液压传动系统常见故障的诊断与排除(终)

液压传动系统常见故障的诊断与排除(终) 8 液压系统常见故障的诊断与排除 液压系统具有广泛的工艺适应性、优良的控制性能和较低廉的成本，因而在各个领域中的应用愈来愈广泛，机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶、航空航天等行业都得到了普遍应用和大幅度的发展。在工业技术飞速发展的今天，液压系统越来越复杂，与机械和电子技术结合得越来越紧密，很多液压设备都是机械、液压、电气、微型计算机的共同结合体，因此产生的故障也是多方面的。所以，发生液压故障时，对液压系统进行故障诊断，确定液压设备发生故障的部位及产生故障的性质和原因，并采取相应的措施，确保恢复设备的正常运转，是每个工程技术人员及生产管理者共同关注的问题。 8.1 液压系统故障诊断的基本内容与方法 8.1.1液压系统常见故障诊断的基本内容 一般来说，液压系统的工作是可靠的，但在使用过程中以及新的液压设备试制过程中，由于维护不好，液压元件损坏或 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 不合理，装配调整不适当等原因会出现多种多样的故障现象。这些故障现象有的是由于某一液压元件失效而引起的，有的是由于系统中多个元件的综合性因素而引起的，还有的是由于工作介质污染而造成的，即使是同一故障现象，产生故障的原因也可能不一样。 液压传动系统由于客观上元件、辅件质量不稳定和主观上使用、维护不当，且系统中各 元件和工作液体都是在封闭油路内工作，不像机械设备那样直观，也不像电气设备那样可利 用各种检测仪器方便地测量各种参数，液压设备中，仅靠有限的几个压力表、流量计等来指示系统某些部位的工作参数，其他参数难以测量，而且一般故障根源有许多种可能，这给液压系统故障诊断带来一定困难。液压传动系统故障诊断研究要从观察到的故障现象，认真分析产生故障的原因，提出解决问题的措施。液压系统故障诊断包括对机械设备液压系统的状态检测、状态识别、状态预测以及故障诊断与处理对策等几个方面。液压系统故障诊断的准确性是靠被诊断对象所提供的一切信息来达到的，即通过被诊断对象提供的一切信息，通过分析处理获得能用于识别液压设备运行状态的特征参数，最后做出正确的结论。 液压故障诊断的基本内容包括信息采集、信号处理、状态识别和决策诊断四个部分，如图8-1所示。 (1)信息采集 信息采集是指按不同诊断目的用人工或仪器将最能表征设备运行 的状态信息，分类、记录、存储下来，便于分析处理。信息采集就是采集出液压设备的 故障信号，采集到能准确反映液压系统状态 .. .. 的信号是保证诊断准确的一个非常关键的环 节，因此在设计诊断方法时，选用什么样的 传感器是非常关键的，当然应当采用优质高 水平的传感器。 (2)信号处理 信号处理指排除混入 状态信号的干扰信息，并对信号进行适当处 理，提取最能反映设备状态的特征参数作为 识别状态的依据。信号处理的另一个重要作 用是寻找一个对系统故障具有敏感性的指标， 将这个指标作为故障诊断用的特征指标。 图8-1 故障诊断流程图 (3)状态识别 状态识别是指将得到的参数值与档案库的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值或专家经验值进行比较，按一定判别准则对液压设备运行状态进行识别，对早期故障进行诊断，并对其发展趋势进行预测，为下一步设备维修决策提供技术依据。 (4)诊断决策 诊断决策是根据状态识别结果，对异常状态做进一步分析，确定故障的原因、部位、程度、类别，并根据诊断结果推测其发展趋势，提出相应的处理措施，如对元件加强监测继续使用，调整、维护或停机修理等。诊断决策的最终结果就是要将故障现象排除，也就是更换或修理相关故障元件，并用相关实验台监测修复元件。 8.1.2液压系统故障诊断基本步骤 液压系统故障诊断的基本步骤如下: (1)核实故障现象或征兆 鉴于液压系统故障的复杂性和隐蔽性，首先必须核实故障的现象或征兆。方法是向操作工和维修人员询问该机器近期的工作性能变化情况、维修保养情况、出现故障征兆后曾采取的具体措施、已检查和调整过哪些部位等。 (2)确定故障诊断参数 液压系统的故障均属于参数型故障，通过测量参数提取有用的故障信息。液压系统的诊断参数有系统压力、系统流量、元件温升、元件泄漏量、系统振动和噪声、发动机转速等。系统压力不足表现为液压缸动作无力、马达输出功率或转矩不足、液力传动机械行走无力等现象。系统流量不足表现为执行元件运动速度慢或停止不动。元件泄漏量大表现为动作速度慢和系统温升快。选择诊断参数要依据以下原则:诊断参数要具有良好的灵敏度、易测性、再现性，能够包容尽可能多的故障信息量。 (3)分析、确定故障可能产生的位置和范围 对所检测的结果，对照液压系统原理图进行分析，从构造原理和系统原理上讲得通，确保故障诊断的准确性，减少误诊。 .. .. (4)制定合理的诊断过程和诊断方法。 (5)选择诊断用的仪器、仪表 诊断用的仪器、仪表有光电数字转速表、温度表、秒表、压力表、液压检测仪、各型接头、专用工具等。选择原则是:首先对系统元件不做任何拆卸的仪器、仪表;其次是选用需连接于系统中的仪器、仪表;最后选用液压测量仪。当故障很复杂时，也可先用液压检测仪来诊断。需要特别注意的是，在未分析确定故障产生的位置和范围之前，严禁任何盲目的拆卸、解体或自行调整液压元件，以免造成故障范围扩大或产生新的故障，使原有的故障更加复杂。 8.1.3液压系统故障诊断基本方法 液压设备液压系统大多采用“坏了再修”及定期检修的维护管理方法，坏了再修必然影响生产，定期检修会造成较大浪费。目前，一些大型港口逐步从定期检修向预知维修过渡，这对提高生产率、节省维修费用及合理配置备件等都十分有利。要实现预知维修，必须用状态监测技术，即用各种传感器、有关仪器仪表及计算机组成测试系统，通过有关参数的显示、对比，随时了解系统的运行状态和技术状态，判别故障部位，实现自动报警及自动停机等。 液压故障诊断方法有:简易故障诊断法、液压系统分析法、参数测量法、逻辑诊断法、故障树诊断法、对比替换诊断法等。 8.1.3.1简易故障诊断法 简易故障诊断法是液压系统故障诊断的一种最为简易、最为方便的方法。它可以定性和粗略定量地检测液压故障，然后通过关联性推理，以诊断液压故障。通常是用询问、眼看、手摸、耳听、嗅闻等手段对零部件的外表进行检查、分析、诊断、确定产生故障的原因和部位，判断一些较为简单的故障，如破裂、漏油、松脱、变形等。简易故障诊断法包括询问、眼看、手摸、耳听、嗅闻等5种手段。 (1)询问 询问是故障诊断者向液压设备运行管理人员进行的现场实地调查，以概括地获取故障信息。一般有六问: 1?一问 问清被诊断的液压设备的进厂历史、安装调试存在的问题及如何处理的;问清该设备从投入运行到现在运行状态的历史，即大中小液压故障发生次数、原因和处理办法。 2?二问 问清液压油的更换周期及近期换油的日期，以及所用液压油的牌号;液压油在厂内存放的时间和换油后的清洗情况;滤网是否清洁。 3?三问 问清发生事故前压力调节阀或速度调节阀是否调节过，有哪些不正常现象。 4?四问 问清发生事故前密封件、元件和零件的备品备件，特别是密封件，是否更换过。 5?五问 问清发生事故前后液压系统工作是否正常，出现过哪些不正常现象;液压泵有.. .. 无异常现象。 6?六问 问清被诊断的液压设备在发生本次故障前，是否有人为的故障，发生故障前有何预兆，现在有何故障现象，哪些液压功能不全、失效、失灵、或失控。过去经常出现过哪些故障，是怎样排除的，哪位维修人员对故障原因与排除方法比较清楚。 2)眼看 眼看是故障诊断者用视觉对液压设备进行观察，以获取故障信息。一般有( 八看: 1?一看速度 观察执行机构运动速度有无变化和异常现象。 2?二看压力 指看液压系统中各测压点的压力值大小，压力值有无波动现象，压力表是否达到调定值，真空表汞柱是否为0.03~0.04MPa，否则吸油系统工作不良，如滤油器堵塞、吸油管堵塞或进气等。 3?三看油液 观察液压油的颜色以检测其污染程度，一般用透光玻璃瓶盛工作油液静置 1 h后进行观察:液压油清彻透明无色，为未污染的液压油;液压油呈混浊白色，且瓶的上部清而下部浑为水份混入污染，瓶的下部清而上部浑为空气混入污染;液压油呈深浅不匀的混浊红褐色，为混入铁锈及灰泥污染;液压油呈赤褐色或茶褐色，为高温和氧化污染变质;液压油呈透明但色变淡，为异种油液混入，如果黏度合适，尚可使用。油液表面是否有泡沫，油量是否在规定的油标线范围内，油液的黏度是否符合要求，油温表是否以30~50?最佳温度显示，是否超过规定温度的允许值等等。 4?四看油箱 查看油箱液面高度是否合乎要求，液压泵吸油时是否因吸油波动而使油箱液面下降，从而造成吸油管和滤油器瞬时露出液面;查看油箱和回油管是否有气泡。 5?五看泄漏 查看液压管道各接头、阀板结合处、液压缸端盖、液压泵轴端等是否有渗漏、滴漏现象;查看液压系统的外泄漏情况，如观察泄漏滴油现象，以判别其泄漏程度。 6?六看振动 观察液压缸活塞杆或工作台等运动部件工作时有无因振动而跳动等现象;观察液压泵及电机、溢流阀及其管路系统的振动情况，以判别其振动的原因。 7?七看产品 根据液压设备加工出来的产品质量，判断运动机构的工作状态、系统工作压力和流量的稳定性。 8?八看液压系统 查看液压系统所有部位，以全面判别液压系统的技术状态;查看换向阀电磁铁的吸合状况，以判别电磁铁的工作状态;查看液压元件的磨损零件表面，以判别磨损程度。 (3)手摸 手摸用于一些眼睛不能直接观察到的地方特别适合。一般有五摸: 1?一摸温升 用手摸液压泵、油箱和阀类元件外壳表面上的温度，若接触两秒钟感到烫.. .. 手，就应检查温升过高的原因。这一方法还可用于判断带有机械传动部件的液压元件润滑情况是否良好，当润滑不良时，通常会出现元件壳体过热现象，用手感觉一下壳体温度的变化，便可初步判断内部元件的润滑情况。特别是对于机械操作手来说，经常作这项工作会从温度的变化中找出一些有益的规律来。 2?二摸振动 用手摸运动件和管子的振动情况。由于液压系统油压较高且具有一定的脉动性，当油管内有压力油通过时，用手握住会有振动或类似摸脉搏的感觉，而无油液流过或压力过低时则没有这种现象。据此，手摸法可以初步判断油管油压的高低及油路的通断。 3?三摸爬行 当工作台在轻载低速运动时，用手摸工作台有无爬行现象。 4?四摸松紧程度 用手拧一下挡铁、微动开关和紧固螺钉等松紧程度。 5?五摸磨损 用手指抚摸液压元件的磨损零件，可判断其磨损、拉伤及破坏程度。若手指触摸被磨损零件表面有光滑感、为磨料磨损;手指有刺挂感为粘着磨损。 (4)耳听 耳听是液压故障诊断者用听觉获取声学信息，以判断液压系统技术状态和液压故障。耳听主要用于根据机械零部件损坏造成的异常响声判断故障点以及可能出现的故障形式、损坏程度。如液压泵吸空、溢流阀开启、元件发卡等故障，都会发出不同的响声。将一根钢钎的一端贴在耳边，另一端试探噪声点，就可判断出发出噪声的部位。 液压泵发出“呵当、呵当”的声音，是液压泵机械振动发生的噪声，这主要是由于液压泵轴承或运动副磨损、装配不良、轴不同心等原因造成的。液压泵发生“咔嗒、咔嗒”声音，是液压泵吸油困难发生的声响。这主要是液压泵吸油腔或泵轴部位或吸油管接头松动等，吸入了空气造成的。液压泵发出嘶叫声，是液压泵由于滤油器堵塞或吸油管系统真空度急剧增高形成气蚀而发出的噪声，系统压力越高噪声越大。 溢流阀的尖叫声，这是溢流阀的先导阀处于高频振动状态;主阀芯开口处于压力差很大或回流空间气蚀而发出的声音。压力高流量大，则噪声更大。溢流阀的冲击声，这是溢流阀瞬时溢流动作在压力差很大的两个油路连通时产生的液压冲击而发出的声音。 单向阀的尖叫声，这是流过单向阀的流量超过额定流量太大或液控单向阀压力差太大造成振动而发出的声音。 电磁换向阀发生“嗡嗡”声是正常的，若发出冲击声是阀芯动作太快或电磁铁铁芯接触不良或压力差太大而发出的声音。金属敲击声，一般是紧固件松动发出的声音。 (5)嗅闻 嗅闻是液压故障诊断者用嗅觉对液压设备进行检测，以获取故障信息。嗅闻可以根据有些部件由于过热、摩擦润滑不良、气蚀等原因而发出的异味来判断故障点。比如有“焦化”油味，可能是液压泵或马达由于吸入空气而产生气蚀，气蚀后产生高温把周围.. .. 的油液烤焦而出现的。嗅闻液压油是否有恶臭味或刺鼻的辣味，若有则说明液压油已严重污染，不能继续使用;嗅闻工作环境中是否有异味，以判断电气元件绝缘是否烧坏等。 简易故障诊断法虽然简单，但却是较为可行的一种方法。简易故障诊断法可在设备工作或不工作状态下进行，特别是在施工工作现场，只要逐步积累经验，运用起来就会更加自如。总之，简易诊断法只是一个简易的定性分析，对快速判断和排除故障，具有较广泛的实用性。 8.1.3.2液压系统分析法 液压系统分析法是根据液压系统原理图分析液压传动系统出现的故障，找出故障产生的部位及原因，并提出排除故障的方法。液压系统分析法是目前工程技术人员应用最为普遍的方法，它要求维修人员具有一定的液压知识基础，能看懂液压系统图，掌握各图形符号所代表元件的名称、功能，对元件的原理、结构及性能也有一定的了解，有这样的基础，结合动作循环表对照分析、判断故障就很容易了。 任何复杂的液压系统，都是由一些用来实现某种功能的回路所构成。每一种故障都有一定的现象。液压系统分析法是从液压系统的角度出发，根据液压系统的故障现象，以系统原理图作指示找故障形成的原因。具体的做法是先对系统回路作正确的划分分解，通过分析故障现象，确定故障所属回路，再确定发生故障的部件和元件，使故障分析和检查工作范围逐步缩小，以达到快速诊断和及时排除故障的目的。 液压系统分析法的使用要求: (1)正确理解系统中所有液压元件的功能和作用。 (2)有一份最新的、完整的回路图。而经常出现的情况是:机器已经修理了，但那些已经更换的元件却没有在回路中画出。理想状态是有一份最新的回路图、大量相关的 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 、所有元件清单、维修登记表、库存备用件清单等。这些东西最好放在机器的附近，以应付突发事件。 (3)元件清单应列出所有的元件代号和每一个元件的制造商名称。 (4)操作规程要详细注明操作顺序、油缸的运动速度、马达转速、安全阀和减压阀的调定压力值等。 下面，举例说明采用液压系统分析法进行液压系统故障诊断和排除的方法。 实例1主缸不保压，如图8-2所示四柱式液压机主缸采用充液阀实现快速下行，经常会出现主缸不保压现象，该液压机有保压要求，一般要求压力降l0min内小于2~3 M P a。 分析:主缸不保压肯定是压力油泄漏，从原理图分析，与油路有关连，造成泄漏的元件不外乎5处:?管路和接头有应力，焊接不良，裂纹等;?保压单向阀密封不良; .. .. 控制油路?充液阀密封不良或阀座松动;?充液阀控制油推杆稍长， 45顶开卸荷小阀芯;?主缸活塞(导套)密封圈损坏。 排除方法:根据分析的结果，由简到繁、由外到里进 3 行检查和排除。首先检查管路和接头(由简到繁，由外到 2里)，对焊接不良和裂纹处进行初焊，最好取下接头处O 1P形密封圈，将弯管处用氧焊加热发红后，轻轻套上螺母， 8-2主缸局部液压原理图 等冷却定形后再装配。若检查管路和接头没有缺陷，应检 1-油箱;2-电磁换向阀;3-液压缸; 查保压单向阀(由外及里)，拆下单向阀阀芯，抛光其密封线， 4-充液阀;5-单向阀并与阀座研磨，清洗干净后装配。经检查单向阀后，若主缸仍不能保压，应检查充液阀控制油推杆(由外及里)，拆下控制油推杆并堵住控制油来油，检查能否保压;若不能保压确认推杆是否长了，修磨推杆端部。检查完推杆后，仍不能保压，应检查充液阀，主要检查密封线和座圈是否松动，进行抛光研磨或重配座圈。充液阀检查后还不能保压，可以基本确定主缸密封圈损坏，进行拆卸和更换。 实例2主缸工作不正常，如图8-3所示该液压机采用插装阀系统。故障现象:主缸下行升至8~10M P a时，停顿1~2 s，再升至工作压力25 M P a，调整下腔压力阀时，压力增大。 至主缸下腔 至主缸上腔 上腔 保压阀上腔压力阀 防下滑方向阀下腔压力阀 下腔方向阀下腔梭阀 上腔方向阀 系统调压 至充液阀控制油口 主压力油 图8-3主缸上、下腔插装液压原理图 .. .. 分析:本系统分别由2个压力阀和方向阀控制主缸上、下腔。为了防止滑块下滑，增加了一个球阀控制的方向阀，升压时压力有停顿，属于局部有微量泄漏，下腔有压力，分析属于下腔方向阀封闭不严，使系统和下腔串腔。 排除方法:从原理图分析，主要故障来自下腔方向阀，拆卸下腔方向阀后发现梭阀密封不好，方向阀外径O形密封圈破损，而且方向阀轴向窜动。经更换梭阀，更换密封圈和调整垫片，使系统恢复正常。由于经过分析，就能确定是下腔方向阀的问题，避免了盲目拆装液压系统，缩短了解决故障的时间。 曾有人说:“机械的故障好找不好修，液压的故障好修不好找”。从侧面说明了液压系统的故障不好诊断，不好寻找，一旦找准故障后，修复比较容易，一般采取清洗、研磨、更换等方法即可排除。通过多年的实践，采用分析法可以解决很多液压系统的故障，但对分析人员要求较高，必须充分了解和熟悉液压元件和液压原理，否则，实施起来有一定的困难。