁閥線圈后，手動第二次動作換向閥，無法換向，機構不動作，反復動作換向閥，都無法換向，后更換換向閥，也無法換向。再次分析：1.機械機構卡阻，膠管拆卸，導鏈拉動框架，機構靈活未卡阻2.壓力沒到液壓缸有桿腔或卸荷，可能23號閥無法遠程控制37-21號閥，詢問電氣人員23號閥控制電壓，與2#框架擺動一樣，可排除電氣故障；更換23號閥和37-21號閥；并調試22-1號閥，調試正常，都沒有效果3.流量截流。在每次動作換向閥時，發現兩個異常現象：a.一直有液體流動聲音，卸荷或流量小沒有充進管道b.壓力升高到系統壓力13MPa，某部件保壓。

在反思異?，F象的同時，結合2#閥臺的對比，發現9-2單向節流閥接近關閉狀態，因此框架在流量很小的情況下，短時間換向根本無法拉回框架。調節節流閥后，動作正常。

4.3動作異常的解決實例

軋機出口步進梁液壓缸內泄造成運卷時下沉

軋機1#出口步進梁（兩件液壓缸同時提升）在運卷時，出現丟失提升高位信號現象，通過液壓閥臺測量壓力發現，運卷過程中（液壓鎖處于鎖死狀態）18-3壓力由13.7MPA慢慢減小，18-4壓力由0.5MPA逐漸增大，最后液壓缸有無桿腔壓力相互持平為6MPA左右，通過兩次換向，換向閥動作正常，說明液壓缸有內泄，接下來需判斷兩個液壓缸哪個在內泄，利用觀察法，手摸觸感油管溫度，由于溫度不明顯；于是采用排除法，封死一件液壓缸管路，測量其壓力變化，最終找到內泄液壓缸。另外還可以測量液壓缸缸桿伸出的位置（做好標記），執行機構位置發生變化使傳感器感應不到。因此缸桿位置出現變化，也可以判斷故障。

總結

隨著機械設備的不斷創新與發展，液壓系統故障診斷也要不斷的完善與創新，才能跟上現代化社會發展的步伐，在傳統故障診斷系統的基礎上，同時融入先進的現代信息技術，如多媒體技術、Internet 技術、信息融合技術、智能傳感器技術等，提高控制系統的開放性、容錯性和實用性，推動我國液壓系統診斷技術持續穩定的發展。

參考文獻

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[2]蔣威，高欽和，張志永.液壓系統故障診斷技術綜述[J].液壓氣動與密封，2010，30（11）：8-12.

（作者單位：本鋼浦項冷軋薄板有限責任公司）