液壓系統(tǒng)的故障原因分析及診斷維護(hù)

李 萍

（開(kāi)封市技師學(xué)院，河南 開(kāi)封 475004）

隨著現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展，液壓系統(tǒng)在生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。設(shè)備自動(dòng)化程度越高，液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性越大。液壓系統(tǒng)中有許多故障具有擴(kuò)散性，即系統(tǒng)中某一元件發(fā)生故障往往會(huì)導(dǎo)致一系列元件發(fā)生故障。因此如何做到對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行有效檢測(cè)、可靠維護(hù)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除潛在故障，對(duì)保證液壓系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性具有十分重要的意義。

1 液壓系統(tǒng)在各階段易產(chǎn)生的故障特征

液壓系統(tǒng)在不同的運(yùn)行階段產(chǎn)生的故障特征不同，大致分為以下幾個(gè)階段：

1.1 新研制的液壓設(shè)備系統(tǒng)在調(diào)試階段所產(chǎn)生的故障

新研制設(shè)備的液壓系統(tǒng)在調(diào)試階段所暴露出來(lái)的問(wèn)題較多且較為復(fù)雜，故障率較高。主要是在設(shè)計(jì)、制造、裝配以及管理等環(huán)節(jié)存在諸多問(wèn)題，相互影響表現(xiàn)為：

（1）執(zhí)行元件動(dòng)作不準(zhǔn)確；

（2）液壓油路管接頭處或液壓油缸等執(zhí)行元件端蓋處滲漏油嚴(yán)重；

（3）由于液壓油中污染物清理不徹底導(dǎo)致閥芯卡死或動(dòng)作不靈活，液壓油缸或馬達(dá)等動(dòng)作失靈；

（4）裝配時(shí)漏裝彈簧或密封元件等；

（5）閥塊的阻尼孔被污染物堵塞，造成整個(gè)液壓系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定或壓力調(diào)整失效；

（6）整體設(shè)計(jì)存在缺陷，液壓元件不匹配，造成系統(tǒng)發(fā)熱，各部件動(dòng)作不協(xié)調(diào)等。

1.2 新投入使用的液壓系統(tǒng)在調(diào)試階段所產(chǎn)生的故障

試用設(shè)備調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的液壓系統(tǒng)故障，主要是現(xiàn)場(chǎng)管理不到位或在搬運(yùn)過(guò)程中和裝配時(shí)造成的損壞未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，主要表現(xiàn)如下：

（1）各種油管、閥塊、油缸、馬達(dá)等液壓元件存在外部漏油等問(wèn)題；

（2）系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定或液壓油管、液壓缸內(nèi)空氣未排空造成動(dòng)作不靈活；

（3）制造和裝配時(shí)液壓油管或液壓油箱內(nèi)沒(méi)有清理干凈，導(dǎo)致污染物進(jìn)入各閥塊的閥芯卡死或動(dòng)作不靈活，造成液壓油缸或馬達(dá)等動(dòng)作失靈；

（4）裝配時(shí)錯(cuò)裝或漏裝部分元件；

（5）液壓元件加工精度差，閥芯動(dòng)作不靈活，產(chǎn)生卡阻現(xiàn)象。

1.3 成熟液壓設(shè)備在運(yùn)行初期和中期的液壓故障

此階段液壓故障的主要特征表現(xiàn)為：

（1）各管接頭震松或震脫，甚至出現(xiàn)油管被擠破或斷裂的現(xiàn)象；

（2）密封件損壞造成漏油；

（3）新設(shè)備元件運(yùn)行一段時(shí)間后，液壓油使得粘附在管壁和孔壁上的毛刺、型砂、切屑等雜物脫落，隨液壓油在系統(tǒng)中流動(dòng)，堵塞阻尼孔和過(guò)濾器，造成整個(gè)液壓系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定或各部件動(dòng)作緩慢甚至失靈；

（4）少數(shù)設(shè)備會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷運(yùn)行或液壓系統(tǒng)散熱功能下降（特別是水冷散熱器，因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行造成散熱裝置內(nèi)結(jié)水垢造成水流量下降甚至堵塞），使液壓油溫度過(guò)高，引起泄漏，致使工作壓力和工作速度不穩(wěn)定，造成設(shè)備嚴(yán)重失常。

綜上，在正常情況下，液壓系統(tǒng)使用到中期，是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的最佳時(shí)期，障率最低。關(guān)鍵要保證工作油液不被污染或控制在污染范圍以?xún)?nèi)。

1.4 成熟設(shè)備在運(yùn)行后期所產(chǎn)生的液壓故障

液壓設(shè)備運(yùn)行到后期時(shí)，因工作頻率和負(fù)荷條件的差異，部分元件磨損嚴(yán)重造成內(nèi)部泄漏，油管和密封元件老化，易發(fā)生漏油點(diǎn)增加或爆管。此階段故障率逐漸上升，系統(tǒng)維護(hù)成本增大，應(yīng)對(duì)存在嚴(yán)重缺陷的元件或已失效的元件進(jìn)行修理、替換，全面檢查。

1.5 突發(fā)性液壓故障

突發(fā)性液壓故障產(chǎn)生的區(qū)域及原因較為明顯，分人為因素和非人為因素。如碰撞事故造成的零部件明顯損壞、管路突然爆裂、異物落入管路和孔口發(fā)生堵塞等。