液压系统同一故障的影响因素较多，必须循序渐进，认真分析，细心检查，逐步排除，直至最终解决和排除。 8.1.3.3参数测量法 液压系统分析法是液压系统故障诊断的一种定性分析方法，需对故障的可能性做出一一分析判断，因此诊断过程相对繁琐，对诊断维修人员的素质要求也相对较高，要求维修人员具有一定的液压系统基础知识和较强的分析能力，方可保证系统诊断的效率和准确性。参数测量法是基于参数测量的一种故障诊断方法，它是一种定量分析的方法，是一种比较简单、实用的液压系统故障诊断方法。在生产现场的故障诊断过程中，液压系统故障诊断的系统分析法可与定量分析的参数测量法相结合来诊断，从而可避免造成采用系统分析法诊断液压设备故障时出现诊断不够准确的现象，尽快使液压设备恢复正常运行。 一个液压系统工作是否正常，关键取决于液压系统的两个主要工作参数量，即压力和流量是否处于正常的工作状态，以及系统温度、泵组功率等重要辅助参数正常与否。液压设备在一定的工况下，每一部位都有一定的稳态值。即任何液压系统工作正常时，其工作参数值都应在工况值附近，若液压系统的工作参数值与设备正常工况值不符，出现了异常变化，就说明液压系统的某个元件或某些元件有了故障。为此，只要测得液压系统检测点的工作参数，如温度压力、流量、泄漏量及功率等，将其与系统工作正常值相比较，即可判断系统工作是否正常，是否发生了故障以及故障的所在部位。 液压系统故障检测回路简图如图8-4所示，检测仪由测试系统与数据处理系统组成。为了减少拆装的工作量，并在尽可能接近液压系统实际工况条件下测试。检测回路通常与被检.. .. 测系统并联连接。对于复杂精密的液压设备的检测，还可利用检测仪的各测试所得的参数，如压力、流量、温度等非电物理量，先转换成电量，然后再利用数据处理系统作放大、转换和显示等处理，这样被测参数可用电信号代表并显示，再通过与系统工作正常值相比较后，即可判断系统工作是否正常。这种测试对于液压系统的状态监测及诊断十分有效，整个液压系统及其部件均可通过该测试来检查其各个性能参数。 8-4液压系统故障检测回路 1-油箱;2-液压泵;3-溢流阀;4-换向阀;5-液压缸;6-T型接头;7 -进油口; 8-出油口;9-检测仪;10-加载阀 通过利用系统分析法，判断出液压系统故障所涉及的范围的大致位置后，再采用测试仪检测，把系统故障所涉及的范围缩小到最小以后，即可很快判断出故障的所在。参数测量法，在测量时，不需停机，因此不但可诊断己有故障，而且可进行在线监测和预报潜在故障。并且这种预报和诊断是定量的，大大提高了诊断速度和准确性。这种检测方法对于简单的液压系统，可不用传感器直接测量，检测速度快，误差小，检测设备简单，便于在生产现场推广。 8.1.3.4对比替换诊断法 这是一种在缺乏测试仪器时检查液压系统故障的一种有效方法，有时应结合替换法进行。一种情况是用两台型号、性能参数相同的机械进行对比试验，从中查找故障。试验过程中可对机械的可疑元件用新件或完好的机械元件进行代换，再开机试验，如性能变好，即故障可知。否则，可继续用同样的方法或其他方法检查其余部件;另一种情况是目前许多大中型机械的液压系统都采用双泵或多泵双回路系统，这样的系统，采用对比替换法更为方便，而且，现在许多系统的采用了高压软管连接，为替换法的实施提供了更为方便的条件。遇到可疑元件时，要更换另一回路的完好元件时，不需拆卸元件，只要更换相应的软管接头即可。 比如在检查一台双回路系统挖掘机时，有一回路工作无力，怀疑液压泵不好，拆下来用.. .. 手试验进油口吸力，与另一回路液压泵相比感觉差距较大，认为可能是磨损严重，由于一时无法修理，遂换新泵试验，故障依旧，结果既是浪费，又无功。因为用人工去转动泵轴的速度是远远达不到实际要求的，从而用进油口吸力大小判断泵的好坏也就依据不足。当时如果交换两回路的液压泵软管接头，一次就可排除其存在故障的可能性。 用对比替换法检查故障，由于结构配置、元件储备、拆卸不便等原因，从操作上来说是比较复杂，但是对于如平衡阀、溢流阀、单向阀之类体积小、易拆装的元件，采用此法还是比较方便的。 具体实施替换法的过程中，一定要注意连接正确，不要损坏周围的其他元件，这样才能有助于正确判断故障，而又能避免出现人为故障。在没有摘清具体故障所在部位时，应避免盲目拆卸液压元件总成，否则会造成其性能上的降低，甚至出现新的故障，所以，在检查过程中，要充分用好对比替换法。 8.1.3.5逻辑诊断法 液压设备故障特点是具有“扩散”性，即系统中某个元件发生了故障，往往会导致一系列元件异常。逻辑诊断法把系统划为多个功能 单元 初级会计实务单元训练题天津单元检测卷六年级下册数学单元教学设计框架单元教学设计的基本步骤主题单元教学设计 进行分析，逐渐逼近发生故障的部位，最终找出产生故障的原因，然后检修。逻辑诊断法是根据液压系统特点，分析诊断对象的逻辑关系、系统参数以及系统分布结构，以控制源头为基础的诊断方法。为了避免盲目查找故障，工程技术人员必须根据液压系统的基本原理，进行逻辑分析，减少怀疑对象，逐步逼近，找出故障发生部位，检测分析故障的原因。 大量实例表明，系统维护工程师在有限的条件下，往往仅凭经验便随意更换元件，总想通过换一个新元件就能解决现存的故障。然而，这样做很可能既费时又昂贵，并且还很可能给系统带来附带的故障。因为，更换元件就要破坏原有的联结，污染物就容易混入，很可能带来新的故障。采用简单的逻辑诊断技术不仅可以大大缩短停车时间，而且还可减轻系统维护工程师的劳动强度。 单的液压系统，列出液压系统的典型故障，故障诱因图表，列图表时根据故对于较为简 障现象，按照动力元件、控制元件、执行元件的顺序在液压系统原理图上正向推理分析故障原因(结合前面几种方法检查的结果进行)。然后使用该图表对液压系统故障进行初步诊断，诊断时应尽可能按表中顺序查找，以便初步诊断工作既省时又准确。 例如，如图8-5所示液压系统，油缸克服负载做横向往复运动，工作周期为:6~8个循环/小时，每天24小时工作。故障现象:液压缸可以伸出，但不能自行缩回，需用其它油缸将其顶回。 .. .. 分析:首先进行初始检查，检查结果:A、活塞伸出行程压力稳定;B、活塞到达行程末端，在电磁阀失电前压力上升到安全阀的调定值;C、电磁阀得电后，经过短时间的延迟，压力上升到安全阀的调定值。由于本例是一个简单的回路，可以把整个回路看作一个部分来研究。若在复杂系统中，如多缸系统，本例可能仅是系统的某一部分。 对故障现象列出故障诱因图表，寻找相关液压元件，直到找出故障元件。系统逻辑诊断内容表，如表8-1。用逻辑推理分析判断，最终找出故障的原因，可能是活塞与活塞杆分离，经过折卸检修，排除故障。 图8-5液压系统原理图 1-油箱;2-过滤器;3-液压泵;4-溢流阀;5-压力表;6-换向阀;7 -液压缸 表8-1系统逻辑诊断内容 元件 故障判断 逻辑分析 泵 无 故障仅出现在回程，若泵有故障应影响往返行程 吸油口过滤器 无 同泵 安全阀 无 如果其调定压力对回缩行程调得太低，会造成油缸不动作，但不会造成回路 时的压力延迟(适当提高其调定值故障仍不能排除)。 电磁阀 无 如果1DT不能吸合到位，将造成流量不足，而不是时间延迟。 液压缸 有 密封可能损坏(但活塞伸出运行正常，说明活塞与缸筒间的密封尚可;活塞杆 与缸筒间的密封可通过察有无外泄判断);外部导轨松动〔检查联结部分〕; 活塞与活塞杆分离(折卸检查) .. .. 又如，液压系统中液压缸无动作。液压缸无动作首先应检查判断液压泵工作是否正常。若不正常，则应修理或更换;若正常，则应查看换向阀是否换向。若不换向，则应再查找原因，并采取相应对策;若换向，则说明换向阀无问题，应再查看溢流阀工作状况等。这样按液压缸无动作逻辑诊断流程图8-6所指引的路线逐步查找下去，即可排除某些因素，将故障范围缩小，根据缩小后的范围再上机检查，然后再分析，就一定能找出液压缸不动作的原因。 液压缸无动作 否泵工作是否正常修理或更换液压泵 是否否换向阀是否换向是否有控制信号检查控制信号 是 是否检 查电磁溢流阀的电磁滑阀是否卡死电磁阀阀位置是否正确 是是 否调节调压弹簧溢流阀工作检修、清洗仍无压力是否正常 是是 调压弹簧是否是消除通向液压缸更换弯曲折断管路的泄漏 否 否溢流阀主阀芯是否阀盖处泄漏严重卡死在开口位置 是是 是检查并分析原因，油液是否过脏净化或更换进行排除 否 检查主阀芯几何精度 图8-6液压缸无动作逻辑诊断流程图 对于较为复杂的液压系统，通常可按工作油路和控制油路两大部分分别进行分析。每一部分的分析方法同上。特别是对于先导操纵式液压系统，由于控制油路较为复杂，出故障的可能性也较大，更应进行重点检查与分析。随着机电液一体化技术在液压设备上的广泛应用，对这样的液压系统，在检查分析液压系统部分的故障前，一定要首先排除电控系统的故障，否则会对液压系统故障的检查造成障碍。 逻辑诊断法是一种预诊的方法，在故障没出现之前，经分析知道哪些故障是什么原因造成的。列图表时，应参考设备说明书及有关资料，图表越细越好，使人们能够根据故障现象.. .. 找到引起故障元件的问题。逻辑诊断法可以在日常的设备维修保养中，使大部分故障消除在萌芽状态。 8.1.3.6故障树诊断法 故障树分析法(Fault Tree Analysis简称FIA法)是一种将系统故障形成的原因做出由总体到部分按树枝状逐渐细化的分析方法，因而是对液压系统工作可靠性及其液压设备液压故障进行分析诊断的重要方法。其目的是预测和诊断液压故障，确定液压故障的原因、影响和发生概率。对一个复杂的液压系统进行故障树的分析，工作十分庞大、复杂。 在故障树分析中，把所研究液压系统的最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标，然后寻找直接导致这一故障发生的全部因素，再找出造成下一级事件发生的全部直接因素，一直追查到那些原始的、其故障机理或概率分布都是已知的，而毋需再深究的因素为止。通常把最不希望发生的事件称为顶事件，不需要再深究的事件称为底事件，介于顶事件与底事件之间的一切事件为中间事件，用各种事件的代表符号和描述事件间逻辑因果关系的逻辑门符号组成树枝状逻辑因果关系图，这样的树形图称为故障树。所谓故障树，也就是表示液压系统故障及液压元件故障之间的逻辑结构图，系统故障事件，画在故障树的顶端，是顶事件;形成系统故障的基本事件，画在故障树下，是底事件。先根据统计资料，对液压系统可能存在的各种故障原因进行分析，以设备使用过程中主要故障现象作为顶事件画出故障树，利用布尔代数将其简化为等效故障树，据此求出对的安全树(即顶事件不发生的基本事件的集合)及其最小割集(使顶事件发生的最少的基本事件的集合)，该最小割集也是故障树的最小径集(顶事件不发生所必需的最少基本事件的集合)，然后从敏感度和故障发生概率双重角度——临界重要度，得到要使故障不发生应采取的几种可能 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 故障树的建造是FIA法的关键，故障树建造的完善程度将直接影响其定性分析和定量分析的准确性。通常采用演绎法建树，该法是选定系统中不希望发生的故障事件为顶端事件，找出直接导致顶端事件发生的各种可能因素或者因素组合，逐级向下演绎，一直追溯到引起系统发生故障的全部原因，即分析到不需要继续分析原因的底事件为止。然后，把各级事件用相应的符号和适合它们之间逻辑关系的逻辑门与顶端事件相连接，就建成一棵以顶事件为根、中间事件为节、底事件为叶的具有若干级的倒置故障树。现以叉车液压系统常见故障(工作装置升降无力或不能起升)为例，运用该方法进行具体分析。 叉车工作部分液压系统原理图如图8-7所示。根据原理图分析故障机理，形成以升降无力或不能起升为顶事件的故障树如图8-8所示(其中为顶事件，为中间事件，为底事TEX件)。 .. .. xx图8-8中所列的事件中:为升降液压缸活塞密封不良，内泄较大;为活塞杆拉动别12xxx劲;为油温过高，黏度下降，内泄增加;为油箱损坏，密封不严，导致外泄;为液345 xxxx压泵损坏;为滤油器损坏;为油箱油量不足;为溢流阀卡死在打开位置;为单向6789 xx阀卡死在小开度或关闭位置;为单向节流阀卡死在小开度或关闭位置;为液压油管管1011 xx接头漏油为;为多路换向阀 2阀体阀芯磨损严重，内泄增大;为多路换向阀2阀体之1213 间的O型密封圈破损或漏装，造成漏油。 图8-7叉车工作部分液压系统原理图 1-油箱;2-过滤器;3-液压泵;4-多路换向阀;5-门架倾斜液压缸;6-流量控制阀;7-升降液压缸 T升降无力或不能起升 进出缺油油压不足升降缺油液压缸故障E2E1 供油油压不足油路故障E4E3 x1x2x3 多路换向 阀故障x3x4x5x6x7x8x9x10x11 x12x13 图8-8升降无力或不能起升故障树 根据所列故障树底事件，升降无力或不能起升故障有l3个。下面进行故障排查及诊断。 第 1步:观察叉车其他系统是否正常工作。加限制条件，缩小诊断范围。通过观察发 .. .. EE现，门架前倾、后倾均正常。因此，和 中的一部分油路故障(升降和倾斜共用的油路 )34 ,,xxxxxxx,,xxxxxx可排除，即底事件均可排除，故障原因缩小在中。 13 第 2步 :利用观察法 。进一步缩小诊断范围。检查油管的管接头是否漏油，只需检 ,,xxxxxx查倾斜和升降不共用部分油路的管接头。故障原因缩小在中。 1210111213 3步:根据液压元件平均失效率，确定的事件的排查顺序，常用液压元件百万小时第 的平均失效率如表8-2所示。根据表8-2剩余的事件发生概率从大到小顺序为x,x,x,(x，x)，因此确定排查顺序为换向阀、单向节流阀、升降液压缸。按照以上12101312 分析结果，依次拆检了故障元件，发现单向节流阀卡死在关闭位置。经过研磨、清洗后，故障排除。 表8-2常用液压件百万小时的平均失效率 元件名称 液压泵 油箱 滤油器 O型密封圈 溢流阀 单向阀 液压缸 换向阀 613.5 1.5 0.8 0.02 5.7 5.0 0.08 11.0 平均失效次数/h 10 故障树分析法是一种逻辑性强、直观形象的可靠性分析方法，通过故障树分析过程可以透彻了解系统，找出系统薄弱环节(以便改进系统设计、运行和维修。并用于培训和指导系统运行维护人员。液压系统其他类型故障可以采用同样方法建立故障树，然后将它们进行组合建立故障树。列出液压系统全部故障原因，有助于掌握液压系统故障规律和特征。故障树分析理论可以进一步将常规的故障诊断方法和计算机技术有机地结合起来，形成专家系统，为液压系统进行更有效的故障诊断。 8.2液压系统故障产生原因 液压系统工作中之所以发生故障，主要原因在于设计、制造、运输、安装、调试、使用和维护维修等诸方面存在人为故障隐患，也即所谓原始故障;其次便是在正常使用条件下自然磨损、老化、变质引起的故障，也即所谓的自然故障。下面主要分析由于设计、制造、使用不当而产生的故障原因，安装和调试阶段则是发现故障和分析处理的最好实现过程，许多人为故障都是这一阶段发现和排除的。 8.2.1设计原因 液压系统产生故障，一般很少去怀疑设计问题。其实这是一种偏见。由于技术、工艺和经验等方面原因，所设计的液压系统并非尽善尽美，选择的液压元件也不一定最合适，为某个关键元件配套的基本回路中可能存在设计缺陷，设计中可能选择了不同制式的连接件等问.. .. 题都会出现。所以在分析故障原因时，首先考虑在设计上是否存在问题。如果从设计上找出先天性故障原因，从而去纠正设计上的失误或不足，是解决故障的治本之法。 例如，油液的污染会给液压系统带来一系列故障，在液压系统中，极易造成油液污染的地方是油箱，不少设备的液压油箱，在结构上存在缺陷，最常见的是封闭性设计不够 合理，如在连接处、接管处不加密封，导致污物渗入油箱。污染的油液进入液压系统中，加速液压元件的磨损、锈蚀、堵塞，最后导致故障的形成。近几年来，国内外在液压油箱结构的设计，对如何减少或杜绝污染物进入油箱问题上都做了不少有益的探索和实践。如德国博世力士乐公司的液压系统，全部采用了全封闭式油箱结构，除只留一个与大气相通的通气孔之外，油箱形成全封闭结构，所有连接处和接管处设有严格的密封装置。注油口盖设置过滤装置构成通气孔，该口使油箱内液面与大气相通而保证系统正常工作，同时又可靠的阻止外界污物的进入。由于油箱紧闭，所以泵的进口处取消了吸油口处的过滤装置，所有回油进入一个总回油管路，在回油管口端加装一个滤油装置，目的是滤掉系统内由于元件磨损的残余物及从密封处进入系统的污物，以保持油箱内油液的清洁。这样的结构不仅避免了外界污物对油箱内油液的污染，而且由于吸油口去掉了过滤装置，使吸油阻力大大减少，从而可避免空穴现象，同时噪声和功率损失也相应减少。另外，悬浮在油液中的空气，对系统工作是有害的。它降低油液的体积弹性模量，使系统失去刚性，产生气穴，增大功率损失，使系统产生噪声，元件遭受汽蚀，降低元件使用性能与寿命，对油液产生氧化作用，使油液失去润滑性以及使油温升高等。悬浮于油液中的气泡，由于油液黏滞阻力的作用不易从油液中浮出液面，所以应当在油箱中增加滤除悬浮气泡的结构。在实践中有的在油箱中设置一个倾角为30?的金属丝网于吸油口附近，它可以阻挡大直径气泡进入泵的吸油口，而使系统减少了故 障隐患。可见，油箱结构设计合理与否直接关系到整个液压系统工作的稳定性与可靠性。 综上所述，液压系统、回路、元件的设计，管路的连接、走向与布局等方面，在一些机械设备的液压系统中可能存在不合理设计之处。