液压故障诊断复习题

液压故障诊断课外辅导

1、液压故障诊断的概念

液压故障诊断，是对机械设备液压系统的运行状态进行判断是正常或非正常，是否发生了液压故障，并且当液压系统发生故障之后，以确定液压设备发生故障的部位及产生故障的性质和原因。

2、故障诊断的过程包括三个部分:

1）、信息的采集。从保证故障诊断的准确度来看，采集到能准确反映液压系统状态的信号是一个关键环节，因此在设计诊断方法时，选定什么样的传感器，是一个关键性问题。2）、故障信号处理( 数据处理 )。从采集出的故障信号中取出诊断所需的特征参数。信号处理技术的另一个重要作用，是寻找诊断用的特征指标，要求这个指标对系统故障具有敏感性。3）、状态识别、判断和预报。根据特征参数，参照某种规范，利用各种知识和经验，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，为下一步的设备维修决策提供技术依据。

3、轴向柱塞泵故障判据容积效率下降到低于合格品指标的5% ；滑动摩擦副表面出现拉丝、粘铜或烧蚀；滚动体出现疲劳剥蚀；零部件出现损坏断裂；变量机构失灵，或变量机构的变量特性低于合格品指标的 10% 以上；有滴状外漏。

4、齿轮泵故障判据容积效率下降到低于合格品指标的5% ；齿轮端面等摩擦副表面出现拉丝、粘铜或烧蚀；轴承处出现剥蚀或抱轴、咬死；零部件出现损坏、断裂；有滴状外漏（算做故障）。

5、试制液压设备调试阶段的故障

试制的液压设备在调试阶段故障率最高。设计、制造、安装等质量问题交织在一起。经常出现的故障是：

1）外泄漏严重，主要发生在接头和有关元件的端盖处。

2）执行元件运动速度不稳定。

3）液压阀阀芯卡死、运动不灵活和运动不到位，导致执行元件动作失灵。

4）压力控制阀的阻尼孔堵塞，造成压力不稳定。

5）阀类元件漏装弹簧、密封件等零件，造成控制失灵。

6）液压系统设计不完善,液压元件选用不当,造成系统发热、噪声、振动、执行机构运动精度差等故障现象。

6、液压系统运行初期的故障

液压系统经过调试阶段后，便进入正常生产运行阶段，此阶段故障特征是:

1）管接头因振动而松脱。

2）密封件质量差或由于装配不当而破损，造成泄漏。

3）管道或液压元件流道内的型砂、毛刺、切屑等污染物在油流的冲击下脱落，堵塞阻尼孔和滤油器，造成压力和速度不稳定等。

4）由于负荷大或外界散热条件差，油液温度过高，引起内外泄漏，导致压力和速度的变化。

7、按液压系统故障性质可以将故障分为突发性（急性）及缓发性（慢性）两种。

突发性的特点是具有偶然性。它与使用时间无关，这类故障多发生在液压设备运行初期和后期。由于对这两个时期故障特征认识不足，认为新设备运行不会有什么大问题，或认为老设备过去一直很

好用，忽略了监测维护，因此易发生突发性故障。故障发生的区域及产生原因较为明显，如发生碰撞，元件内弹簧突然折断，管道破裂，异物堵塞流道，密封损坏，系统压力突然失调，速度突然下降，液压振动和噪声，油温急剧上升，控制信号失真，动作错乱，内外泄漏失控等故障现象。突发性故障往往与液压设备安装不当、维护不及时有关系。有时由于操作错误而发生破坏性故障。防止这类故障的主要措施是认识故障特征，加强管理维护。

缓发性故障的特点是与使用时间有关，尤其是在使用寿命的后期表现最为明显，主要是与磨损、腐蚀、疲劳、老化、污染等劣化因素有关，故障通常可以预防。

8、在对液压系统的观察诊断过程中具体应注意以下几点：

1）、看，一般有六看：

一看速度，指执行机构运动速度有无变化和异常现象。二看压力，指液压系统中各测压点的压力值大小，压力值有无波动现象。三看油液，观察油液是否清洁，是否变质，油液表面是否有泡沫，油量是否在规定的油标线范围内，油液的粘度是否符合要求等。四看泄漏，指液压管道各接头，阀板结合处，液压缸端盖，液压泵轴端等处是否有渗漏滴漏等现象。五看振动，指液压缸活塞杆、工作台等运动部件工作时有无因振动而跳动的现象。六看产品，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、系统的工作压力和流量的稳定性。

