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液压系统
状态监测与故障诊断技术
工程机械液压系统故障的特征
液压系统状态监测与故障诊断
方法
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• 液压系统是以液压油为工作介质,通过泵、油缸、马达
的作用输出能量,由若干液压元件按不同的匹配要求组
合而成的。
• 这些元件的工作状况,直接影响整个系统的工作状况,
同时液压系统中各元件之间匹配,也会影响整个系统的
工作状况。
• 在故障检测中既不像机械结构的直观 ,也不像电气结构
的易于测量。当液压系统出现故障时,要对各液压元件
的工作状况做到心中有数,更要对整个系统进行全面分
析,才能快速准确诊断故障,以便迅速排除故障。
液压系统状态监测与故障诊断技术
Research Center of Condition Monitoring & Fault Diagnosis ( RCCMFD ), Southeast University,025-83792220
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1、工程机械液压系统故障的特征
液压工程机械的故障,最终主要
表
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现在液压系统或其回路
中的元件损坏,伴随漏油、发热、振动、噪声等现象,导
致系统不能发挥正常功能。
(1)故障点的隐蔽性 工程机械中液压装置的损坏与失
效,往往发生在系统深层内部,由于不便装拆,现场的
检测条件也很有限,因此故障难以直接观测
由于表面症状的个数有限,加上随机性因素的影响,
故障分析困难。例如大型液压阀板内部孔系纵横交错,
如果出现串通与堵塞,液压系统就会出现严重失调,在
这种情况下找故障点难度很大。
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液压系统状态监测与故障诊断技术
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(2)因果关系的复杂性 液压系统的故障、症状与原因间存
在各种各样的重叠与交叉。
一个症状有多种可能原因。例如,引起执行器速度慢的原因
可能有:负载过大、执行器本身磨损、导轨误差过大、系统
内存在泄漏口、调压系统故障、调速系统故障及泵故障等。
一个故障源也可能引起多处的症状,例如,叶片泵定子内曲
线磨损之后,会出现压力波动增大和噪声增大等故障,泵的
配流盘磨损之后会出现输出流量下降、泵表面发热及油温升
高等症状。
一个症状也可能同时由多个故障源叠加起来形成。液压系统
在运行一段时间以后多个元件均被磨损。例如,当泵、换向
阀和液压缸均处于磨损状态时,系统的效率有较大幅度的下
降。当逐一更换这些元件,效率将逐步地提高。
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(3)相关因素的随机性 液压系统在运行过程中,受到各
种各样的随机性因素的影响,如电网电压的变化、环境温度
的变化、机器工作任务的变化等。外界污染物的侵入也是随
机性的。由于随机性因素的影响,故障具体发生点及变化方
向更不确定,引起判断与定量分析的困难。
(4)失效分布的分散性 由于设计加工材料及应用环境等
的差异,液压元件的磨损劣化速度相差大,液压元件的实际
使用寿命严重分散,一般的液压元件寿命
标准
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在现场无法应
用,只能对具体的液压设备与液压元件确定具体的磨损评价
标准,这又需要积累长期的运行数据。
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1 ) 简易诊断技术 (又称为主观诊断法 )。
2 ) 基于信号处理与建模处理 (数学模型 )的诊断方法。
3 ) 基于人工智能 (AI)的诊断方法。
后2种方法与前面介绍的类似。
液压故障的主观诊断法
依靠简单的诊断仪器,凭借个人的实践经验,判别故障发
生的部位及原因。
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2、液压系统状态监测与故障诊断方法
液压系统状态监测与故障诊断技术
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(1)感官诊断法
直接通过人的感觉器官去检查、识别和判断设备在运行中
出现故障的部位、现象和性质,然后作出判断。
通常是通过眼看、手摸、耳听、嗅闻等手段对零部件的外
表进行检查,判断一些较为简单的故障,如破裂、漏油、
松脱、变形等。
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液压系统状态监测与故障诊断技术
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检查项目 检查方法 判断标准 处理方法
外观不正常现象 眼观 有无泄漏、管接头松动、管路损伤
进行修理、拧紧、维
护
油箱油量、油变
质、油污染 眼观
油位是否正常、滤
油器是否堵塞、油
液是否变质
补足油量、清洗滤油
器、更换液压油等
振动、噪声不正
常 眼观、耳闻 是否正常
比正常值大时立即查
明原因进行修理
油温不正常 手摸后发现不正常再用温度计测量 是否正常