倘若能对使用中的液压系统在设计方面的不足有所发现，并对其进行技术改造，这无疑对机器性能的提高、减少故障率和更好地发挥机器作用具有重大意义。 8.2.2制造原因 制造原因是指整套设备制造和元件制造，经常会有在整体设计上没有问题，可是设备在安装调试中总会有意想不到的故障出现。某企业液压元件多功能试验台的阀试验台，调试中发现无法做压力试验，检查后发现连接集成块的油路加工时压力油路和回油油路贯通，压力建立不起来，重新加工后问题解决，顺利完成调试。 .. .. 一般来说，设备经装配、调试出厂后综合的技术性能应当合格。但在设备维修时，需要更换一些新的液压元件。由于元件制造质量低劣，新元件取代旧元件之后，反而造成系统故障。因此对元件的制造问题也应认真对待，不容忽视。否则也有可能给液压系统带来预想不到的故障。 又如，控制滑阀的阀体与阀芯配合间隙不当，可能造成泄漏或卡死。阀体与机体结合面在制造中平面度超差，装后在压紧力作用下变形，致使阀芯卡死于阀体中，使移动受阻或卡死。还有阀体在制造过程中有的未进行可靠的时效处理，在使用中由于残余应力的重新分布而使阀体变形，不仅破坏了原配合性质，而且导致滑阀移动不灵甚至卡死于阀体中。 再如生产厂家在液压系统总装时不对系统进行冲洗，以装配时的元件清洗取代系统装配时对系统的冲洗，使系统内留下了装配过程中带进系统中的污染物，也是造成系统故障一个不可轻视的原因。液压系统的清洗，是借助于液流在一定压力、速度的情况下，对整个系统的各个回路进行冲洗和洗涤。装配前零件的清洗不能代替装配后的系统冲洗。系统装配时，有可能使装配的密封件破损，金属件可能碰伤、刮研。管路与元件连接时所用粘接剂、液态密封胶、生料带可能推挤于系统中等原因，导致系统装配后混入污染物。如不给予冲洗，不可避免地会给系统工作带来危害。国外液压设备制造厂家已把装配后系统冲洗严格地用于装配生产中，并把这一项技术看成是产品质量保证体系中一个重要环节，也是行业竞争的一个有效措施。由上述可见，在查找故障或更换元件时，应当对有关故障的制造因素加以分析和认真检查，这样才有利于故障的迅速排除。 8.2.3使用原因 液压系统使用维护不当，不仅使设备故障频率增加，而且会降低设备的使用寿命。比如，使用设备时超载、超速，环境过差，违章操作，维护保养不及时等，都可能加速液压系统性能的变坏，更有甚者，由于操作工的误操作，引发的已经不是一般的故障，而是事故了。某消防部门的65m高空作业车，在演习过程中，因为驾驶员的误操作，将伸缩臂在小俯角的情况下快速伸出，引起整车的倾覆事故，造成人员伤亡和财产损失。 使用维护不当产生的常见故障是非常多的，一些重大事故也往往是在使用维护过程中产生的，所以，相关企业部门在选用液压设备后，第一个任务就是进行相关人员的液压技术培训，不但操作工要培训，管理者也要进行培训，了解设备的功能、工作原理、注意事项，同时在使用中严格执行操作规程，按使用说明书进行操作。只有正确地管理和使用维护，才能使设备充分发挥其功能，减少故障，提高工作可靠性。 .. .. 8.3液压系统常见的故障及排除方法 在液压系统中，各种液压元件和辅助装置的机构和油液大部分都在封闭壳和管道内，不能从外部直接观察，不像机械转动那样一目了然，而在测量和管路连接方面又不如电路那样方便，因此在出现故障时往往要花费比较多的时间去寻找其原因。下面将介绍几种液压系统常见的故障和一些可能原因及排除方法。 8.3.1液压系统压力不足或完全无压力 液压系统产生这类故障的主要原因是系统的压力油路和溢流回路(回油路)短接，或者是有较严重的泄漏，也可能是油箱中的油根本没有进入液压系统或电动机功率不足等。造成这类故障的一些可能是油箱中的油根本没有进入液压系统或电动机功率不足等。 造成这类故障的一些可能的具体原因及排除方法有以下几点: (1)检查油泵是否输出油来。如无油打出来，则可能是油泵的转向不对，零件磨损或损坏，吸油路阻力过大(如吸油管较小，吸油管上单向阀阻力较大，滤油网被阻塞，油太粘等)或漏气，致使油泵打不出油来。如果是新油泵，也可能是泵体有铸造缩孔或砂眼，使吸油腔与压油腔相通，泵的输油压力达不到工作压力，也出现过因由油泵轴扭断而输不出油的情况。 (2)如果油泵有油输出来，则应检查各回油管。看是从哪个部件溢油。如溢流阀回油管溢油，但是拧紧溢流阀(安全阀)的弹簧，压力丝毫不变，则其原因可能是由于溢流阀的阀芯或其辅助球阀(或锥阀)因脏物存在或锈蚀而卡死在开口位置，或因弹簧折断失去作用，或因阻尼孔脏物堵塞，油泵打出的油立即在低压下经溢流阀溢回油箱。拆开溢流阀，加以清洗，检查或更换弹簧，恢复其工作性能。 (3)检查溢流阀(安全阀)并加以清洗后，故障仍未能消除，则可能是在压力油管路中的某些阀由于污物或其它原因卡住而处于回油位置，致使压力油路与溢流阀回路短接。也可能是管接头松脱或处于压力油路中的某些阀内泄漏严重，或液动机中的密封损坏，产生严重泄漏所致。拆开有关阀进行清洗，检查密封间隙的大小及各种密封装置，更换已损坏的密封装置。 (4)如果有一定压力并能由溢流阀调整，但油泵输油率随压力升高而显著减少，且压力达不到所需数值，则可能是由于油泵磨损后间隙增大(尤其是端面间隙)所致。测定油泵的容积效率即可确定油泵是否能继续工作，对磨损较严重者则进行修配或加以更换。 (5)如果整个系统能建立正常压力，但某些管道或液动机没有压力，则可能是由于管.. .. 道，小孔或节流阀等地方堵塞。逐段检查压力和有无油液通过，即可找出其原因。 8.3.2工作机构运动速度不够或完全不动 这类故障的主要原因是油泵输油量不够或完全不输油，系统泄漏过多，进入液动机流量不够，溢流阀调节的压力过低，克服不了工作机构的负载阻力等。消除方法如下: 1)油泵转向不对或油泵吸油量不够，吸油管阻力过大，油箱中油面过低，吸油管漏( 气，油箱通大气的孔堵塞(油箱不透气)使油面受到压力低于正常压力(大气压)，油液粘度太大或油温太低，这些都会导致油泵吸油量不够，从而输油量也就不够了。 2)油泵内泄漏严重。油泵零件磨损，密封间隙(特别是端面间隙)变大或油泵壳体的( 铸造缺陷，使压油腔与吸油腔连通起来。 (3)溢流阀或处于压力油路中的某些阀，阀芯被杂质或锈蚀卡住在进、回油口连通的位置，使压力油路的油液流到回油路去。 (4)处于压力油路的管接头及各种阀的泄漏，特别是液动机内的密封装置损坏，内泄漏严重。判明原因后，便采取相应措施(如修理或更换磨损零件，清洗有关元件，更换损坏的密封装置等)加以改正。 8.3.3工作部件运动不均匀(有爬行现象) 这类故障的主要原因是液压系统中存在有空气，相对运动零件之间摩擦力变化或液压元件变形等。消除方法如下: (1)系统中存有空气往往是造成工作部件运动不均匀(爬行)的主要原因。油泵吸入空气(可能原因见前述)和各个液压元件或管道的密封不严，都使空气进入液压系统。液压系统中存有空气时(特别是油缸中积存空气)，由于空气有很大的压缩性，使工作部件承受负载后出现运动不均匀现象。检查油箱中的油面是否过低，油中有无气泡。如油面有大量泡沫则表明系统中有空气。排除系统中空气，最好是在油缸上装设排气阀。若不装排气装置，一般的方法是使油缸在空载下全行程快速往复数次，即可排出空气。 (2)工作部件的动压导轨润滑情况不良，缺乏润滑或导轨刮研点过多或过小，润滑条件差，不能形成油膜，致使摩擦系数变化，引起工作部件运动不均匀。若在润滑油中加入适量的二硫化钼，可以大大减小摩擦系数，能在较低速度都不产生爬行现象。若采用液体静导轨，由于摩擦系数极小而且是个常数，就完全不会出现爬行现象。 (3)动压导轨的楔条和压板过紧，或导轨与油缸轴线不平行，或油缸活塞杆密封圈压得过紧，而活塞杆轴线弯曲，这些原因都使运动时摩擦阻力时增时减，而使工作部件运动不均匀。检查并调整工作部件在导轨上移动松紧程度，校直活塞杆轴线，调整密封圈的压力，.. .. 使活塞杆在整个过程中受到的摩擦阻力基本一致，没有过松或过紧的现象。 (4)系统压力振动大，或系统压力过低亦可能造成爬行现象。应将系统压力合理调节，使其足以克服运动部件的阻力。如出现压力脉动较大，应检查溢流阀座及阻尼部件等，使系统压力稳定。 8.3.4液动机工作速度在载荷下有较显著的降低 这类故障主要是因为系统中有关回路的泄漏在压力增高时显著增大。检查管道及液动机，节流阀，调速阀等元件的泄漏情况，更换或修配磨损零件，消除泄漏即可，此外，液压系统设计不合理，使负载变化较大，进入液动机流量发生变化，引起液动机速度改变。这时，可考虑采用压力反馈系统，保证进入液动机的流量近于不变，而使液动机转速不随负载而变。 8.3.5油温过高 这类故障主要原因往往是液压系统设计不当或使用时的调整压力不当及周围环境温度较高。调速方法，系统压力，油泵及液动机的效率，各个阀的额定流量，管道的大小，油箱的容量以及卸荷方式都直接影响油液的温升，这些问题在设计系统时要注意妥善处理。除了设计不当外，一个液压系统出现油温过高的一些可能原因及消除方法如下: (1)泄漏比较严重。油泵压力调整得过高，运动零件磨损使密封间隙增大，密封装置损坏，所用油液的粘度过低等，都会使泄漏增加。判明原因后，采取相应措施消除之。 (2)系统没有卸荷回路或卸荷回路动作不良，使系统不需要压力油时，油液仍在溢流阀所调定的工作压力下溢回油箱或在卸荷压力较高的情况下回油箱。检查卸荷回路的工作是否正常(如有关卸荷阀门的滑阀是否被脏物卡住不能移动或电气系统故障使起卸荷作用的电磁阀不能动作)并采取相应措施消除之。 (3)散热不良，油箱散热面积不足，油箱储油量太少，致使油液循环太快，冷却器的冷却作用差，如冷却水供应失灵或风扇失灵，周围环境气温较高等都是导致散热不良的原因。 (4)误用粘度太大的油液，引起液压损失过大。 (5)换向及速度换接时的冲击现象，造成不必要的能量损失，也会转化为热能，使油温升高，应调节换向缓冲阀及速度换接机构消除冲击。 8.3.6噪音和振动 噪音和振动往往同时出现，噪音恶化劳动条件，引起工人疲劳，振动将使管接头松脱甚至断裂，都必须加以消除。产生这类故障的主要原因是油液中混有较多的空气，油泵输油率的脉动较大，液压元件一些参数选择不当，以致发生共振，管道固定不牢等。消除方法如下: (1)当吸油路中有气体存在时产生严重的噪音。一方面可能是吸油高度太大，吸油管.. .. 道太细，阻力太大，油泵转速太高，油箱透气不好，补给油泵供油不够，油液太粘或滤油网堵塞等原因，使油液不能添满油泵的吸油空间，使溶解在油液中的空气分离不出来，产生所谓空蚀现象;另一方面可能是吸油管密封不好，油面太低，滤油网部分外露，使得在吸油的同时吸入大量空气。从这些可能原因中找出确定的原因，并采取相应措施加以消除之。 (2)经检查上诉各项均无问题，则噪音和振动可能是油泵或马达的质量不好所致。油泵和马达的流量脉动，困油现象未能很好消除，叶片或活塞卡死，都将引起噪音和振动。 拆开清洗并检查制造质量(主要是困油卸荷槽尺寸和相对运动零件的配合情况)，对于不合要求的零件，要加以修理或更换。 (3)引起振动还可能由于这样一些原因:电动机与油泵的传动中心线对得不正或联轴器松动，引起油泵的振动;管子细长，弯头多又未固定，管中流速较高，引起管道的振动(如 则故障根源可能就是管道选择或安装不正确);溢流阀或其它阀，果一段管子有显著振动， 由于其自然率与油泵输油率的脉动频率相近发生共振或由于阀的阻尼太小，而使其产生较大振动，引起油液压力的波动;换向阀动作太快，而造成换向时产生冲击和振动;随动系统的振动主要是由于参数选择不当(特别是随动阀的开口量)，管道弹性变形太大或反馈联接中有间隙所致。 (4)由于滑阀碰撞阀体或阀芯碰撞阀座所产生的撞击声，往往是产生杂音的重要原因。如果出现这种情况要注意采取适当的缓冲措施。 (5)系统中含有大量空气，也会引起噪音。要检查排气阀是否被堵塞，并在系统开始工作时要进行排气。 8.3.7自动循环不能正确实现 这类故障的主要原因是控制讯号未能正确发出或未能正确执行，大多与控制阀及其控制方法有关。一些可能原因有: (1)采取行程开关——电磁阀控制时，由于行程开关或电磁阀失灵。 (2)阀由于污物、锈迹、发热或装配不良导致被卡死或摩擦力不稳定，不能按要求实现应有的动作，失去准确换接油路的能力。 8.3.8液压系统工作过程中应注意的问题 根据上述常见故障的分析及实践经验，要使一个液压系统能可靠长期工作，必须在设计或使用过程中认真注意以下几方面的问题: (1)防止空气混入系统中并及时将混入系统中的空气排走。空气进入液压系统，会引起噪音，运动不稳(爬行)和油液氧化变质等不良效果，必须采取措施防止空气混入系统中，.. .. 并要经常将混入系统的空气排出去。 (2)要经常保持油液的清洁。油液中混有杂质，会引起滑阀卡住，堵塞节流小孔或缝隙而使液压元件不能正常工作，并且使相对运动零件磨损加剧，缩短液压元件的寿命。除了采取装设滤油器及各种防护外界杂质混入系统的装置外，还要定期清洗滤油器和更换陈油。在液压系统装配时，要清洗各个液压元件及管道(清洗时应尽量避免使用棉纱)。试车后，最好将各元件及管道拆出，进行认真清洗后再装好，才投入生产使用。实践经验表明保持油液清洁，对于提高液压元件的寿命和保证系统运动的平稳性，有很大好处。 3)要防泄漏。外泄漏是不允许的，内泄漏是不可避免的，但其泄漏量不能超过允许( 的数值，如果泄漏过多，会使压力升不上去，液动机不能达到预期的力(或力矩)。并且油泄漏量的大小与压力高低有关，会使工作部件运动不稳定。此外，由于泄漏量过多，使容积损失增大，油温升高，为了不出现泄漏过多的毛病，就应使相对运动零件间有适当的间隙及装设适当的密封装置。 (4)要防油温过高。一般液压系统的油温以保持15?~50?为适宜。油温过高会带来一系列不良后果。油温上升会使油液变稀，泄漏增加，系统效率下降。油液在较高温度下工作，容易变质。对于节流调速系统，由于油温上升而导致油液粘度变化，严重影响工作部件运动稳定性。要避免油温过高，除了在设计采取避免油液发热的措施(如油泵卸荷及对于大功率系统采用容积调速的方法等)外，还要考虑油箱是否有足够的散热能力。必要时，可增设冷却装置。 8.4液压系统典型故障案例分析 8.4.1挖掘机液压系统常见故障分析 8.4.1.1挖掘机液压系统组成 3目前，在施工中使用的的挖掘机多数为斗容1m左右的单斗液压挖掘机，它们多数采用双泵双回路全功率变量液压系统，其液压系统框图如图8-9所示，所有的工作机构被分成两组，由操纵阀1、2分别控制，前泵、后泵分别作为操纵阀1、2的动力来源，向它们提供压力油，主溢流阀1、2分别控制两组工作机构的最高工作压力，并且两者的调定值相等。各工作机构的分液压油路中又装有过载阀(又名分路溢流阀)，在机器受到意外冲击等情况下保护液压系统的安全。各过载阀的调定压力一般也都比较接近。另外，许多挖掘机在斗杆缸、动臂缸共同或单独工作的情况下，操纵阀1、2合流，同时对它们供油。 .. .. 工作机构1工作机构2 操纵阀1操纵阀2 主溢流阀1主溢流阀2 前泵后泵发动机 滤清器 油 箱 图8-9挖掘机液压系统框图 8.4.1.2液压挖掘机故障类型 压传动系统的特点，挖掘机的故障可以分成以下几种类型: 按挖掘机液 (1)系统总流量不足 即液压泵泵油不足，总流量过小，各项动作迟缓无力。 (2)系统工作油压低 各执行元件工作无力或无动作。 (3)系统内泄漏 液压泵、阀及执行元件内泄，造成动作不良或无动作。 (4)系统外泄漏 液压件及液压附件有明显外泄，造成污染或油量不足，油压降低。 (5)振动和噪声 工作时液压件或管路振动和噪声，造成工作不良或损坏机件。 以上几种类型故障在判断时应遵循由外到内、由易到难的顺序一一排除。建议检查顺序为:了解故障前后设备工作情况?外部检查?试车观察?内部系统油路布置检查(参照系统原理图)?仪器检查(压力、流量、转速和温度等)?分析判断?拆检修理?试车调整?故障总结记录。 液压挖掘机的故障形式非常多，关键是善于总结。如能掌握有效的故障分析方法，结合液压挖掘机的结构特点，对故障进行分类处理，那么在故障的判断处理中就可事半功倍。 8.4.1.3液压挖掘机常见故障及排除 (1)整机全部动作故障 由于是操纵阀1、2控制的所有动作均不正常，故障点应处于两者的公共部分，即操纵阀以前的部分。根据液压系统框图，整机全部动作故障的原因如下: 1?液压油不足，吸油油路不畅(如吸油滤芯堵塞)，油路吸空等造成液压泵吸油不足或吸不到油，使得整机全部动作发生故障。 2?先导油路故障。此故障只存在于伺服操纵的挖掘机，对于机械式拉杆操纵的挖掘机则.. .. 不存在。先导油路故障会造成先导油压力不足，使得操纵系统失灵，从而表现为整机动作故障。 3?液压泵与发动机之间的传动连接损坏。这样发动机不能带动液压泵，泵口也就没有压力油输出，使得整机不动作。 4?前后液压泵均严重磨损或损坏，造成泵的输出流量、压力不足，从而引起整机动作迟缓无力或完全不动作。 5?液压泵功率调节系统故障。 排除故障时应按先易后难，先外后内的原则进行检查。 1?先检查液压油量，如不足，加够;检查吸油管是否破裂，接头是否有松动等类似的现象，它们会造成液压泵部分或严重吸空;查吸油滤芯是否有堵塞或吸扁等，如有应更换。 2?再检查回油滤芯，如有大量金属粉末及颗粒，则为液压泵损坏，需检修;除液压泵损坏外，其他执行元件或轴承等损坏也会使得回油滤芯有大量金属粉末及颗粒;有时液压泵因长期使用导致过度磨损，这样在回油滤芯处并无明显的异常情况，却仍会引起机器故障，这一点必须加以注意。 