2 液壓系統(tǒng)故障的診斷方法

液壓系統(tǒng)故障診斷最常用的方法是感覺(jué)診斷法，通過(guò)看、聽(tīng)、摸、聞、問(wèn)等方式排查常見(jiàn)問(wèn)題，此方法在日常檢修時(shí)經(jīng)常用到。下面重點(diǎn)介紹幾種其他排除液壓故障的方法。

2.1 根據(jù)液壓系統(tǒng)圖查找液壓故障

利用液壓系統(tǒng)圖分析和排除故障時(shí)，主要方法是“先兩頭，后中間”?！跋葍深^”就是先從動(dòng)力源和執(zhí)行元件分析故障；“后中間”就是要分析故障是否出現(xiàn)在液壓元件或管路上，注意工作狀態(tài)變化時(shí)相應(yīng)元件會(huì)發(fā)出什么信號(hào)，做到認(rèn)真觀察，逐個(gè)檢查。還要特別注意各個(gè)主油路之間或者主油路與控制油路之間有無(wú)因管路接錯(cuò)造成的動(dòng)作干涉，如有相互干涉現(xiàn)象，要判斷出是設(shè)計(jì)錯(cuò)誤還是使用調(diào)節(jié)錯(cuò)誤，以便改正。

2.2 利用各元件的動(dòng)作循環(huán)表查找液壓系統(tǒng)故障

利用各元件的動(dòng)作循環(huán)表按動(dòng)作順序逐步查找，可迅速找出故障原因，這種方法特別適用于動(dòng)作復(fù)雜、液壓元件較多的系統(tǒng)。

2.3 通過(guò)高低壓過(guò)濾器查找液壓故障

通過(guò)查看高低壓過(guò)濾器濾芯表面粘附的污物種類(lèi)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)某些液壓故障。比如，在濾芯表面發(fā)現(xiàn)大量銅屑顆粒，可判斷出液壓系統(tǒng)中的銅制零件產(chǎn)生了磨損和擦傷，進(jìn)而可知道如柱塞泵的缸體、滑履類(lèi)等用銅制造的零件發(fā)生了磨損；又如，在濾油器表面發(fā)現(xiàn)黏附有密封膠圈碎片和微粒，則一定存在密封件破損失效。過(guò)濾器濾芯可以說(shuō)是查找故障的窗口。日常檢查維護(hù)時(shí)要定期清理過(guò)濾器濾芯表面的過(guò)濾物，必要時(shí)進(jìn)行整體更換。

2.4 實(shí)驗(yàn)法診斷故障

實(shí)驗(yàn)法診斷故障可采用分段排除法、比較法和綜合法。

1）分段排除法是將故障可能發(fā)生部位中的某一個(gè)或幾個(gè)分段隔開(kāi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法。當(dāng)隔開(kāi)后故障隨之消失，說(shuō)明此段是引起故障的原因；如果故障依然存在，說(shuō)明此段不是引起該故障的真實(shí)原因；

2）比較法是指對(duì)可能引起故障的某一零部件進(jìn)行調(diào)整或更換的實(shí)驗(yàn)方法。如果調(diào)整后對(duì)原故障無(wú)任何影響，說(shuō)明該原因不是故障真實(shí)原因；當(dāng)故障現(xiàn)象隨之變化，則說(shuō)明此處就是該故障的真實(shí)原因；

3）綜合法是同時(shí)采用以上兩種方法進(jìn)行故障排除的實(shí)驗(yàn)方法，適用于故障原因較為復(fù)雜的液壓系統(tǒng)。

2.5 應(yīng)用鐵譜分析技術(shù)對(duì)液壓系統(tǒng)中的油液進(jìn)行診斷

通過(guò)鐵譜分析技術(shù)對(duì)油液中所含的磨屑顆粒相對(duì)數(shù)量、形狀、尺寸大小、分布規(guī)律、顏色和成分以及組成元素等作出分析判斷，再根據(jù)這些信息準(zhǔn)確地得到液壓設(shè)備、液壓系統(tǒng)的磨損部位、磨損形式、磨損嚴(yán)重程度甚至液壓元件完全失效的結(jié)論，為液壓系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷提供科學(xué)依據(jù)。

2.6 利用檢測(cè)儀表查找故障

檢測(cè)儀表是查找液壓故障常用的方法。常用的檢測(cè)儀表有壓力表、流量和溫度檢測(cè)儀表、油液污染度檢測(cè)儀表、傳感測(cè)量?jī)x表、振動(dòng)和噪聲測(cè)量?jī)x表等。對(duì)液壓系統(tǒng)的檢測(cè)，可從儀表上進(jìn)行觀察、記錄，對(duì)故障作出比較準(zhǔn)確的定量分析。例如，通過(guò)壓力表，可觀察系統(tǒng)各部分的壓力及壓力變化狀況，進(jìn)而分析查找原因。

3 結(jié)論

任何故障的發(fā)生都有其根源，只有通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)總結(jié)，掌握故障發(fā)生的規(guī)律，掌握各種查找方法，對(duì)其進(jìn)行正確分析和準(zhǔn)確的判斷，才能將問(wèn)題快速解決。這就需要工程技術(shù)人員具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，能夠把處理各種故障的方法和技巧靈活應(yīng)用到實(shí)際工作中。

［1］武開(kāi)軍.液壓與氣動(dòng)技術(shù)[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2008，4.

［2］張利平.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與使用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.