2）、摸，用手触摸允许摸的部件以便了解它们的工作状态。一般有四摸：

一摸温升，用手摸液压泵、液压马达、油箱和阀类元件外壳表面，若接触两秒钟感到烫手，就应检查温升过高的原因。

二摸振动，用手摸运动部件和管子的振动情况，若有高频振动应检查产生的原因。

三摸爬行，当工作机构在轻载低速运动时，用手摸工作机构有无爬行现象。

四摸松紧程度，用受拧一下挡铁、微动开关和紧固螺钉等松紧程度。

3）听，用听觉判断液压系统工作是否正常一般要做到四听：

一听噪声，听液压泵和液压系统工作时的噪声是否过大，噪声的特征。溢流阀、顺序阀等压力控制元件是否有尖叫声。

二听冲击声，指工作机构液压缸换向时冲击声是否过大，液压缸活塞是否有撞击缸底的声音，换向阀换向时是否有撞击端盖的现象。

三听气蚀和困油的异常声，检查液压泵是否吸进空气，是否有严重困油现象。

四听敲打声，指液压泵运转时是否有因损坏引起的敲打声。

4）问，访问设备操作者，了解设备平时运行状况。一般有六问：

一问液压系统工作是否正常，液压泵有无异常现象。

二问液压油更换时间，滤网是否清洁。

三问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。

四问发生事故前对密封件或液压件是否更换过。

五问发生事故前后液压系统出现过哪些不正常现象。

六问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。

9、重新启动的步骤

排除液压系统故障之后，不能操之过急而盲目启动。启动必须遵照一定的要求和程序。否则，旧的故障排除了，新的故障会相继产生，其主要原因是缺乏周密思考，造成故障的根本问题没有分析清除，没有彻底解决故障的根源。要做好以下工作：

（1）确认故障是否彻底排除；

（2）确认液压系统是否进入污染物；

（3）确认零件、管路安装是否正确；

（4）确认所有电路连接正确；

（5）确认所有元件调整正确；

（6）确认液压泵和马达是否注满油液等。

10、工程机械对液压系统的要求

工程机械对液压系统主要要求是应保证主机具有良好的工作性能。为此液压系统应满足以下几个要求：

1）、当主机在工作载荷变化大，并有急剧冲击和振动的情况下工作时，系统要有足够的可靠性。

2）、系统应具有较完善的安全装置，如执行元件在过载时能实现安全保护而卸荷、缓冲和限速装置等。3）、减少系统的发热量，保证系统连续工作时液压油温不超过65℃。

4）、由于工程机械在野外作业为多，工作条件恶劣，为了保证系统和元件的正常工作，系统必须设置良好的加油、吸油及压油过滤装置。

5）、大型工程机械应考虑有应急能源，当原动机出现故障时能将工作机构在重力作用下回到安全的状态。为了减轻驾驶员劳动强度，可采用先导操纵控制。

6）、系统要尽可能简单、易于安装和维护修理。

11、所谓开式系统，指液压泵从液压油箱吸油，通过液压控制阀进入执行元件液压缸，执行元件的回油再经控制阀回油箱。这种系统结构较为简单。由于系统本身具有油箱，因此可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致工作机构运动的不平稳及其它不良后果。为了保证工作机构运动的平稳性，在系统的回油路上可设置背压阀，但又会引起附加能量的损失，使油温升高。

在闭式系统中，液压泵的输出压力油直接进入执行元件（如液压马达），执行元件的会由再流进泵的吸油口，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。闭式系统结构较为紧凑，由于补油泵能保证主泵的吸油口油一定的压力，有利于泵的吸油，系统与空气接触的机会较少，空气不易渗入系统，故传动的平稳性较好，油箱容量可以较小。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。

12、调速

节流调速：用定量泵供油，用节流阀或调速阀改变进入执行元件的流量而实现的调速。根据流量阀在回路中的位置不同可分为进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调流三种。

容积调速：通过改变液压泵或液压马达的有效工作容积，即泵或马达的排量来进行的调速回路称为容积调速回路。