3?如果前两种检查均无异常，此时应检查先导油路压力，造成先导油路故障的原因有:先导泵、先导油出油滤芯、先导油路溢流阀、油路其他地方泄漏等，如发现先导油压力不足，应按先易后难的原则寻找故障点，然后排出故障。 4?如果系统仍不正常，此时应分两种情况检查:一是整机完全没有动作，在操作机器时也没有负荷感，这时要检查泵与发动机之间的动力传递部分，如传动花键是否损坏等。二是动作迟缓，这时应检查液压泵的全功率调节系统，不同型号，特别是不同品牌的挖掘机其功率调节系统也不尽相同，此时应根据具体机型的技术资料进行详细检查及调节。 (2)某组操纵阀控制的几个动作同时不正常 由于另外一组操纵阀所控制的子系统全部正常，因此两种操纵阀所共用部分不存在故障的可能。又根据几个动作同时不正常这一现象分析故障点应在这几个动作的公共部分，再结合液压挖掘机的液压油路具体结构可知故障原因。 1?故障子系统主溢流阀故障。由于挖掘机上的主溢流阀均为先导式溢流阀，主溢流阀不能正常工作的原因常为压力调节不正常，锥阀的锥面磨损，先导阀芯阻尼孔堵塞等。还有弹簧折断等其他原因，它们均会造成整个子系统压力不足，从而引起系统动作迟缓无力，甚至不能动作，要判断是否是主溢流阀故障，在现场有一种非常实用的方法——换位对比法，将故障子系统中的主溢流阀与正常子系统中的主溢流阀对调后试机，如果故障移到另一子系.. .. 统，则可断定原故障系统主溢流阀故障，如对调后故障仍在原来的子系统，则主溢流阀工作正常，需另找故障原因。 2?故障所在子系统液压泵故障。液压泵损坏、装配不当会造成机器相应的几个动作全部丧失，液压泵磨损会使得此组动作缓慢无力。对有怀疑的液压泵也可采用换位对比法，调换泵出口管路，观察子系统故障是否改变，若改变，则液压泵故障，否则故障不在液压泵。 一台加藤HD800-VII型挖掘机，回转时整机振动，同组的动臂、斗杆动作时，感觉有些不顺畅，但不是很明显。同组的履带在行走时与另一侧履带相比较慢。在排除主溢流阀故障后，调换两液压泵出油管，两组子系统故障现象也随之改变，则故障在液压泵。解体液压泵，发现液压泵缸体与配流盘接触的弧形面上有几处金属剥落形成的缺口，这些缺口造成压力脉冲现象，产生上面的故障，维修后故障排除。 3?故障子系统液压泵调节机构故障。如果机器工作时，液压泵工况不能随工作装置工况的改变而改变，则液压泵调节机构发生故障。 一台加藤HD770-II型挖掘机，冷机时一切正常，工作一段时间温度升高后，发现回转、斗杆和一边的履带(与回转同一液压泵)动作同时变慢，停机冷却后有恢复正常。后来检查泵流量调节柱塞，发现柱塞卡孔不能自由移动，这样在工作装置需要液压泵增大流量时，因调节柱塞卡死，流量不能增大，而表现出动作缓慢。将泵调节机构解体，发现调节柱塞有些磨花，磨光清洗后装回，故障排除。 (3)单个动作的故障 从液压系统结构上分析，单个动作故障，就可以排除多个动作公共部分故障的可能，这样可能的故障点就在该动作的操纵控制部分与执行元件之间，包括此动作的操纵手柄及先导阀、先导油路、操纵阀芯与阀体、分路过载阀、执行元件和其他相关部分。先导油路、分路过载阀和部分操纵阀故障可用换位对比法来判断。下面将对单个动作故障现象进行分析。 1?动作缓慢无力或完全没有动作(包括来回动作中一个方向的动作故障)。先检查先导油路、分路过载阀;如果正常，检查操纵阀，看相应的阀芯是否卡死;如果仍正常，则应检查执行元件和与之相关的其他部分。 一台PC300-III型挖掘机，在工作中转盘回转时突然不能停止，等停下来后就不能再转动，而机器的其他动作全部正常。由于是两个方向都不能转动，马达的溢流阀、补油阀故障可排除;检查回油滤网，没有发现异常，估计马达本身应无问题;启动后操作回转，听发动机的声音有负荷感觉，用手触摸回转马达的油管，明显感到有压力油进入马达，由此推断操作手柄、先导油路、操纵阀工作均正常;这样，回转减速箱成了主要怀疑对象。假如工作中.. .. 回转减速系统因元件损坏等造成传动突然中断，那么回转马达与转盘的联系中断，转盘转动起来后，当马达停止时，制动不了转盘，转盘在惯性的作用下继续转动;当转盘停止后，再操作回转动作时，即使马达工作正常，而动力不能传递至转盘，机器不能回转。根据此假设分析，将马达总成拆下，发现回转马达输出轴与花键套相配合的内齿损坏，不能啮合，回转马达与回转减速箱的动力联系中断，因而出现前述故障现象。 2?动作错乱。挖掘机无需操纵而自己出现一些动作，这种现象是因为工作回路本应关闭时却有压力油进入到执行元件使之动作。故障点有可能存在于与故障动作有关的操纵杆及先导阀、操纵阀阀芯及阀体之中。堵住相应的到操纵阀的先导油管，然后试机，如果故障消失，说明故障在操纵杆及先导阀部分;否则检查阀芯是否卡死、过度磨损或装配错误等;若阀芯正常，应继续检查与阀芯配合的阀体和其他元件(如油封)等是否损坏。 一台PC300-I型挖掘机，每次工作一段时间后，左边履带会自动行走，长时间停机后再启动，故障消失，工作一段时间后又重复出现前述现象。此种机型是机械拉杆式操纵，将操纵左边的履带的拉杆拆掉，故障不消失。检查发现阀芯已经不在中位，拆开阀芯另一端的密封盖，阀芯回到中位，故障消失。后经仔细检查发现阀芯座孔中有一条油封，阀芯从这条油封中穿过，油封在阀芯与阀体之间起密封作用，由于这条油封老化，密封作用减弱，使得阀体中的压力油能慢慢沿着阀芯座孔流至阀芯有密封盖的一端，当密封盖内的油压达到一定程度时，就将阀芯推向靠近拉杆的一端，阀芯离开中位，使履带行走。更换油封后故障排除。 对照系统原理图，将系统总回路按工作功能分成若干个支回路，然后根据故障现象，对照所在支回路逐步排除。对于一般的单一故障，能很快判断清楚并排除;如遇到比较复杂的综合性故障，则应通过对系统原理图仔细分析，先列出可能原因，然后采取逐一排除法，从外到内地逐步深入检查，一般就能顺利排除。 应注意，挖掘机液压系统中，电液比例控制系统比一般液压系统复杂，变量控制系统比定量控制系统复杂，先导控制液压系统比机械控制液压系统复杂;在处理液压故障时，要根据不同机型特点，具体问题具体分析对待，不能生搬硬套，每处理好一个故障要搞清楚故障原因，做好总结记录工作，这样才能不断地提高故障诊断水平。 8.4.1.4挖掘机各机构的典型故障 (1)工作装置典型故障及排除方法，表8-3。 .. .. 表8-3工作装置典型故障及排除方法 故障现象 故障原因 排除方法 工作装置、行走、旋转等不动作 液压泵有故障 更换液压泵 工作油油量不足 加油至液面规定范围 吸油管破裂 检修或更换吸油管 远程溢流阀工作不正常 检查阀芯、阀座、弹簧更换已坏的零件 工作装置、行走、旋转无力 液压泵性能降低 因磨损而性能下降时，更换液压泵 溢流阀调节压力偏低 检查，并调节溢流阀压力至规定的压力 工作油量减少 补充液压油 吸油过滤器阻塞 清洗过滤器 吸进空气 排除系统中的空气，拧紧吸油管路的各种接头 (2)动臂机构典型故障及排除方法，表8-4。 表8-4动臂机构典型故障及排除方法 故障现象 故障原因 排除方法 动臂的动作不稳定 进油过滤器堵塞 清洗进油过滤器 且有冲击 油液不足 补充油液至液面规定范围 液压泵吸入空气 检查进油系统，排除漏气的地方，排除已进入的空气，压力油箱 应提高压力 动臂自重下落量大 液压缸内有泄漏 更换活塞密封件或更换液压缸组件 控制阀漏损大 更换阀组件或进行修复 (3)行走机构典型故障及排除方法，表8-5。 表8-5行走机构典型故障及排除方法 故障现象 故障原因 排除方法 单方向不能行走 溢流阀调节压力偏低 检查并调节压力，检查、清洗、更换损坏变形的弹簧， 检查是否有污物卡住，必要时更换 行走速度缓慢 液压泵供油量不足 检查原因，予以排除，无法修复时，更换液压泵 .. .. (4)液压缸典型故障及排除方法，表8-6。 表8-6液压缸典型故障及排除方法 故障现象 故障原因 排除方法 液压缸无力 液压缸活塞密封不好， 检查活塞密封圈，若磨损或损坏，则更换新件 (挖掘力小) 内泄漏太大 调节压力偏低 重新调整溢流阀的调节压力， 检查并更换溢流阀内损坏的零件 液压缸活塞杆侧漏油 液压缸活塞杆密封不良 密封件磨损时，更换密封件 活塞杆拉伤，弯曲 更换或调直 液压缸运动速度缓慢 液压泵流量不足 检查泵的转速或检测泵的磨损情况， 无法调整、修复时，更换液压泵 (5)回转机构典型故障及排除方法，表8-7。 表8-7回转机构典型故障及排除方法 故障现象 故障原因 排除方法 不能回转 溢流阀或过载溢流阀 更换变形或折断的弹簧，并调节到规定的压力 的调节压力偏低 缓冲阀出故障 检查清洗更换损坏的弹簧，检测或更换缓冲阀 旋转马达有故障 拆开检查液压马达内零件，更换损坏零件 回转不能停下来 缓冲阀的弹簧折断或 检查缓冲阀，清洗并更换损坏的弹簧 被污物卡住 回转运行停止时有冲击 调节压力过高 检查溢流阀，调节到规定的压力值 回转速度缓慢 调节压力低 检查溢流阀，并调节到规定的压力值 溢流阀有故障 检查、清洗、更换损坏的零件 远控阀有故障 检查、清洗、更换有缺陷的弹簧 液压泵流量少 检查泵的转速或检测泵的磨损情况， 无法调整、修复时，更换液压泵 .. .. (6)操作杆机构典型故障及排除方法，表8-8。 表8-8操作杆机构典型故障及排除方法 故障现象 故障原因 排除方法 操纵操作杆时 控制阀的阀芯卡紧或损坏 拆开、清洗检查，修复或更换控制阀 执行元件无动作 过滤器破损，污物进入而卡住 检查、清洗、修复或更换损坏零件 配管、软管破裂 检查、更换破裂的管道 控制压力低 检测、调整控制压力 操作杆沉重或操作不动 控制阀的滑阀液压卡紧或破损 检查、清洗、修复或更换阀零件 操作连杆机构有毛病 检查、调整、更换损坏零件 操作杆不复中位 控制阀的弹簧损坏 检查、清洗、更换损坏的弹簧 控制阀的滑阀液压卡紧 检查、清洗、修复或更换阀零件 操作杆机构不正常 检查、调整、更换坏了的零件 8.4.1.5挖掘机典型故障举例 一台履带式单斗挖掘机的工作装置、回转机构及行走机构三大部分的每一个动作均缓慢无力，且从分动齿轮箱的加油口处往外冒液压油。上述机构的动作均由液压系统驱动，显然是液压系统出现了故障。 (1)故障分析:履带式单斗挖掘机液压系统原理图如8-10所示，分为上车和下车两部分。上车液压系统位于旋转平台以上，由液压缸、液压泵、回转马达和控制阀等元件组成;下车液压系统处于履带底盘上，有4个行走液压马达。上车液压油通过中心回转接头进入下车液压系统，驱动行走液压马达旋转使整机行驶。 -53液压泵A、B为双联斜盘轴向柱塞泵，泵的排量为2.08×10m/r，额定工作压力为32MPa。液压系统由两个独立的回路组成。泵A输出的液压油经多路阀块I驱动回转马达、右行走马达、铲斗液压缸和副臂液压缸，为一独立的串联回路。当该组执行元件不工作时，合流阀5(左位)使泵A的供油进入泵B的供油回路，两泵合流向动臂液压缸、斗杆液压缸供油，从而加快动臂或斗杆的工作速度。泵B输出的液压油经多路阀块II驱动动臂缸、斗杆缸、左行走马达和推土缸，为另一独立的串联回路。由两个溢流阀分别控制两回路的工作压力。 行走液压马达及回转液压马达均为内曲线多作用低速大扭矩马达。挖掘机每条履带均由.. .. 双排液压马达驱动。两个变速阀14分别置于液压马达的配油轴中，其操纵形式是电磁的。当变速阀14处于图示位置时，两排马达串联，行走马达转速高，但输出扭矩小，处于高速小扭矩工况。当操纵变速阀14使其处于另一工位时，高压油并联进入每个马达的两排油腔，行走马达处在低速大扭矩工况，常用于道路阻力大或上坡等工况。因而挖掘机具有两种行走速度。 图8-10 履带式液压挖掘机液压系统 1-回转马达换向阀;2-右行走马达换向阀;3-铲斗液压缸换向阀;4-副臂液压缸换向阀;5-合流阀; 6-双单向阀;7-动臂液压缸换向阀;8-斗杆液压缸换向阀;9-左行走马达换向阀; 10-推土铲刀液压缸换向阀;11-限速阀;12-单向节流阀;13-回油背压阀;14-变速阀;I、II –阀组 工作过程中，动臂、斗杆和铲斗都可能发生重力超速现象，故在回路中采用了单向节流阀的限速措施(图8-10中12)。行走马达在下坡时也会产生重力超速现象，为防止超速溜坡，在回路中设置了限速阀11，限速阀的控制油压通过双单向阀6引入。若两条履带均超速时，限速阀才起作用。 进入液压马达内部(柱塞腔、配油轴内腔)和马达壳体内(渗漏低压腔)的液压油温度不同，使马达各零件膨胀不等，会造成密封滑动面卡死，为此在马达壳体内(渗漏腔)引出两个油口，一油口通过节流阀与有背压的油路相通，另一油口直接与油箱相通(无背压)。.. .. 这样，背压油路中的低压油(约0.8~1.2MPa)经节流阀减压后供给马达壳体，使马达壳体内保持一定的循环油，从而使马达各零件内外温度和液压油温保持一致。壳体内油液的循环流动还可冲洗掉壳体内的磨损物。 在该机液压系统回路上设置强制风冷式冷却器，使系统在连续工作条件下油温保持在50~70?范围内，最高不超过80?。 (2)故障原因 由此分析可知，只有共用元件出了问题，才会出现上述故障。初步断定: 1?二联液压泵(主泵A、主泵B)的轴向油封漏油才能从分动齿轮箱的加油口处往外冒液压油; 2?二联液压泵(主泵A、主泵B)同时内漏或液压油太稀、太少、太脏、吸油口堵塞、 荷，才能使其所有动作缓慢无力。 回油路堵塞、两主溢流阀同时泄 (3)故障排除 针对此实例，可用经验法先排除简单的故障可疑点，再用替换法确认故障。 1?检查发动机，工作正常，整机无故障。 2?检查液压油，液压油虽在标准刻度线以下，但不足以影响供油流量;再检查液压油黏度，正常。加液压油到标准刻度线。 3?检查吸油口油管及滤网、回油滤网，均为堵塞。显然液压油洁净。 4?背压阀、溢流阀待查。未确定故障前，压力阀类最好不要乱调压力。 5?拆除液压泵周边管子，取下液压泵A、B，换上同型号的正常二联液压泵试车，三大部分的每一个动作都正常。分动齿轮箱加油口处也不往外冒油了。证明是二联液压泵A、B出现了问题。 检查出故障所在，下面就可以采用相应的方法排除故障。 1?拆下二联液压泵A、B，发现其泵轴骨架油封磨破，导致液压油泄漏到分动齿轮箱，又从齿轮箱加油口处冒出来。更换骨架油封。 2?拆开液压泵A、B逐个清洗零件;检查发现泵轴花键有台阶且磨损间隙过大，更换。 3?轴承间隙过大，更换。 4?两组配流盘与缸体的接触面都有坑坑洼洼的麻点，导致内漏。分别研磨配流盘与缸体的接触面，去除麻点，可留用。 5?用千分尺分别测量每组柱塞，其直径远远超差，与缸体孔之间间隙过大，吸、压油无力，导致系统工作压力达不到额定值，最终使挖掘机各个动作缓慢无力。分别更换每组柱塞。 .. .. 6?认真清洗所有零件后分别装配液压泵A、B，同时泵体内充满液压油，再安装到液压系统中重新试车。故障消失，各个动作正常。 由此实例，可做出以下总结，当系统出现故障时，要全面、系统、认真研究分析故障原因，阅读分析液压系统原理图，理出思路;不要盲目拆卸，耐心确认后，再准确拆卸;检查时先易后难，优先检查、排除离故障点最近的相关元件，缩小范围，逐步锁定故障点;综合运用经验法、顺序排除法、替换法、仪器仪表测量法找出故障的元件，最终排除故障。 8.4.2数控机床液压系统常见故障分析 由于数控机床上的液压系统元件、辅件质量不稳定和使用与维护不当，都会使数控机床的液压系统产生故障，而且系统中各元件和工作介质都是在封闭管路内工作，不像机械设备那样直观，也不像电气设备那样使用各种检测仪器就可以方便地测量各种参数，而且一般故障根源也有很多种可能，这都给液压系统故障诊断带来困难。各种液压元件在机床工作过程中的状态直接影响着机床的工作状态。因此，液压部件的故障诊断及维护、维修对数控机床的影响是至关重要的。液压系统被广泛地应用到工件的自动装夹、主轴箱齿轮的变档和主轴轴承的润滑、自动换刀装置、静压导轨、回转工作台及尾座等结构中，因此液压系统在数控机床的机械控制与系统调整中占有很重要的位置。下面将对液压系统在数控机床常出现的故障现象、故障原因及排除方法进行分析。 8.4.2.1数控机床液压系统常见故障及排除 (1)液压泵(以齿轮泵为例)故障原因分析及排除 1?液压泵工作时有严重的压力波动。如果是由于泵的滤油器阻塞，失去作用，可用干净的清洗油将滤油器清洗干净;若是油位不足，吸油管露出油面，需加油到位或降低吸油位置;检查泵的主动轴与电动机联轴器，若不同轴，调整两者的同轴度使其不超过0.2mm;如果泵的齿轮啮合不不够，修复，使其达到啮合精度;如果是泵轴的油封骨架脱落，泵体不密封，则更换油封。 2?输出油量不足。检查电动机转向，若反转，纠正转向;检查相关零件的间隙，轴向间隙与径向间隙过大，则更换相关零件;若油液黏度高或油温高，更换油液类型，并控制油温在10~50?之间，如需要则加冷却装置;检查滤油器，若有污物使管道不畅通，清除污物更换油液;检查压力阀是否失灵，失灵则更换或维修;如果是泵体有裂纹或者气孔泄漏，需要更换泵体，且在泵体与泵盖间加纸垫，紧固螺钉。 3?液压泵运转不正常或有咬死的现象。检查压力阀是否失灵，失灵则更换或维修;检查泵的主动轴与电动机的同轴度有无超差，调整同轴度;检查盖板与轴的同轴度，有超差，更.. .. 换盖板或矫正轴;泵轴向间隙及径向间隙过小，则调整间隙或更换零件;滚针转动不灵活，更换滚针轴承;泵中若有杂质，清除杂质。 (2)各种液压阀故障原因分析及排除 1?系统压力不足，说明故障与溢流阀有关。检查溢流阀，若溢流阀调定压力低，调整溢流阀的压力;若溢流阀的滑阀卡住，拆卸清洗重装;若调压弹簧损坏，更换。 2?流量不足，说明阀有内泄漏的现象，如果是选择油液不当，就要更换油液;如果是滑阀与阀体配合间隙大，就要更换零件。 3?滑阀动作不灵活，原因有三，滑阀被拉坏;阀体变形;复位弹簧失效。拆卸清洗，修整滑阀与阀孔的毛刺及拉坏面;矫正阀体，同时调整安装螺钉的压紧力至合适;更换弹簧。 4?电磁铁电圈烧坏。检查电源电压是否太低，再检查线圈的绝缘性，绝缘不良，更换电磁铁，然后检查工作压力和流量超值，调整工作压力或采用性能高的阀，若回油压力太高，检查背压是否在16MPa以下，调整背压，最后排除故障现象。 (3)液压缸故障原因分析及排除 数控机床液压系统中液压缸主要有液压缸漏油和活塞杆爬行或蠕动两种故障现象。可采用如下方法排除故障。 1?液压缸漏油。检查防尘密封圈是不是被挤出或反唇，若是更换密封圈。检查活塞与活塞杆，若是密封件磨损与损伤，更换密封件，若是活塞杆碰伤拉毛，可用很细的砂纸或油石修磨或更换，若是液压缸安装定心不良，使活塞杆伸出困难，拆卸检查安装位置，重新安装。 2?活塞杆爬行或蠕动。液压缸的安装位置偏移，会导致活塞杆爬行或蠕动，在安装时要检查安装位置，使其与主机方向平行，此外液压缸内进入空气或油中有气泡时，要松开接头排气。活塞杆弯曲，内锈蚀或拉伤时，可矫正、更换活塞杆，除锈或更换缸筒排除故障。 (4)外部泄漏故障分析 这类故障的产生的原因是错综复杂的，主要是由于振动、腐蚀、压差、温度、装配不良等原因造成的。另外，液压元件的质量，管路的连接，系统的设计，使用维护不当也会引起外泄漏，外泄漏产生的部位很多有接头、结合面、密封面及泵体等。 这类故障的排除通常采用提高几何精度、降低表面粗糙度值和加强密封的方法来进行。管接头漏油约占漏油故障的30%~40%，因此必须充分重视管接头，无论采用何种形式的管接头，都要确保其密封面能够紧密接触，紧固螺母与接头上的螺纹要配合适当，用扳手拧紧，还要防止旋力太大，使管接头损坏。另外，元件的结合面、液压控制阀、液压缸等的漏油多数是由于密封装置因设计、加工、装配调整时的不正确，导致密封装置失效或受损造成的。.. .. 一定要严格检查各处的密封装置，发现问题及时解决，才能有效防止漏油故障的发生。 (5)油温过高故障分析 引起油温过高的原因有很多，最主要的是液压系统在工作过程中的油液由压力溢流阀回油箱，使压力油变热。排除方法: 1?合理选用泵、阀等液压元件，尽量使其规格合适，并且采用简单的回路; 2?应大量采用卸荷设计，优化系统，使非工作过程中的能量损耗尽量减小，在布置管路时尽量减少弯曲，缩短管道长度，减少管道截面突变; 3?提高相对运动部件的加工精度和装配精度，改善润滑条件及油箱的散热条件，适当地增加油箱的容积，采取强制冷却的办法等。 8.4.2.3数控车床典型故障举例 某两坐标连续控制的卧式数控车床，其卡盘夹紧与松开、卡盘夹紧力的高低压转换、回转刀架的松开与夹紧、刀架刀盘的正反转、尾座套筒的伸出与退回都是由液压系统驱动的。该液压系统由变量叶片泵供油，各电磁阀电磁铁的动作由数控系统的PLC控制实现。液压原理图，如图8-11。 图8-11 数控车床液压系统原理图 1-油箱;2-过滤器;3-液压泵;4-单向阀;5、6、13-减压阀;7、8、12-换向阀; 9、10、15-单向调速阀; 11-二位四通换向阀;14-P型二位四通换向阀;16、17、18-压力表 .. .. (1)故障现象:尾座套筒在工作中突然停止运行。 (2)故障分析:首先分析尾座套筒的工作原理，由图8-11液压系统原理图，可知尾座 1套筒的工作原理如下:?当电磁铁5YA断电、6YA通电时，套筒伸出。此时进油路为:油箱1?过滤器2?液压泵3?单向阀4?减压阀13?阀14(左位)?液压缸无杆腔;回油路为:液压缸有杆腔?单向调速阀15?阀14(左位)?油箱1。套筒伸出时的工作预紧力大 2小通过减压阀13来调整，并由压力表16显示，伸出速度由调速阀15来控制。?当电磁铁5YA通电、6YA断电时，套筒退回。此时进油路为:油箱1?过滤器2?液压泵3?单向阀 ?阀14(右位)?单向调速阀15?液压缸有杆腔;回油路为:液压缸无杆腔4?减压阀13 ?阀14(右位)?油箱1。 由尾座套筒的工作原理可以分析出故障原因有:压力不足、泄漏、液压泵不供油或流量不足、液压缸活塞拉毛、磨损或密封圈损坏、液压阀断线或卡死。 (3)故障排除:针对以上的故障原因，按照前面叙述过的逻辑诊断方法进行一一排除。 1?检查卡盘及回转刀架的运动 若运动正常，则排除液压泵故障原因，继续下面其他的检查。若运动不正常，则检查系统管道、接头、元件处是否有泄漏，检查油箱若没问题，检查过滤器、吸油管是否堵塞、油的黏度是否过高、泵是否调节不当或损坏。 2?查看系统管道、接头、元件处是否有泄漏。 3?检查油箱油位，看看是否在最低油位以上，过滤器、吸油管是否露出油面，回油管是否高出油面而使空气进入油箱。 4?手动操纵方向控制阀14，如果阀芯推不动，说明是方向阀出了故障。如果方向阀可以换向，且液压缸动作了，说明是电磁阀的电气线路出了故障。如果液压缸还不能动作，则进行下一步检查。 5?手动操纵单向调速阀15，将单向调速阀开口调大，若液压缸动作了，说明单向调速阀15出了堵塞故障;否则将单向调速阀旋钮调至最松，继续检查。 6?调节减压阀13，若液压缸动作了，说明是减压阀堵塞或调节不当;否则将减压阀旋钮调至最松，继续检查。 7?检查泵站压力。方向控制阀14处于中位，查看泵出口处压力表17的读数是否调至设定值。如果不是，做下列检查:压力表开关是否打开了，压力表是否损坏;液压泵3压力调节弹簧是否过松;吸油过滤器是否部分堵塞、容量是否不足;吸油管是否部分堵塞;泵是否损坏、是否有严重的内泄漏将泵压力调高。然后再控制换向阀换向，如果液压缸动作了，且液压缸的运动速度满足工作要求，故障排除，如果速度不能满足要求，则需修理液压泵;如.. .. 果在泵的压力值调高后液压缸仍不能动作，则下一步检查。 8?将方向控制阀14切换至右位，查看压力表16的读数。如果读数与主压力表17读数不接近，说明右边管路、单向调速阀15堵死;如果接近说明没有堵死。 9?上述工作完成后仍不能排除故障，那么故障就可能在液压缸。首先不要急于拆卸液压缸，把方向阀打开到左位或右位，启动液压泵一段时间后，仔细摸一摸整个缸壁，看看是否有局部发热的地方。如果有局部发热，说明液压缸的活塞处密封损坏了，更换密封件。如果没有局部发热，则进行下一步检查。 10?拆开液压缸另一端的管接头t，把它连接到一个三通管接头上，三通的另外两端分别1 接压力表与截止阀，方向阀14换向至左位，读压力表16的读数。如果读数与主压力表17读数不接近，说明管路堵死;如果接近，说明没有堵死。如果管路无堵塞，进行下一步。 11?拆卸分解并检测液压缸。 经过一系列的检查，就可以确定故障原因与故障部位，最终排除故障。 8.4.2.4数控镗床典型液压故障举例 某型号德国进口大型数控镗床的高压液压系统采用液压泵电机常转、电磁阀切换的保压方法，其原理如图8-12。 图8-12 机床的高压液压系统原理图 1、2-手动阀;3-溢流阀;4-二位二通换向阀;5、6-压力开关;7-蓄能器;8-电磁换向阀 (1)机床报警故障之一: 故障现象:屏幕显示HYDR MACHINE FAILURE HYDRMACHINE OIL MISSING 40 号、50号报警故障。 故障原因:液压系统故障或者机床缺油。经检查发现机床并不缺油，而是由于液压系统充压时间超过30s造成机床报警。 故障排除:检查各调压阀。检查到手动阀1时，发现手动阀松动，电磁阀8与手动阀相.. .. 距较近，电磁阀8换向时的振动使手动阀松动而造成系统压力内泄，形成机床报警。紧固手动阀，机床报警解除。 (2)机床报警故障之二: 故障现象:机床使用一段时间后，仍出现上述故障。 故障原因:机床送电后换向阀8每隔30s切换一次，长期频繁切换造成电磁阀阀芯及阀体磨损，系统内泄形成故障。 故障排除:更换电磁阀8，更换后故障排除。 (3)机床报警故障之三: 故障现象:机床使用一段时间后，又出现上述故障。 故障原因:将电磁阀8封住，不让其切换，但系统压力还是上不去，排除调压阀、安全阀等因素后，发现是系统供油的高压齿轮泵磨损。 故障排除:更换齿轮泵故障排除。 (4)机床报警故障之四: 故障现象:夏季机床显示HYDR MACHINE FAILURE故障，机床不能正常工作。 故障原因:经检查液压系统没有问题，但机床液压油的温度较高。 故障排除:由于当时生产任务比较急，订购安装冷却系统需要一定时间，于是用一台散热器串入液压系统的回油管路中，对系统的油温进行散热降温处理，油温降低后，报警解除。 数控机床液压系统比较复杂，尤其在使用一段时间后，机床的液压元件有一定的磨损和老化，容易发生故障。针对不同故障，具体问题具体分析，及时修理更换磨损件，可减少连锁性故障，也可减少机床停工时间。 8.4.2.5外圆磨床典型液压故障举例 MQ1350A型外圆磨床适用于批量生产零件的精加工。某MQ1350A型外圆磨床工作一段时间后工作台产生爬行，被磨工件表面粗糙度高，并呈鱼鳞状，还有不规则的波浪纹，给厂家带来了很大的损失。 (1)故障诊断过程:根据该设备的使用情况，故障历史和现状，可以运用逻辑诊断法来消除磨床的爬行现象。从故障现象出发，首先对提出的问题做出假设，然后对假设采取措施，检查假设是否成立，最后得出结论，排除故障。列出故障诊断过程表，表8-9。 .. .. 表8-9故障诊断过程表 序号 问题假设 措施 结果 1 操纵部位不灵敏 更换滑阀、开停阀、换向阀、进给经检查仍有爬行现象，假设不成立 阀、进退阀 2 系统压力过低或 检查阀类元件，将减压阀压力调至运行过程中压力正常，假设不成立 不稳定 0.4~0.6MPa，工作台润滑油稳定器 压力调至0.05~0.15MPa 3 系统其他部位 通电后，液压泵经溢流阀压力调至卸荷状态进入工作状态，压力上升稳定， 1~1.2MPa 有泄漏 说明系统其他部位完好，假设不成立 4 滑动部件阻力 对滑动部件进行调整，并加润滑油 检查无异常情况 ，假设不成立 不正常 5 液压缸与滑动部件调整液压缸及部件的正确性 经检查安装正确，无异常情况，假设不成 安装不妥 立 6 吸油部分结构不合将吸油管、滤油器、液压泵拆开清运行时，此部分正常，假设不成立 理，引起吸油困难 洗并调整 7 管道、泵、阀、液清洗、调整各部件，检查此部分是系统工作后，未出现明显振动及噪声，此 压缸漏气 否有漏气现象 部分无漏气现象，假设不成立 8 密封件磨损，老化 更换液压缸密封件 更换密封件后，爬行稍有好转，但仍不能 消除，假设成立 9 液压油不合格 利用放气阀在全行程内移动，排除每当工作台行至床身左端时，放气阀一端 系统内空气 就产生气泡，爬行明显，快慢都是如此， 假设成立 (2)故障原因:由故障诊断过程表可得出故障原因是液压油不合格及密封圈老化，引起磨床液压系统产生爬行。 (3)故障排除:分析出故障原因后，可以采取以下方法排除故障。 1?更换密封圈。密封圈使用寿命较短，需经常更换。 2?更换液压油。液压油使用一段时间后，由于油液油质污染等因素，形成气泡，造成爬行。可以将液压油更换成AN32G防爬行导轨油，换油时严格按照换油标准进行，换油后检.. .. 查试车，爬行消除。 采用上述方法排除故障后，磨出来的工件表面粗糙度符合要求，满足了生产需求。 8.4.3注塑机液压系统常见故障分析 8.4.3.1注塑机动力部件液压系统典型故障 某XS-XY-1000XS型注塑机动力部件液压原理图如图8-13。 图8-13注塑机动力部件液压原理图 1、2-溢流阀;3-先导阀;4-油箱;5、6、7-电磁换向阀;8~11单向阀 (1)故障现象:小泵压力可调至额定压力(14MPa)，大泵压力仅可调至5MPa，动力部件压力失调，机器无法正常工作。 (2)故障原因:从故障现象出发，可采用逻辑假设方法查找故障原因。 1?假设3YA电磁铁错误通电，使换向阀9开启，使调整压力较低的远程控制溢流阀3起调压作用，引起大泵压力下降。验证:经过对电磁铁电信号检测，症状出现时3YA没有通电，假设不成立。 2?假设换向阀9在开启位置卡死，使溢流阀3起作用，引起症状。验证:如果换向阀5C开启，它不仅会使大泵压力调不高，也会使小泵压力调不高，但事实上小泵压力正常，故假设不成立。 3?假设单向阀9内泄漏严重，不起单向作用，使大泵输出的液流在一定程度上经此阀到小泵溢流阀2卸荷，引起压力下降。验证:经检查发现单向阀9很正常，假设不成立。 .. .. 4?假设溢流阀损坏或其他原因使其压力调不高，引起症状。验证:经检查发现溢流阀1很正常，假设不成立。 5?假设换向阀5磨损，使溢流阀1的控制压力下降，进而引起大泵压力下降。验证:将溢流阀1的压力调至零，将换向阀5的油路封住，启动液压泵电动机，不断调节溢流阀1，这时压力可调至额定压力，但还不能完全肯定是换向阀5磨损引起故障，因为除了换向阀5之外，单向阀11如果存在内泄漏，在3YA通电，阀1调压时会引起它的控制压力下降，于是再对单向阀11做进一步的检查，发现单向阀11正常，同时，将阀5重新接入回路，对它的回油口做了检查，发现1YA通电之后，回油口有很急的油液涌出，这一现象说明换向阀5磨损严重，假设成立。 (3)故障排除:经拆卸分解检测换向阀5发现，阀芯与阀孔之间的间隙达50μm，远远大于正常允许值，对阀芯与阀孔做了修配之后，故障排除。 8.4.3.2注塑机液压缸冲撞典型故障 注塑机是一种多级压力、流量控制系统。为了保证注塑机按照工艺要求和动作顺序准确有效地工作，现代注塑机更广泛地采用电液比例控制系统。常见的小型注塑机多为定量泵加电液比例阀阀控系统，适用于功率较小的场合;功率较大的场合，多用比例容积控制。 图8-14是某注塑机部分液压原理图。 图8-14注塑机部分液压原理图 1-油箱;2-过滤器;3-单向阀;4-液压泵;5-溢流阀;6-比例流量阀;7-换向阀; 8-电磁换向阀;9-液压缸;10-液压马达 .. .. (1)故障现象:液压缸在接触工作位置时有冲撞现象，液压马达转速调整不灵敏。 (2)故障原因:针对故障现象分别分析其故障原因: 1?引起液压缸冲撞的原因可能有三种:液压缸内混入空气，在液压缸接近工作位置时，尽管已切换速度，但压缩的流体释放能量，使液压缸继续以高速运行，由此撞击工作台面;液压缸接近工作位置时，由于行程开关或电路故障，未能发出快速转慢速的控制信号，使液压缸保持原速，撞击工作面;比例流量阀或比例放大器故障使流速失去控制，无法使液压缸减速。 2?引起液压马达转速调整不灵问题的原因可能有三种:控制液压马达转速的比例数码器故障，不能调节比例流量阀的流量;比例流量阀或比例放大器故障，使流速控制不灵;液压马达或其负载出现异常，使速度调节更加困难。 将两个故障的可能原因进行对比，发现两个故障的共同可能原因是比例流量阀及比例放大器故障，因此要重点检查比例流量阀和比例放大器。 (3)故障排除:拆卸分解比例流量阀发现，主阀芯弹簧已经折断，引起了流量失控，进而引起液压缸的冲撞与液压马达转速调整不灵敏，更换主阀芯弹簧，液压缸及液压马达恢复正常。 8.4.4密炼机液压系统常见故障分析 现代橡胶工业的主要炼胶设备是密炼机。随着轮胎工业的不断发展，设备自动化控制水平的不断提高，液压控制在某种程度上已经成为密炼机先进性的标志。密炼机的上顶栓、加料门、卸料门及锁紧装置、卸料门润滑和转子密封圈全部采用液压控制，大大降低了设备运行成本，提高了炼胶质量和生产效率。 作为一个高压、大功率的比较复杂的密炼机液压系统不可避免的会出现各种各样的故障。所以维护人员必须根据具体现象进行具体分析，通过筛选排除，找到发生故障的元件，排除故障。下面将举例说明密炼机典型的故障的分析与排除。 8.4.4.1密炼机液压系统常见故障及排除 密炼机液压系统的故障有很多种形式，即使是同一故障现象，故障原因也千差万别，操作者需要在了解液压系统工作原理的基础上，掌握各零部件的功能，对故障现象进行认真的分析与排除，才能更好的使用和维护液压设备。 在生产过程中，密炼机常见的故障现象及排除方法如下: (1)异常噪音故障现象及排除方法 1?关闭时，管路剧烈振动。这种故障现象说明油箱油位偏低。加油，保证工作时油位在.. .. 吸油口上方。 2?泵气蚀振动。这是由于空气锁在室腔内无法排出造成的。停止液压泵，松开接头排气。 3?管路出油少。这是由于过滤器堵塞或油位偏低，有杂物造成的。可采取下列措施排除故障:疏通管路;清理杂物;清洗过滤器;加油。 4?联轴器振动。泵和电机的中心未对准或联轴器损坏就会使联轴器振动。调整泵和电机的同轴度或更换联轴器排除故障。 5?电磁阀动作异常。原因有二种:一是，阀因脏物堵塞、卡死。检查清理电磁阀;二是，单向节流阀或喷嘴太小或故障。检查单向节流阀，更换新件，调节单向节流阀或喷嘴流量。 6?泵噪声变大。转轴、轴承、内部吸油盘磨损。更换轴承和内部吸油盘来排除故障。 (2)压力不足的故障现象及排除方法 1?泵出口压力偏低。检查调压阀阀针，调节压力，若阀针损坏，则更换调压阀。若泵的挡油盘表面磨损，泵的内泄漏严重，则拆开液压泵检查维修或者更换新泵。 2?启动时系统无压力。造成系统无压力的故障原因有四种，可依次排除。