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2008年
第31期
液压传动系统的常见故障判断与排除
薛群众刘玉明张玉峰 山东 东营257200) (中石化胜利油田河口采油厂
【摘要】本文首先阐述了液压传动系统的故障分类,检测方法,并详细讲解了液压传动系统的预防措施,最后以汽车起重机为倒,讲解了 液压传动系统常见故障的排除. 【关键词】液压传动系统;故障;排除 液压传动控制方式作为工业上常用的一种控制方式,在起重机, 机床,钻机等油田生产设备中有着广泛的应用.掌握液压传动系统的 常见故障表现及排除方法.对提高设备使用效能具有重要意义. 一,液压传动系统故障概述 液压传动系统故障可大致分为三类:压力异常,速度异常和动作 异常.一般系统管路设计时预留很多压力测点,使用压力表测出读数, 与正常值比较分析即可确定引起压力异常的液压元件.对速度异常来 讲,逐一调节节流阀,调速阀及变量泵变量机构,对应测试执行元件的 速度范围值与设计值比较分析即可确定.发现动作异常的方法是.切 换每个换向阀,观察相关执行元件的动作状态是否正常,即可找出异 常换向阀,再检查动作顺序和行程控制,找出异常处. 液压系统状态监测与故障诊断包括油样分析,系统元件的状态监 测,控制系统状态监测与故障诊断及故障原因分析与定位等.油样分 析常用方法有铁谱记录诊断法,光谱分析法,颗粒计数法和简易对比 判断法等.通过观察和测量油液中所含磨损粉末的形态,大小,颜色和 数量等,可准确得到液压系统的磨损和腐蚀情况.确定液压系统的故 障类型,程度和部位.系统元件的状态监测利用系统元件的振动和噪 声信息可以分析系统的工作状态.并可以诊断液压元件的故障原因和 部位.振动信号的测量一般采用加速度传感器.对于液压系统中的液 压泵及某些壳体振动明显的液压阀.通过测量分析壳体振动信号可以 确定其工作状态. 常用液压设备振动诊断方法有:通频振动均方幅值越限诊断:检 测液压元件壳体的振动信号.计算其通频均方幅值.当此值大于规定 闭值时.可判断被测元件为故障状态.特征频率诊断法:用测得的液压 元件振动信号频谱,与正常振动信号频谱比较,根据其差异确定故障 的部位,类型,程度和原因. 控制系统状态监测与故障诊断对于电液伺服系统.可采用阶跃响 应法和随机信号频率响应法进行状态监测与诊断.阶跃响应法通过给 系统输人阶跃信号.检测其阶跃响应.并与正常状态下的响应特性比 较.确定系统的运行状态.随机信号频率响应法是在系统控制信号上 加入微弱的自噪声,通过测量控制系统响应特性.并与正常时的传递 特性比较,确定系统的运行状态及故障的原因和部位.因附加信号很 弱,可在线进行诊断.该方法易于对机械系统,电气系统分开进行诊 断. 二,液压传动系统故障的预防 1.保证液压油的清洁度在液压传动系统中.液压油既是工作介 质,又是润滑剂,所以油液的清洁度对系统的性能.对元件的可靠性, 安全性,效率和使用寿命等影响极大.同时.液压元件的配合精度极 高,对油液中的污物杂质所造成的淤积,阻塞,擦伤和腐蚀等情况反应 更为敏感.因此.必须正确使用标定液压油及其相应的替代品f详参 《工程机械油料手册》),防止液压油中侵入污物和杂质.'造成污物杂质 侵入液压油的主要原因:一是执行元件外部不清洁:二是检查油量状 况时不注意;三是加油时未用120目的滤网过滤;四是使用的容器和 用具不洁净;五是磨损密封件不能及时更换;六是检查修理中锈皮杂 质清理不净:七是油液贮存不当等等.在使用检查修理过程中.应注意 解决这些问题.以减少和防止液压系统故障的发生. 2.防止液压油中混入空气液压系统中液压油是不可压缩的.但 空气可压缩性很大即使系统中含有少量空气,它的影响也是非常大 的.溶解在油液中的空气,在压力较低时,就会从油中逸出产生气泡, 形成空穴现象;到了高压区,在压力的冲击下.这些气泡又很快被击 碎,急剧受到压缩,使系统产生噪音.同时,气体突然受到压缩时,就会 放出大量的热能,因而引起局部受热,使液压元件和液压油受到损坏, 工作不稳定,有时会引起冲击性振动.故必须防止空气进入液压系统. 具体做法:一是避免油管破裂,接头松动,密封件损坏;二是加浊时,避 免不适当地向下倾倒;三是回油管插入油面以下;四是避免液压泵人 口滤油器阻塞使吸油阻力增大.不能把溶解在油中的空气分离出来. 3.防止液压油温度过度液压系统中的油液的工作温度一般在30℃ ,80℃范围内比较好,在使用时必须注意防止油温过高.如油箱中的油 面不够,液压油冷却器散热性能不良,系统效率太低,元件容量小,流 速过高,选用油液牯度不正确,它们都会使油温升高过快.粘度高增加 油液流动时的能量损耗,粘度低会使泄漏增多,因此在使用中能注意 并检查这些问题.就可以预防油温过高.此外对液压油定期过滤,定期 进行物理性能检验,既能保证液压系统的工作性能.又能减少液压元 件的磨损和腐蚀.延长油液和液压元件的使用寿命. 三,液压系统常见故障的排除I以汽车起重机为例) 对汽车趋重机液压系统的监控.有经验的维修人员可以通过感官 的听,摸,看,嗅得到重要的信息.听觉能够判断轴承的杂音,溢流阀的 尖叫声及油泵气蚀的不正常脉动声:用手触摸可发现液压元件的过热 和过度振动;视觉可观察到执行机构的运行情况,压力表读数,软管抖 动及渗漏油情况等;发臭变质液压油会导致多种故障,应立即更换.液 压系统表现出的过热,噪声,振动等现象,在机器运行的初期一段时间 内,可能对机器尚未表现出不利影响,但这些异常征兆决不可掉以轻 心.一旦发现应及时分析和排除. 1.油温过热液压系统液压油的温升一般应不超过40摄氏度.也 就是说.当汽车起重机在40摄氏度的环境温度中工作时.最高油温不 应超过80摄氏度,过高的油温会导致液压油粘度下降,零件配合间隙 增加及橡胶密封件损坏,使得液压系统泄漏严重,驱动无力.产生过热 的原因是多方面的,除了设计制造方面的因素之外.主要是由于元件 调整,操作和保养不善造成的.例如.溢流阀调压过高,大量的无效能 耗转化成了热量;汽车起重机吊装重物时.液压驱动的压力高,流量 大.作业时频繁转换操作.会使油温骤然升高;液压油箱的油量少或散 热器积垢太多,影响了液压油的散热效果.

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