一，电磁阀工作状态不对，即压力设定为零时柱塞不在中间位置，将电磁阀复位检查，检查压力传感器信号或更换电磁阀线圈。二，液压泵调压阀故障，拆开检查调压阀阀针，并更换，重新调定压力。三，联轴器胶垫损坏，则更换联轴节。四，因单向节流阀阀体磨损产生内漏，阀体的弹簧损坏，阀内部节流太小。检查单向节流阀阀体、弹簧、清洗节流阀阀嘴。 3?压力总波动，油液发黑起泡。可能原因是:蓄能器胶囊破损，则更换胶囊;油质差，液压油发黑，更换新液压油。 4?控制阀动作不正常。若是流量调节不合理或故障，则重新调节流量或更换新阀;若是阀体磨损而内漏或内部单向阀故障，控制阀阀芯卡住，则检查修复阀芯或单向阀。 (3)油缸压力、流量波动大的故障现象及排除方法 1?吸油困难。造成吸油困难的原因是吸油管出油口过滤器堵塞，更换过滤器就能排除。 2?液压泵噪声大压力偏低。故障原因是泵体元件磨损和油缸背压阀故障。排除方法是检查调压阀阀针，换阀针或换新泵;检查油缸背压阀，若不行则更换背压阀。 3?流量阀、方向控制阀故障，系统压力失控。故障原因有:流量控制阀失效;阀的线圈、阀芯故障;阀体磨损或脏物堵塞。排除方法有:调节流量或更换新件，检查阀芯或单向阀，维修处理或更换新件。 (4)工作时液压油温过高的故障现象及排除方法 1?液压泵噪声大。故障原因有二种:一是，泵组件磨损，泵效率降低，更换新泵排除故.. .. 障。二是，变量泵的调节器故障，检查调整或更新排除故障。 2?调压阀不正常。故障原因是压力设定过高或阀针损坏，则重新调定压力或更换新阀。 3?油变质发黑，液压油气泡，油温高。若是液压油量不足，可以加油或更换新油。若是冷却效率低，可以增加热交换器或检查冷却水工作状况，清洗热交换器。若是冷却水控制阀故障，可以检查冷却水控制阀工作状况，控制阀是否打开。 (5)泵启动频繁的故障现象及排除方法 1?压力偏低，压力波动。故障原因及排除方法有:压力传感器设定系统压力范围太小， 蓄能器氮气压力偏低，补充氮气到系统最高压力的60%以上;蓄调整压力传感器设定值; 能器氮气胶囊损坏，检查更换胶囊备件;泵组件(吸油盘)磨损出现泄漏，油缸内部零件损坏，检查修复或更换新备件。 2?油温高。若工作时间长，造成油温度高，黏度降低，可适当停车降温。若液压油污染或乳化变质，造成油温度高，检查更换新油品。 3?供油管路中的阀故障。若是压力传感器信号不对，则检查或更换压力传感器。若是供油管路中的单向阀不起作用，则检查处理或更换单向阀。若是控制阀工作状态不对，即控制阀不得电时阀芯不在中间位置，则更换密封件或电磁阀线圈。若是阀内部单向阀磨损而产生内漏，则检查处理或更换新件。 8.4.4.2密炼机液压系统典型故障 某厂F270型密炼机经多年使用后，液压系统经常出现一些故障现象，导致机器不能连续工作，影响生产。该F270型密炼机的液压系统由液压站、上顶栓控制部分、加料门控制部分、卸料门及其锁紧装置控制部分和转子密封等5部分组成(图8-15、16、17)。 (1)上顶栓控制部分液压系统故障 1?故障现象:液压系统油温报警，液压泵频繁启动，启动电流过大。 2?故障原因:根据上顶栓液压原理图(图8-16)，分析可能是以下原因导致故障:a)系统溢流压力被改变，溢流压力太低。b)冷却器阻塞或冷却水不足。c)上顶栓液压缸内泄严重。d)伺服阀内泄。 3?故障排除:通过压力表检查，确认系统压力可以达到，这说明溢流阀没有问题。检查冷却器的流量和循环泵的电流，确认循环冷却系统没有问题。检查上顶栓液压缸，把上顶栓长时间停留在一个位置，通过检查回油的流量并将进出口管路的温度进行对比，确认上顶栓液压缸没有问题。最后把检查的重点放在伺服阀上，发现伺服阀阀体温度高，并伴有明显的噪声，因此断定故障现象是由于伺服阀内泄漏引发的，更换伺服阀后故障排除。 .. .. 图8-15 F270型密炼机液压站组成 1-油箱;2-空气过滤器;3-油位计;4-手动泵;5-变量泵;6-换向阀 7、9、14-溢流阀;8-二位四通换向阀; 10-电接点温度表;11-过滤器;12-循环泵;13-冷却器;15-蓄能器;16-压力继电器;17-压力表 图8-16 F270型密炼机上顶栓液压控制部分组成 1-上顶栓液压缸;2-二位三通阀;3-插装阀;4-蓄能器;5-伺服阀;6-单向阀;7-压力传感器 (2)卸料门部分液压系统故障 故障现象之一:卸料门开关正常、锁紧缸无动作。 故障原因:卸料门有开关动作说明大泵处于正常状态,检查电磁换向阀和减压阀是否正.. .. 常;如果这两处正常，则表明锁紧缸活塞密封圈失效不能保压。 故障排除:若是电磁换向阀和减压阀故障，可以进行修复或者更换。若是锁紧缸部分有故障，则拆卸分解锁紧缸，检查密封圈是否老化破碎，若是更换密封圈即可排除故障。 故障现象之二:卸料门无动作、锁紧缸有动作。 故障原因:首先检查卸料门两侧是否有胶料卡住影响运动，再检查二位四通电磁阀和减压阀是否正常，这些因素排除之后，检查卸料门液压缸活塞密封圈是否失效。 故障排除:卸料门两侧有胶料卡住，则清除胶料;阀损坏，则维修或更换;液压缸密封圈失效，则更换密封圈。 图8-17 F270型密炼机加料、卸料、密封及锁紧机构液压原理图 1-锁紧液压缸;2、5、8、14-减压阀;3-定位电磁换向阀;4-节流调速阀;6-转子密封油缸; 7-卸料液压缸;9、16- 溢流阀;10、11-电动单向节流阀;12-电磁换向阀; 13-二位四通换向阀;15-加料机构液压缸;17-压力表 8.4.5汽车液压系统常见故障分析 8.4.5.1汽车转向系统的故障分析 汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。通过方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向，从而实现行驶意图。在现代汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之一，也是决定汽车主动安全性的关键系统。 转向液压操纵系统由方向盘、液压转向器、转向液压缸、液压泵和横拉杆等组成。转向.. .. 时施于方向盘上的人力只是用来转动液压转向器中的阀芯。液压转向器将液压泵所供压力油分配给转向液压缸的某一腔，使另一油腔的回油仍经转向器回到油箱中，转向液压缸再通过转向横拉杆使前轮偏转，从而实现了转向。 汽车转向系统常见的故障现象有:转向系统转向沉重;方向盘抖动与不能自动回到中间位置;汽车行驶时方向自动跑偏;转向时液压泵发出异响噪声。下面将对这些常见的故障现象进行诊断分析。 (1)转向系统转向沉重 当确认故障原因在液压助力系统以后，首先检查转向液压泵驱动装置的工作情况，是V带传动的，应检查V带是否打滑或过松，如是齿轮传动，应检查齿轮传动副啮合情况;检查液压系统各部件管路连接处有无漏油;检查液压系统是否混进空气;检查液压泵的工作压力，如液压泵的压力或流量不够，还应进一步检查液压油滤清器和管道有无堵塞。 汽车在行驶中转向突然感到沉重，其故障原因是助力作用突然消失，如油管破裂，转向轴泵驱动带断裂(外驱动的);转向液压泵驱动齿轮破碎(内驱动的);转向液压泵主动轴油封损坏，致使液压油流入油底壳。诊断时应先检查外部油管及驱动带的情况，必要时拆下转向液压泵出油管，用启动机带动发动机运转，来检查转向液压泵的工作情况。 汽车行驶时，慢转方向盘情况良好，急转时感到转向沉重。故障原因是助力系统内压力偏低，如转向液压泵供油量不足;驱动带松弛打滑;溢流阀调整不当;维修时换用的代用高压油管，在高压油的作用下变形过大，而导致压力滞后;液压系统中进入空气等。诊断时首先检查转向液压泵驱动带松紧度及储油罐油面;检查油路中是否有空气;以上均正常，再用动力转向测试仪检查液压泵的压力和流量，并对安全阀、溢流阀进行调整;或用转向液压泵进行对比试验，若安装新液压泵后，故障排除，应更换原转向泵。 汽车行驶时，左右转向轻重不同。可采用下面的方法查找原因，首先检查工作油是否清洁，如工作油清洁应考虑动力缸一侧有可能有空气，进行排气处理后，检查动力缸密封件是否损坏，杜绝空气渗入的渠道。若故障依然存在，应调节可调试滑阀的轴向位置，使滑阀居于中位，调整方向重的一边活塞行程限位器，使其开启时间延迟，防止高压侧油压过早下降，也要检查方向重的一侧油路的密封件是否损坏，有无漏油。找到故障原因后就可以采取下列 1方法排除故障:?滑阀偏离中间位置，或虽在中间位置但与阀体台肩的缝隙大小不一致，调 2整滑阀轴的位置，必要时更换滑阀。?滑阀或阀体台肩擦伤或有毛刺，影响工作液的流量和 3压力，通过研磨，去除毛刺、修复擦伤。?工作油有脏污，使滑阀一侧的运动受阻。清洗滑 4阀和阀体，更换工作油。?动力缸一侧活塞行程限位器过早开启，使油压下降，调整方向重.. .. 5的一边活塞行程限位器。?动力缸一侧的油路密封件损坏，形成部分泄漏而降低压力，动力缸的一侧有空气渗入，应更换密封件并排除空气。 (2)方向盘抖动与不能自动回到中间位置 故障现象之一:汽车转向时，转向轮摆头或者方向盘抖动。 故障原因及排除方法如下: 1?液压系统缺油，使空气吸入系统内，液压泵吸油管路密封不良，吸入空气，液压系统因其他原因混入空气时，均有可能发生前轮摆振或方向盘抖动的故障。维修时排除系统空气，加足工作液，更换密封件，即可恢复正常工作。 2?液压泵选型不当或溢流阀失效，使油压过大，系统工作过于灵敏，会造成前轮摆头的故障，清洗、调整溢流阀，必要时应该更换，甚至重选流量合适的液压泵。 3?滑阀反作用弹簧过软或损坏，不能克服转向器逆传动阻力，滑阀不能回位，从而引起前轮摆头。更换刚度合适的反作用弹簧。 故障现象之二:方向盘不能自动回到中间位置。 产生此故障的原因有:轮胎气压过低;各拉杆、球头节等润滑不良;转向螺杆推力轴过紧;前轮定位失准;转向液压泵流量控制阀卡滞;转向器未调到中间位置;转向柱与转向柱管擦碰;转向器转阀或滑阀卡滞;回油管扭曲堵塞等。排除故障时，检查轮胎气压及各拉杆、球头节是否锈蚀;查看油管是否扭曲;支起前轮，转动方向盘，感觉器阻力的大小;检查前轮定位;最后测动力转向系统的油压和流量，必要时检修。 (3)汽车行驶时方向自动跑偏 如果发生汽车行驶时方向自动跑偏的故障，多数是因为滑阀不能回中间位置而出现故障。如滑阀反作用弹簧太软或损坏，滑阀不能回位，破坏了滑阀与阀体的正常位置，形成动力缸左右的压力差，使方向自动跑偏，应更换反作用弹簧;液压油有杂质，阻滞滑阀的运动，使滑阀不能及时回位，应更换工作油;滑阀或阀体台肩有毛刺、碰损或其他原因，使滑阀偏离中间位置，视情况研磨滑阀与阀体，或更换滑阀，调整滑阀与阀体的相对位置。 (4)转向时液压泵发出异响噪声 如果汽车转向时液压泵发出异响噪声，检查工作油油箱的液面高度，液面过低，会使液压泵工作时吸入空气，加足工作油并排除系统空气;再检查液压泵传动皮带是否打滑;检查液压泵本身是否磨损严重或损坏，检修或更换液压泵。转向液压泵本身有“嘶嘶”声，说明液压泵驱动皮带过松或皮带轮上有油而打滑，如果只有停车时明显，则属于正常现象;转向液压泵有“轰鸣”声，说明油管或转向控制阀内部阻力大，使回油压力过高，配流盘或转子.. .. 有损伤，定子磨损严重，如果停车时最明显，说明压力板、止推板或转子划伤液压泵轴承;转向液压泵有“嘎吱”声，说明储油罐缺油，油管连接不良而泄漏，油路中有空气，叶片卡在转子槽中，溢流阀卡住;转向液压泵有“嚓嚓”声，说明转向液压泵的流量控制阀故障;转向液压泵有明显的无规则的噪声，说明油管和转向器油路堵塞，配流盘与转子端面划伤，定子内表面严重磨损。 8.4.5.2汽车制动系统的故障分析 制动系统是汽车最重要的安全装置之一，一旦出现故障，若不及时采取修复措施，后果将不堪设想。制动系统常见故障有制动不灵、制动失效、制动跑偏和制动拖滞。这几种故障轻则影响行车安全，重则毁损车辆，需尽早处理。 (1)制动不灵 汽车在行驶时，将制动踏板踩到底，车辆不减速。如果连续踏下制动踏板，制动效果也不好，踏板若能逐渐升高，但感觉很软，有弹力，判断制动系内混有空气，应检查漏气处予以排除。连续踩踏板，踏板升高后，继续往下踏时无弹力感觉，说明制动系统内漏油。踏下制动踏板时，踏板位置很低，再连续踏，踏板位置不能升高，感觉发硬。则是总泵补偿也堵塞，应检修疏通。踏板高度正常，不软不下沉，但制动效果不好，则为制动鼓(盘)，摩擦片严重磨损或沾了油污，应及时消除修理或更换。一脚不灵，连续2-3脚制动，踏板位置升高，制动效果有改善，则为踏板自由行程式过大或摩擦片与制动鼓间隙过大，调整或予以更换。 (2)制动失效 汽车在行驶途中，需要制动减速时，迅速踩下踏板感觉无制动作用。再连续踩踏板，也无制动效果。应先将汽车停放在平坦的地方，将前后车轮用三角木垫牢，并拉紧制动器，以防滑溜造成事故。然后连续踩踏板，若踏板不升高，同时又感到无阻力，则检查液压泵是否缺油，若不缺油，再检查总推杆防尘套处或油管接头处，有无漏油或破损的地方。若未发现漏油的地方，就应该检查各机械连接部位，是否有脱开或损坏，如有则修复。然后再次踩下踏板，若制动仍然无效，就应拆下液压泵分解检查。 (3)制动跑偏 汽车在制动时同轴的左右两轮的制动效果不一样，车辆往一边偏斜，制动拖痕长短不一。车制动时冬天左偏斜，则为右边车轮制动不灵，反之亦然。检查制动不灵一轮的制动器技术状况:间隙、磨损、渗气、漏液等具体故障成顺，查出检修或更换。 (4)制动拖滞 在行驶中制动时，当抬起制动踏板后，全部或个别车轮仍处于制动状态，再次启动车辆起步因难。车辆行驶一段里程后，手摸各制动鼓(盘)，若均发热，则故障在制动总泵。若个别制动鼓励(盘)发热，则故障发生在制动器。若故障在总泵，说明自由行程过小，调整自由行程，或更换回位弹簧。观察制动液缸，反复踩动制动踏板，液缸内制动液液.. .. 面回升缓慢慢，则要拆检总泵或更换总泵。如故障在个别车轮制动器。拧松放气螺钉，如制动液喷出，制动蹄回位，则为油管堵塞，应予疏通。若制动板仍不回位，应解体检查制动器分泵、活塞、橡胶油封、卡钳、回位弹簧技术性能，更换故障件。 8.4.5.3汽车转向助力液压泵典型故障举例 转向助力液压泵是汽车液压助力转向的动力泵，车辆采用液压动力转向，有利于降低驾驶员得劳动强度，减少行车事故的发生，斯太尔汽车就采用了液压动力转向系统。 1转向助力液压泵在使用中，如果检查、保养不及时，易出现的故障现象有:?泵不吸油 234或吸油但泵出油无压力。?噪声过大。?转向助力泵轴断裂。?液压油泄漏严重。 故障原因及排除方法有: 1?泵不吸油或吸油但泵出油无压力。如果是滤芯堵塞、油管线由于橡胶不耐油腐蚀而堵塞，可以用酒精清洗滤芯，更换管线，换油。如果是管线连接处有泄漏，空气进入，则检查紧固各连接部位，防止空气进入。如果是泵零件磨损，间隙过大，因而泄漏大，泵出油无压力，则要检查助力泵，更换磨损严重的部件。如果是油液不符合规定，黏度过大，贮油罐内油面过低，则更换符合规定的液压油，加油至规定的油面高度。 2?噪声过大。噪声过大的原因主要有:空气进入泵内;压力冲击过大，安全阀损坏、失去作用或压力调得过高;吸油阻力大;泵磨损过大。可以采用以下方法排除:检查各接头紧固情况，防止空气进入;检修安全阀，最高压力调整为13MPa;更换吸油管;拆检助力液压泵，更换磨损严重的部件。 3?转向助力泵轴断裂。如果转向助力液压泵在使用中向一个方向打死并停留时间过长，会造成压力过大，会导致轴折断。 4?液压油泄漏严重。使用时如果发现储油罐液面下降快，应引起重视。应从以下几方面查找原因:各部连接油管损坏，接头不紧固，渗漏;油罐损坏，液压油漏失;转向机油封损坏，液压油漏失较大;转向液压泵油封损坏，液压油进入发动机曲轴箱。 8.4.6汽车起重机液压系统常见故障分析 8.4.6.1汽车起重机转向助力机构典型故障 某QY50H汽车起重机出现了方向机转向沉重的故障，其转向助力机构液压原理图如图8-18。该系统液压油箱安装于发动机右前方，液压泵直接安装于发动机上，进油滤芯位于油箱底部，单向阀位于齿轮泵上，溢流阀和换向阀位于整体式转向机内，转向机结构为涡轮蜗杆和联动的H功能换向阀。液压油通过滤芯和单向阀进入齿轮泵。H型换向阀中位卸荷。工作时，通过方向盘控制阀芯位移，改变流量与流动方向，推动或拉动转向连杆机构，实现.. .. 助力转向。当方向打到底或方向定位于一定角度时，为限制系统工作压力，转向机内部溢流阀溢流。 经判断是转向助力液压系统出现了故障。检查齿轮泵的输出压力，发现输出压力降低。齿轮泵经过长时间的使用和磨损，内泄漏增加，传递到助力油缸的压力下降，导致起重机转向逐渐发沉。更换齿轮泵，方向机一侧方向的转向性能有所改善，但另外一侧转向未见好转。又对换向阀进行解体，发现阀体出现划痕，阀芯、阀面损坏，更换阀芯后，检查液压油，发现液压油中有金属屑沫，且滤芯上杂质较多，这是因为齿轮泵磨损产生的屑沫进入液压油循环系统，磨损越来越严重，产生的屑沫越来越多，流经换向阀时划伤阀芯和阀体结合面，破坏了密封，损坏了换向阀。回到油箱的液压油流经滤芯时，部分杂质附着在滤芯上，导致滤芯需要更换，更换滤芯和液压油，清洗液压系统，转向系统恢复正常。 为了杜绝该型号汽车起重机出现类似故障，应定期检查和更换滤芯;定期检查液压油并及时更换;对出现转向困难的汽车起重机及时维修，防止齿轮泵损坏后产生碎屑，进一步扩大故障范围;在转向系统油箱内防止磁铁装置吸附金属屑沫。 图8-18 汽车转向助力机构液压原理图 图8-19汽车起重机变幅机构液压原理图 1-油箱;2-过滤器;3-单向阀;4-齿轮泵; 1-油箱;2-过滤器;3-发动机;4-齿轮泵;5-溢流阀; 5-溢流阀6-换向分配阀;7-双行程助力油缸 6、7-手动联动换向阀;8-平衡阀;9、10-变幅液压缸 8.4.6.2汽车起重机变幅机构液压系统的典型故障举例 起重机吊臂变幅机构主要用来改变作业半径(随之也改变作业高度)，要求它能带载变幅，并且变幅动作平稳可靠。 某NK-160型汽车起重机变幅液压回路如图8-19所示。 图中，6和7处于中位，此时4卸荷，以减少非工作状态时的功率消耗，防止温度升高，.. .. 8也称限速液压锁，起锁紧作用，用于防止重物自行下降，8安装在液压缸的底部，可防止管路及换向阀的泄漏使重物产生过大的下沉量。当6和7处于左位时，4输出的压力油经8中的单向阀进入9和10的下腔，使活塞杆伸出，因9和10两缸并联铰接于起重臂上，基本上保持同步运动，此时吊臂仰角增大。当6和7处于右位时，4输出的压力油直接进入9和10的上腔，同时进入顺序阀控制油路，将顺序阀打开，于是9和10下腔的回油便能经顺序阀回油箱，随着活塞杆缩回吊臂仰角变小。由于重物作用方向与吊臂下降方向相同，故存在超越负载，此时靠顺序阀的阀芯开度处于某一平衡位置上下变化的动态调节范围内，来保证变幅机构能按要求的速度平稳地完成变幅操作。 该车曾出现的故障现象:在发动机供油量不变，变幅换向阀开度不变的情况下，吊臂降幅速度不稳，并越降越快，同时发动机转速自动增高，而且吊重越大，这种现象越明显。 通过分析可知吊臂自动加速降幅的原因由以下两种:一是发动机调速器失灵或发动机供油量自动增大而导致发动机输出转速升高，使泵的输出流量增大，加速缸下降;另一种原因就是变幅机构液压回路有问题。 在确定发动机运转正常，与故障无关之后，对变幅液压回路又作以分析，分析结果如下:12?吊臂能够实现降幅动作说明平衡阀上的控制活塞能将顺序阀打开，控制部分无问题。?降幅速度不稳，越降越快，以及吊重越大，症状越明显，这些现象充分说明顺序阀开启后使油 3缸下腔的油液无控制地直通油箱，阀芯对油路通道没有起调节与限速作用。?发动机转速的增高，是由于下降无阻力。泵出口负载下降，发动机负载也下降，在供油量不变的情况下，发动机转速必然增高，可见，发动机转速增高也是由顺序阀故障引起的。 综上所述，可知顺序阀失去控制液流速度的作用。将平衡阀拆下，对其顺序阀部分解体检查发现，顺序阀的调压弹簧已经折断，更换新弹簧后，故障消除，变幅机构动作与发动机工作均正常。 8.4.6.3汽车卸煤机液压系统的典型故障举例(一) 某型号的汽车卸煤机工作过程中，发现在提升缸向下进给时缓慢无力，不能到达设计的系统所需要求。其液压原理见图8-20。 分析原理图可知，此提升缸在提升过程中要求速度比较快，而又由于左边回油路中存在叠加式节流阀4和电磁换向阀3，它们会对回油路的迅速回油造成阻碍作用，从而导致提升缸提升时的速度达不到要求。为此，此液压回路在无杆腔上增加了一个液控单向阀6，从此单向阀上引出一条回油路。 在提升缸7向上提升过程中，无杆腔的回油就通过液控单向阀直接回油至油箱，此回路.. .. 采用的液控单向阀为华德SV10PA1-30型号，其开启压力为0.3MPa，而当YA1得电时，液控单向阀6能迅速开启，油缸7无杆腔的双路回油能实现油缸的快速上升。当YA2得电时，油缸无杆腔进油，进油路的压力打开有杆腔端的液控单向阀8时，有杆腔的液压油通过阀8，叠加式节流阀4和电磁换向阀3回到油箱。 6 7 8 5 4 A1B13 YA1YA2 2 1M 图8-20汽车卸煤机提升缸回路液压原理 1-变量泵;2-溢流阀;3-电磁换向阀;4-叠加式双节流阀;5-叠加式溢流阀;6-液控单向阀; 7-提升液压缸;8-液控单向阀 由于活塞杆上吊挂着卸煤装置，故需通过调整节流阀4的开度来限制其下降速度。然而，在调试过程中，油缸在节流阀4全开的条件下不但不出现超速下降，反而实际下降速度低于额定下降速度的50%以上。由于产品处于调试阶段，故不存在元件的老化问题，从无杆腔端的测压接口测得下降过程中的压力几乎为零，这表明无杆腔端此时与油箱是连通的，拧开阀6的回油口后证实了这一点。经检查发现阀6并未卡死，更换一个新阀后仍不能排除故障。 尽管已经知道故障部位是液控单向阀6，但阀6本身没有问题。为查找导致油缸下降过程中阀6处于开启状态的原因，从阀6控制开启的压力油路入手进行分析。此回路采用的阀4为Z2FS10-3-30B/$2叠加式双节流阀，阀3为4WE10J3X/CG24N9K4电磁换向阀。缸7下降时，变量泵经过阀3和4向无杆腔进油的流量为100L/min，缸7的无杆腔和活塞杆的直.. .. 径比为10:7，则: S10，10100无杆腔 ,,S7，749活塞杆 S100100L/min无杆腔,, S51Q有杆腔有杆腔 则可得出Q=51L/min 有杆腔 根据华德液压元件资料，当流量为51L/min时，电磁换向阀3的压力损失为0.3MPa，节流阀4的压力损失至少为0.3MPa，因此回油路上的压力损失达到了0.6MPa，大于液控单向阀6的开启压力0.3MPa，故当无杆腔进油时，其回油不是都通过阀4和阀3回到油箱，则直接通过阀6回到了油箱，造成提升液压缸向下进给时的缓慢无力。 故障的原因找到后，决定更换液控单向阀6，换成华德SV10PA3-30，其反向开启压力为0.7MPa，同时将叠加式节流阀开度开到最小的压力损失为0.3MPa的位置，那么液控单向阀的反向开启压力0.7MPa就大于回路上的背压0.6MPa。那么当提升液压缸向下进给时，液控单向阀6就无法开启，其回油就只能通过阀3和阀4回到油箱。试验证明，当换掉液控单 ，将节流阀调到设定位置后，在提升缸向下进给时就能达到系统设计要求的速度。 向阀6 由此液压系统回路的故障诊断可知:在设计液压系统时，不仅仅只能从整体方面来考虑设计，还必须清楚各个液压元器件的压力流量特性，就不至于因忽略单个元器件的特性而导致液压系统不能正常工作。 8.4.6.4汽车卸煤机液压系统的典型故障举例(二) 链斗卸煤机是某公司专用卸煤设备，主要由提升机构、翻斗机构、金属结构、大车行走机构、皮带机及电器设备等组成，其中提升机构由两根钢丝绳承受整个翻斗机构的重量。近年火车煤已成为公司用煤的最主要渠道，占整个进煤量的95%以上，但煤种结构日趋复杂，煤泥、大石块、大冻块混杂其中，链斗卸煤机在接卸煤过程中，提升钢丝绳超负荷工作严重，多次出现超过钢丝绳的许用极限，钢丝绳断裂，翻斗机构整体坠落，造成提升减速机损坏、翻斗主轴弯曲，甚至翻斗机构平台变形等严重影响设备及人身安全的事件。本次改造将翻斗机构由电机—卷筒—钢丝绳提升改为液压泵站—油缸推升翻斗的形式，彻底杜绝出现翻斗机构坠落损伤设备和火车车厢。 (1)原链斗提升结构工作原理 原链斗提升结构工作原理:链斗、斗架、链斗罩及翻斗传动等的总重量超过13吨，由大车平台上的提升机构进行驱动。电机通过联轴器、减速机、钢丝绳卷筒，与两根钢丝绳连接，钢丝绳通过两个变向轮在链斗机构下部穿过，并承受住链斗机构的重量，另一端固定在.. .. 大车机架上。当电机带动钢丝绳收紧时，链斗、斗架等机构被提升;反之，钢丝绳放松时，链斗、斗架等在自重的作用下逐步下降。 (2)原链斗机构经常出现下述故障现象 1?当翻卸煤泥、大块等难于接卸的煤种时，链斗对提升机构附加了一个远超其自重的力，当链斗机构被提升，钢丝绳承受不了这种向下的力与链斗机构本身的自重的合力时，就出现断裂，造成设备损伤。 2?当放松钢丝绳时，如敞篷车箱的煤位未下降或其它原因导致链斗机构没有下落，则放出的钢丝绳逐渐变长，在钢丝绳卷筒上乱缠或反缠，钢丝绳与链斗机构脱开或虚接触。此时，如果链斗机构的自重克服了其它外力，就会突然下坠，强行拉断钢丝绳。 (3)故障排除: 经分析造成这些故障现象的原因是，原卸煤机的机械提升机构不能再满足要求，现将提升机构改造成液压系统，改造后液压系统如图8-21。 图8-21链式卸煤机提升装置液压系统原理图 1-油箱;2-变量泵;3-过滤器;4-单向阀;5-先导式电磁溢流阀;6-换向阀;7-流量阀;8-伺服流量阀; 9-二位二通换向阀;10-溢流阀;11-截止阀;12-伸缩缸 .. .. 1?该液压系统工作原理 在链斗机构液压顶升系统内，依靠液压油的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现电能到机械能的转化。液压油经柱塞泵进入到系统，电磁溢流阀断电的时候，系统溢流。当油缸上升的时候，电磁溢流阀得电，系统压力上升，电磁换向阀得电，压力油经液控单向阀、单向节流阀、防爆阀，到达油缸大腔，使油缸上升。当油缸停止运动的时候，电磁溢流阀失电，系统溢流。油缸下降的时候，电磁溢流阀得电，系统压力上升，电磁换向阀得电，压力油将液压锁打开，油缸在重力作用下下落，单向节流阀用来调节油缸下落的速度。 2?该液压系统具有的优点 a)链斗装置升降改由液压装置驱动后，升降速度通过手动调解就可以实现平稳变速。 b)克服原有驱动装置部分原件寿命短、易损坏的毛病。改造后的液压装置在每年检修一次的情况下，正常使用寿命在15年左右。 c)使用钢丝绳提升链斗装置升降经常出现抖动现象，这样钢丝绳不但易损坏，而且还会造成升降导轨过早损坏。采用液压装置驱动链斗装置升降，链斗时的升降总是平稳的。 d)原机构在出现故障的时候，整个链斗机构瞬间落下，不仅对火车车厢造成很大的冲击、损坏设备，而且还存在着很大的安全隐患。改用液压系统后，当出现爆管等事故时，防爆阀迅速关闭，防止油缸下落，从而消除了安全隐患。 3?该液压系统使用时应注意的问题 改造后的液压系统在使用时应注意对系统的维护与保养，使用时应注意考虑以下问题。 a)两个液压缸不同步 两个液压缸不同步是由以下几个原因造成的:一是由于液压缸在生产制造过程中缸筒与活塞之间同轴度不同而引起的;二是由于密封件、导向套的压紧程度不同而引起的;三是由于油液的沿程损失引起的。 当液压缸在不受外负载力的作用时，因以上几个原因可能引起两个液压缸不同步的现象。但是对于我们这套重载荷的液压系统来说，以上几个原因对系统的影响很小，因此不会出现两个油缸一个工作而另一个不工作的情况。 b)横向力对油缸的影响 当链斗卸煤机在工作的时候受到横向力时，油缸会受到影响，我们可以用以下的措施解决:采用关节轴承的连接方式，减小起升机构的横向摆动对油缸的影响。油缸内部有导向套，它有两个作用:一是对油缸的伸缩运动起到导向的作用，二是当油缸受到横向作用力的时候，起到缓冲横向力的作用。 该液压系统的是一个较为精密的系统，要对它精确调试、合理使用、正确操作和精心保养，就可以获得满意的工作效率和提高其使用寿命，否则将会得到相反的效果。经过安装、.. .. 调试，该液压系统已经开始服务，并且经过一段时间的测试效果良好。 8.4.7液压升降台的典型故障举例 某大型设备的升降台由液压系统进行控制。升降台的动作由液压缸进行驱动。 1(1)故障现象:?当有重物出现在升降台的某一侧时，该侧升降台会突然下降，易造 2成危险故障。?不同步现象。升降台两侧上升和下降的过程不同步，影响升降台的工作性能。 (2)故障分析:该升降台的液压系统工作原理如图8-22所示。从图中仔细分析可以看出，当升降台上升到指定位置后，在单向阀1作用下，升降台液压系统保压。但由于两液压油缸之间的油路通过分流阀2相互连通。所以，当升降台的某一侧有重物出现时，该侧的油缸活塞会突然下滑，其中下腔的液压油经过连通回路到达另一油缸，即升降台的一侧突降时， 。 另一侧会有所上升。总之，两油缸之间的油路连通是造成突降现象的根本原因 至于不同步问题，根据现场观察和原理分析，可以认定主要是由节流阀3和4的调速性能差引起的。同时，由于升降台两侧的本身重量不一致及两油缸之间的油路连通也会引起不同步故障。 (3)故障排除:由上述故障原因分析，升降台液压系统的设计不合理，对液压系统进行改造，就可以排除故障。 1?增加一个集成换向回路，如图8-23所示。使升降台在到达指定位置后能自动截止两油缸之间的油路，使升降台处于自锁状态，起一个固定工作位置的作用。同时还不影响升降台其它诸如上升和下降的正常工作需求。 2?同时还要在确定节流阀3和4不能正常工作的情况下，更换节流阀。 图8-22 升降台液压系统原理示意图 图8-23 升降台液压系统改进原理图 1-单向阀;2-分流阀;3、4-节流阀 1-单向阀;2-分流阀;3、4-节流阀;5-换向集成回路;6-背压阀 .. .. 8.5电液控制系统常见故障与排除方法 8.5.1电液控制系统的安装与调试 电液控制系统与液压传动系统的区别在于前者要求其液压执行机构的运动能够高精度的跟踪随机的控制信号的变化。电液控制系统多为闭环控制系统，因而就有系统稳定性、响应和精度的要求。为此，电液控制系统需要有机械、液压和电气一体化的电液伺服阀、伺服放大器、传感器、高清洁度的油源和相应的管路布置。 电液控制系统的安装、调试要点如下: (1)电液控制系统的油箱材料最好采用不锈钢，用以避免油箱内壁材料或涂料对油液的污染。 (2)根据电液伺服阀对过滤精度的要求，采用高精度的过滤器，一般为5~10μm。 (3)油箱及管路系统经过一般性的酸洗等处理过程后，注入低粘度的液压油或透平油，进行无负荷循环冲洗。循环冲洗须注意:冲洗前安装伺服阀的位置应用短路通道板代替;冲洗过程中过滤器阻塞较快，应及时检查和更换;冲洗过程中定时提取油样，用污染测定仪器进行污染测定并记录，直至冲洗合格为止;冲洗合格后放出全部清洗油，通过精密过滤器向油箱注入合格的液压油。 (4)可增设低压自循环清洗回路来保证电液控制系统在运行过程中有更好的净化功能。 (5)为了提高系统的频率响应，电液伺服阀的安装位置尽可能靠近液压执行元件，伺服阀与执行元件之间尽可能少用软管。 (6)电液伺服阀是机械、液压和电气一体化的精密产品，安装、调试前必须具备有关 1的基本知识，特别是要详细阅读、理解产品样本和说明书。注意以下几点:?安装的伺服阀 2的型号与设计要求是否相符，出厂时的伺服阀动、静态性能测试资料是否完整。?伺服放大 3器的型号和技术数据是否符合设计要求。其可调节的参数要与所使用的伺服阀匹配。?检查 4电液伺服阀的控制线圈联接方式，串联、并联或差动联接方式，哪一种符合设计要求。?反馈传感器(如位移，力，速度等传感器)的型号和联接方式是否符合设计需要，特别要注意 5传感器的精度，它直接影响系统的控制精度。?检查油源压力和稳定性是否符合设计要求，如果系统有蓄能器，需检查充气压力。 (7)电液控制系统采用的液压缸应是低摩擦力液压缸，安装前应测定其最低启动压力，作为日后检查液压缸的根据。 (8)电液控制系统正式运行前应排除气体，否则对系统的稳定性和刚度都有较大影响。 .. .. 1 (9)电液控制系统正式使用前应进行系统调试、可按以下几点进行:?零位调整，包 2括伺服阀的调零及伺服放大器的调零，为了调整系统零位，有时加入偏置电压.?系统静态测试，测定被控参数与指令信号的静态关系，调整合理的放大倍数，通常放大倍数愈大静态 3误差愈小，控制精度愈高，但容易造成系统不稳定。?系统的动态测试，采用动态测试仪器，通常需测出系统稳定性，频率响应及误差，确定是否能满足设计要求。系统动、静态测试记录可作为日后系统运行状况评估的根据。 (10)电液控制系统投入运行后应定期检查以下记录数据:油温，油压，油液污染程度;运行稳定情况，执行机构的零偏情况，执行元件对信号的跟踪情况。 8.5.2 电液控制系统故障诊断及排除 8.5.2.1 电液控制系统的故障与排除的工作内容 系统故障诊断与排除的主要工作内容有: 液压控制 (1)判定故障的性质与严重程度。根据现场状况，判断存在故障是什么性质的问题(压力、速度、动作还是其他)，问题的严重程度如何(正常、轻微故障、一般故障、严重故障)。 (2)查找失效元件及失效位置。根据症状及相关信息，找出故障点，以便进一步排除故障。这里主要弄清“问题出在何处”。 (3)进一步查找引起故障的初始原因。如液压油污染，元件可靠性低，环境因素不合要求等。这里主要弄清故障的外部原因。 (4)机理分析。对故障的因果关系链进行深入的分析探讨，弄清问题产生的来龙去脉。 (5)故障排除主要是消除引起故障的各类因素，使系统恢复正常。 故障率高一直是电液控制系统推广使用的瓶颈。与一般液压系统相比，电液控制系统结构复杂、与多种专业技术相关、故障机理更为复杂，涉及因素更为广泛，故障诊断与排除的难度更大，对工程技术人员的要求更高。 8.5.2.2电液控制系统常见故障与排除 电液控制系统的时变、非线性、液固耦合等特点，使其状态特征信号具有时变特征，使得故障特征提取与故障诊断较为困难。为了迅速准确判断和找出故障器件，液压和电气工程师必须良好配合。为了对系统进行正确的分析，除了要熟悉每个器件的技术特性外，还必须能够分析有关工作循环图、液压原理图和电器接线图的能力。由于液压系统的多样性，因此没有什么能快速准确的查找并排除故障的通用诀窍。根据对伺服系统故障的理论分析，得到伺服系统典型故障失效模式及其特性，表8-10~表8-13。表格中提供了排除故障的要点〔但不包括设计不良的控制系统)，希望对读者查找及排除电液控制系统故障可以提供帮助。 .. .. 表8-10开环电液控制系统常见故障及排除 问题 故障原因 机械/液压部分 电气/电子部分 轴向运动不稳定 液压泵故障 电功率不足 压力或流量波动 管道中有空气 信号接地屏蔽不良，产生电干扰 液体清洁度不合格 电磁铁通断电引起电或电磁干扰 两级阀先导控制油压不足 液压缸密封摩擦力过大引起忽停忽动 液压马达速度低于最低许用速度 软管弹性过大 偏流设定值太高 执行机构动作超限 遥控单向阀不能及时关闭 斜坡时间太长 执行机构内空气未排尽 限位开关超限 执行机构内部漏油 电气切换时间太长 停顿或不可控制的轴向液压泵故障 接线错误 运动 控制阀卡死(由于污脏) 控制回路开路 手动阀及调整装置不在正确位置 信号装置整定不当或损坏 断电或无输入信弓 传感器机构校准不良 执行机构运行太慢 液压泵内部漏油 输入信号不正确，增益值调整不正确 流量控制阀整定太低 输出的力和力矩不够 供油及回油管道阻力过大 输入信号不正确，增益值调整不正确 控制阀设定压力值太低 控制阀两端压降过大 泵和阀由于摩损而内部漏油 工作时系统内有撞击 阀切换时间太短 斜坡时间太短 节流口或阻尼损坏 蓄能系统前未加节流 机构重量或驱动力过大 工作温度太高 管道截面不够 .. .. 连续的大量溢流消耗 压力设定值太高 冷却系统不工作 工作中断期间无压力卸荷 噪声过大 过滤器堵塞 高频脉冲调整不正确 液压油起泡沫 泵或电动机安装松动 吸油管阻力过大 控制阀振动 阀电磁铁腔内有空气 控制信号输入系统后执系统油压不正常，液压泵、溢流阀和执放大器的输入、输出电信号不正常，电行元件不动作 行元件是否有卡锁现象 液阀的电信号有输入和有变化时，液压 输出也正常，可判定电液阀不正常阀。 阀故障一般应由生产厂家处理 控制信号输入系统后执传感器未接入系统 行元件向某一方向运动传感器的输出信号与放大器误接 到底 执行元件零位不准确 阀调零不正常 阀的调零偏置信号调节不当 阀的颤振信号调节不当 执行元件出现振荡 系统油压太高 放大器的放大倍数调得过高 传感器的输出信号不正常 执行元件跟不上输入信系统油压太低 放大器的放大倍数调得过低 号的变化 执行元件和运动机构之间 游隙太大 执行机构出现爬行现象 油路中气体没有排尽 运动部件的摩擦力过大 油源压力不够 表8-11闭环电液控制系统常见故障及排除(静态工况) .. .. 问题 故障原因 机械/液压部分 电气/电子部分 低频振荡 液压功率不足 比例增益设定值太低 先导控制压力不足 积分增益设定值太低 阀因磨损或污脏有故障 采样时间太长 高频振荡 液体起泡沫 比例增益设定值太高 阀因磨损或污脏有故障 电干扰 阀两端压差太高或电磁铁室内有空气 短时间内出现一个或两机械连接不牢固 偏流不正确 个方向的高峰(随 阀电磁铁室内有空气 电磁干扰 机性的) 阀因磨损或污脏有故障 自激放大振荡 液压软管弹性过大 比例增益值太高 机械非刚性连接 积分增益值太高 阀两端压差过大 液压阀增益过大 表8-12闭环电液控制系统常见故障及排除(动态工况:阶跃响应) 问题 故障原因 机械/液压部分 电气/电子部分 一个方向的超凋 阀两端压差过高 微分增益值太低，插入了斜坡时问 两个方向的超调 机械连接不牢固 比例增益设定值太高 软管弹性过大 积分增益设定值太低 控制阀安装的离驱动机构太远 逼近设定值的时间长 控制阀压力灵敏度过低 比例增益设定值太低 偏流不正确 驱动达不到设定值 压力或流量不足 积分增益设定值太高 增益及偏流不正确 比例及微分增益设定值太低 不稳定控制 反馈传感器接线时断时续 比例增益设定值太高 .. .. 软管弹性过大 积分增益设定值太低 阀电磁铁室内有空气 电噪声 抑制控制 反馈传感器机械方面未校准 电功率不足 液压功率不足 没有输入信号或反馈信号接线错误 重复精度低及 反馈传感器接线时断时续 比例增益设定值太高 滞后时间长 积分增益设定值太低 表8-13闭环电液控制系统常见故障及排除(动态工况:频率响应) 问题 故障原因 机械/液压部分 电气/电子部分 幅值降低 压力及流量不足 比例增益设定值太低 波形放大 软管弹性过大 增益值调整不正确 控制阀安装的离驱动机构太远 时间滞后 压力和流量不足 插入了斜坡时间 微分增益设定值太低 振动型的控制 阀电磁铁室内有空气 比例增益设定值太高 电干扰 微分增益设定值太高 8.5.3电液伺服阀常见故障与排除 电液伺服阀是现代电液控制系统中的关键部件，它能用于位置控制、速度控制、力控制等方面，它既是电液转换组件，又是功率放大组件。电液伺服阀的故障，既有电气方面的，又有机械液压方面的。电气方面的故障主要有线圈烧坏、永久磁铁掉晶等;机械液压方面的故障主要有喷嘴孔堵塞、小球磨损、主阀芯磨损滤油器堵塞、弹簧管疲劳等。电液伺服阀常见的故障形式及其现象如表8-14。 表8-14电液伺服阀常见故障及排除 组件 失效形式 失效原因 严重性 现象 线圈断线 零件加工粗糙 系统失效 阀无动作 衔铁卡住受到限制 引线位置太紧凑 系统失效 力矩马达驱动电流I=0 .. .. 力矩 球头磨损或脱落 工作气隙内有杂物 性能下降 阀无动作、运动受到限位 马达 弹簧管疲劳、裂纹 掉晶 系统失效 系统不稳定 磨损 系统失效 系统迅速失效,力矩马达频响下降 疲劳 系统失效 系统迅速失效,力矩马达频响下降 喷嘴 喷嘴或节流孔局部 油液污染 系统失效 零偏增大,频响大幅度下降,系统 挡板 堵塞 不稳定 滤芯堵塞 油液污染 性能下降 逐渐堵塞,引起频响有所下降, 系统稳定 滑阀 阀口磨损 磨损 性能下降 泄漏、流体噪声增大,零偏增大 放大 阀芯径向磨损 磨损 性能下降 泄漏逐渐增大,零偏增大 器 滑阀卡滞 污染、变形 性能下降 波形失真、卡死 其中，某些故障从简单的阈值判断就可以进行诊断，如力矩马达线圈断线时驱动电流为零，其特征十分明显。通过在线分析放大器输入信号与力矩马达驱动电流的传递特性求得传递特性，从而可以得出弹簧管状态。对这类故障可以采用如阈值判断、频谱分析、传递特性等经典信号处理方法实现故障诊断。对其它一些典型故障(如节流孔或喷嘴堵塞、阀口磨损和阀芯径向磨损、伺服阀内部滤芯堵塞等)可以从电液控制系统特征信号分析可知，阀电流的局部特征与伺服阀各环节(如节流孔、喷嘴、滑阀阀口、控制油路对称性等)密切相关。如能得到阀电流的局部特征，就可确定系统的工作状态，以诊断故障部位与原因。 8.6现代液压系统故障诊断的技术途径 根据液压系统故障技术的要求，依靠近代数学的最新研究成果和各种先进的涔涔手段，目前国际上正处于研究和开发阶段的液压系统故障诊断方法有:振动诊断法，热力学诊断法，灰色系统诊断法，主元分析诊断法，模糊诊断法，神经网络诊断法，专家系统诊断法以及远程故障诊断系统诊断法等。 8.6.1现代液压故障诊断的技术途径 8.6.1.1振动诊断法 振动诊断法是预测传动装置状态的方法。液压系统中发生的振动过程是一种高度集中传递信息的过程，它相当充分地反映了很多部件和整个传动装置的技术状态，对其振动参数测量并进行频谱分析以及与标准频谱分析进行比较，可以确定故障所在。 .. .. 振动分析是一种重要的液压故障分析手段。这种分析方法的基本过程是用传感器将液压系统的压力，流量的脉动量或液压元件壳体的振动信号(位移，速度及加速度)测出并记录下来，然后通过频谱分析仪作频谱变换。将这些谱图与种类标准状态(正常状态及各种典型故障状态)谱图作对比，考察其最接近哪种状态。谱图分析主要通过振幅的变化及振动峰值所处频率的变化来判断故障。 8.6.1.2热力学诊断法 它是根据液压系统所表现出的热力学物理量的测量，分析，从而对系统所产生的故障进行判断的一种方法。这种方法需借助一系列专门的仪器，设备才能实现。 在液压设备中，液压元件的故障大都伴随着能量损失，如阻塞和泄漏伴随着液体介质压力能的损失，异常磨损件伴随着运动部件机械能的损失，而这些损失的能量大都以热能形式释放出来。同时，由于温度监测简便，可直接监测元件壳体和管道外壁。温度信号比较稳定，且监测传感器便宜。因此，掌握温度变化与液压故障之间的内在规律，利用温度信息推测液压设备故障具有广阔的应用前景。 利用热信息可以从下列方面监测液压设备的故障: (1)液压元件是异常泄漏。当流体介质从元件的高压腔泄漏到低压腔时，损失的压力几乎全部转化为热能。有实验数据表明，当压力为18 MPa时，齿轮泵效率下降10%，会引起4~6?的温长。 (2)液压元件异常磨损，特别是泵和马达运动部件的磨损，由于相对速度很快，会引起明显的温升。 (3)液压元件异常阻塞。当流体经液压元件时，温升主要由压降引起，而与流量关系不大，如果节流孔阻塞和换向不到位，必会引起阻尼增大，压力和测试升高。 8.6.1.3灰色系统诊断法 在液压系统故障诊断中，由于观测到得参数只是系统的部分技术特征，有的信息知之不准或无法知道，很难对系统的运行状态做全面、准确地描述。 灰色系统理论是研究如何利用系统的已知信息去认识这个含有不可知信息系统的特性、状态和发展趋势的一门新理论。灰色系统诊断法是应用灰色系统的理论对故障的征兆模式和故障模式进行识别的技术。灰色理论认为:设备发生故障时，既有一些已知信息(称为白色信息)表征出来，但也有一些未知的，非确知的信息(称为灰色信息)表征出来，研究系统当前运行状态和“故障”与“正常”这两种参考状态特征间的相关性，从而确定系统的运行工况。灰色系统诊断法应用灰色关联理论，使许多待知信息明确化，进而完成故障诊断。 .. .. 8.6.1.4主元分析诊断法 主元分析(简称PCA)法是研究如何通过少数几个主分量来解释多变量方差-协方差结构，可用于简化变量群。通过导出几个主分量、尽可能多地保留原始变量的信息，利用数据之间的相依性设法把维数降低，又不丢失过多的有用信息。 主元分析诊断法是利用近代数学研究的最新成果并借助于计算机来完成的一种故障诊断方法。主元分析诊断法的基本原理是利用各种状态监测仪器测出液压系统正常工作时间时的各种参数，并列出其协差阵，特征根矩阵，求出特征向量阵，从而得出每种参数对系统工作状态影响的累计贡献率。在发生故障时对系统的相应参数进行测量，求出相应的协差阵，特征根矩阵，特征微量阵的累计贡献率，并与正常工作状态下的各种对应矩阵进行比较，经过数据分析，即可分离出故障，找到故障所在。这种方法可以实现在线实时诊断，一般适用于大型的、缓变的稳态工业过程监控。 8.6.1.5模糊诊断法 模糊逻辑的诊断法，是借助模糊数学中的模糊隶属关系，提出的一种新的诊断方法，主要用于多特征参数的故障综合诊断。 液压系统工作过程中，系统及元件的动态信号大多具有不确定性和模糊性，因此液压系统故障既有确定性的，也有模糊性的，而且这两种不同形式的故障相互交织、密切相连。许多故障征兆用模糊概念来描述也比较合理，如振动强弱，偏心严重，压力偏高，磨损严重等。同一系统或元件，在不同的工况和使用条件下，其动态参数也不尽相同，因此对其评价只能在一定范围内做出合理估价，即模糊分类。通过探讨液压系统故障的模糊性，寻找与之相适应的诊断方法，有利于正确描述故障的真实状态，揭示其本质特征。 模糊推理方法采用IF-THEN形式，符合人类思维方式。同时，模糊诊断法不需要建立系统的精确数学模型，对非线性系统尤为合适，因此在液压系统故障诊断中得到了应用和发展。模糊故障诊断方法的不足之处是对复杂的诊断系统，要建立正确的模糊规则和隶属函数非常困难，而且需要花费很长的时间。因此，一般将模糊方法与其他方法相结合，以期得到更好的结果。 8.6.1.6神经网络诊断法 人工神经网络是模仿人的大脑神经元结构特性而建立的一种非线性动力学网络，它由大量的简单非线性单元互联而成。神经网络具有大规模并行处理能力，适应性学习和处理复杂多模式的特点。 神经网络的诊断法，是利用神经网络非线性和自学习以及并行计算能力，使其在液压系.. .. 统故障诊断方面，具有很大的优势。特别是人工神经网络不需要事先组织大量产生规则，也不需要进行树搜索，使系统开发周期大大减少并提高了求解速度。 人工神经网络具体应用方式有:从模式识别角度，应用神经网络作为分类器，进行液压系统故障诊断;从故障预测角度，应用神经网络作为动态模型，进行液压系统故障预测;从检测故障的角度，应用神经网络得到残差，进行液压系统故障检测。 8.6.1.7专家系统诊断法 专家系统的诊断法，是利用知识的永久性、共享性和易于编辑等特点，广泛应用于液压系统故障诊断之中。由于各种液压系统和元件具有一定的相似性，所以各种液压系统和元件的故障具有一定的共同点，如各种伺服阀的结构，故障特点都具有一定的共同点。利用在这一领域积累的大量专家知识，建立相对完善的专家知识库，以便在进行故障诊断时使用，它可以避免或减少误判效率，因此液压系统故障诊断专家系统，具有广阔的发展前景。 专家系统是由计算机软件组成的系统，它具有某一领域专家知识和推理方法，能解决只有专家才能解决的难题。它是一种模拟专家大脑功能的智能型软件系统，用以解决复杂的、高难度的故障诊断问题。专家系统的知识库中存放各种故障现象、引起故障的原因及原因和现象之间的关系，集中了多个专家的知识，搜集了大量的资料，排除了个人解决问题时的主观偏见，使诊断结果更接近实际。一旦液压系统发生故障，通过人机接口将故障现象输入计算机，由计算机根据输入的故障现象及知识库中的知识，按推理机中的推理方法，推算出故障原因并报告给用户，还可以提出维修及预防措施。 基于专家系统的诊断法，由于知识是显式地表达的，具有很好的解释能力，但是专家系统在知识获取上遇到了发展的“瓶颈”、“窄台阶”等困难。神经网络具有容错能力、学习功能、联想记忆功能、分布式并行信息处理，能较好地解决这些困难。由此可见，把专家系统和神经网络互相结合，是故障诊断智能化的发展趋势之一。 8.6.1.8远程故障诊断法 由于工程机械工作环境恶劣，流动性强，连续工作时间长，其故障的诊断和排除困难，而且近年来机械设备日趋大型化、连续化、机电一体化，其性能与复杂程度不断提高，对设备故障的诊断也更为复杂。建立远程故障诊断及维护系统，将异地的信息技术协调起来进行实时诊断和维护是很必要的。 远程故障诊断技术就是通过设备故障诊断技术与计算机网络技术相结合，在施工机械设备上建立状态监测点，采集设备状态数据;在技术力量较强的科研单位建立诊断中心，对设备运行进行分析诊断的一项新技术。远程故障诊断技术能较准确地诊断出故障发生的时间和.. .. 部位，从而及时确定维修时间及内容。远程故障诊断与维护的实现可以使机械设备的故障诊断更加灵活方便，也能实现资源共享。 远程故障诊断及维护系统的一个突出优点在于进行协作诊断和维护，及时排除故障。通过远程诊断系统，可以收集积累更多的故障工况数据，从各远程站点获取的故障工况中可以开发更好的诊断算法。不同地点的专家可以访问服务器中存放的有效信息，因此，分散在各站点的知识可以集成起来完成更复杂的协作诊断。远程服务系统可以提供多种类型的信息，例如在线的过程机器传感数据，故障性能下降的历史数据等。进行性能评价时，对这些信息加以整体考虑，就可以更准确，更快速的排除故障。 远程故障诊断技术目前还处于发展初期，还有很多问题尚待解决，这包括故障诊断技术本身要解决的问题及网络技术的问题。但是，借助Internet，准确、及时、有效地实现工程机械远程故障诊断的方法是值得关注和研究的。 8.6.2液压系统故障诊断技术的发展趋势 随着知识工程的发展及数据库、虚拟现实、神经网络等技术的日新月异，必然引起智能故障诊断技术在各个方面的不断发展。液压系统故障诊断技术的发展趋势是不解体化，高精度化，智能化及网络化。 (1)不解体化 不解体检测的研究方向是开发可预置于液压系统内的传感器。美国，日本等国家已成功将超微型传感器安置于液压系统内，对系统的温度及主要部件的工件参数进行监测，并利用光纤传感器监测系统的温度，液压油粘度和压力等参数的波动。 (2)高精度化 在信号技术处理方面，高精度化是指提高信号分析的信噪比，对于较复杂的液压系统而言，其信号，系数是瞬态的，非平衡的，突变的。将小波理论用于这些信号的分析处理上，则可大大提高其分辨率。在振动信号的处理上，全息谱分析方法则充分考虑了幅，频，相三者的结合，弥补了普通傅里叶谱只考虑幅，频关系的不足，能够比较全面地获取振动信号。 3)智能化 智能化是指开发诊断型专家系统，使数据处理分析，故障识别自动完成，( 减轻诊断的工作量，并提高诊断速度及正确性。在故障诊断专家系统的建立上，要深入故障形成机理的研究，丰富系统的知识库，解决专家系统所谓的“瓶颈问题”。同时将模糊神经网络方法应用于故障诊断的专家系统中，使之具有一定的智能，具有组织，自学习联想功能，从而使诊断系统自我完善，自我发展。此外诊断系统将由集中式走向分布式，系统的硬件生产标准化，软件设计规范化模块化，这有利于缩短系统的开发周期，提高系统的可靠性。 (4)网络化 网络化是本世纪故障诊断技术的发展方向，随着计算机网络技术的发展.. .. 及通信技术的进步，利用各种通信手段将多个故障诊断系统联系起来，实现资源共享，可提高诊断的质量和精度。将故障诊断系统与数据采集系统结合起来组成网络，有利于对机组的管理，减少设备的投资，提高设备的利用率，必要时可与企业的MIS系统相联接，促进企业管理的一体化，现代化。 思考题 8-1液压系统故障诊断包括哪些基本内容, 8-2简述液压系统故障诊断的基本步骤。 8-3简易故障诊断法有哪些手段,如何利用这些手段进行液压系统故障诊断, 8-4液压系统分析法有哪些使用要求, 8-5试用逻辑诊断法分析液压缸无动作的原因，并给出相应的排除方法。 8-6液压系统有哪些常见故障,试分析其产生原因及排除方法。 .. ..