超过正常允许值时,
查明原因处理
工作速度不正常 眼观 不正常、太慢
流量不足、泄漏、定
压太低等,查明原因
进行处理
工作压力不正常 眼观 无力 定压太低、供油不足以及其它故障的查处
日常检查的项目
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(2)仪表测量检查法
•通过对系统各部分液压油的压力、流量、油温的测量来判
断故障点。
•压力测量应用较为普遍
•流量大小可通过执行元件动作的快慢作出粗略的判断
•但元件内漏只能通过流量测量来判断
•液压系统压力测量一般是在整个液压系统选择几个关健点
来进行,如:
•泵的出口
•执行元件的入口
•多回路系统中每个回路的入口
•故障可疑元件的出入口等部位
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•在测量中,通过压力还是流量来判断故障以及如何确定测
量点,要灵活地运用液压传动的两个工作特性,即:
•力 (或力矩 )是靠液体压力来传递的
•负载运动速度仅与流量有关而与压力无关,且两者之间
具有独立刚性。
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(3)逻辑分析法:
•随着液压技术的不断发展,液压系统越来越复杂,越来
越精密。当遇到一时难以找到原因的故障时,应根据初
步检查结果,结合机械的液压系统图进行逻辑分析。
•逻辑分析时可通过构建故障树的方法分析其故障原因。
图是摊铺机左右边斗不能合拢的故障树。方框图法、鱼
刺图法、液压系统原理图法和逻辑流程图法也是常用的
分析方法。
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液压系统状态监测与故障诊断技术
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液压系统故障诊断
压 力 温 度流 量
液压系统回路
液压元件清单
检查次序程序
故障诊断初检
定量检测
故障确诊
诊断过程
总结
初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
液压系统泄漏
液压系统噪声
液压系统过热
液压冲击
液压系统振动
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轴
泵
与
机
动
发
灵
不
转
运
泵
油
足足、 动大
器
面
低
过 塞
堵
滤油
箱
液
油
度阀管不调造
失
灵
成 压 畅
气
漏
路
芯
阀
泡
气
有 不
好
溢无
流 阀
流
吸
油 受
溢吸
阻油 流
同油箱
内 心
大
量流
不量
流无
力压
不力、
压无 声
过
噪
力
脉
压
调失封封
反老染间
损
磨
化
小
过
隙 严
重
转
封
油
损
磨
配
合
油
污 泵
油
出
冲
严度严
重 过
高
重
油内
泄 粘
溢
流
大
不
当
整
油
架
骨
油
架
骨
流
损
液
流
阀
溢
供油回路故障
排油故障 压力噪声脉动 油泵运转故障 泵轴端外泄 油温过高
油
泵
咬
死
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液压动力源故障
排油故障 噪声压力脉动 油泵运转故障 泵轴端外泄 油温过高
无流量
、
流量
不足
无压力
、
压力不足
噪声
过大
压力
脉动大
油
泵运
转不
灵
油泵
咬
死
骨架
油
封磨
损
骨架
油
封被冲
出
液流损
失
大
溢流阀
调
整不当
油箱液面过低
滤油器堵塞
无流量造成
溢流阀调压失灵 吸油不畅
吸油管路漏气溢流阀阀芯受阻油箱内有气泡
发动机与泵轴的同
心度
不
好
配合间隙过小
油污染严重
油封老化磨损
油泵反转
内泄严重
油粘度过高
溢流严重
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绞盘部分故障
绞盘不动作 绞盘转速低 绞盘无力 爬行及噪声 换向不灵
油泵
无
输
出
流量
无压
力
、
机械
故
障
油
泵流
量
不
足
旁路流
量
过
大
系统压
力
过
低
内
泄严重
空气混入 机械
摩擦
较大
换
向
控制
失
灵
换
向阀
芯卡死
油箱液面过低
滤油器堵塞
机械卡死
溢流阀卸荷
吸油不畅
发动机转速过低溢流阀调压过低 节流开口过大调压阀调压过低马达磨损严重
换向阀内泄过大漏气、吸油不畅 润滑条件差
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推顶部分故障
推顶缸不动作 推顶缸速度低 推顶缸无力 爬行及噪声 换向不灵
油
泵无
输
出
流量
无压
力、
机械
故障
油
泵流
量
不
足
旁
路流
量过
大
系统
压
力
过低
内泄
严
重
空气
混入
机械摩擦较
大
换
向
控制
失灵
换
向阀
芯卡死
油箱液面过低
滤油器堵塞
机械卡死
溢流阀卸荷
吸油不畅
发动机转速过低
溢流阀调压过低
节流开口过大
调压阀调压过低
油封破坏严重
换向阀内泄过大
漏气、吸油不畅
润滑条件差
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•
检修
外浮顶储罐检修方案皮带检修培训教材1变电设备检修规程sf6断路器检修维护检修规程柴油发电机
重点与项目 •维护、检修、周期 •检修方法与检修目的
•泵的声音异常 •1次/日 •听。检查油中混入空气和滤网堵塞情况;异常磨损等
•泵的吸入真空度 •1次/3个月 •靠近吸油口安装真空计,检查滤网堵塞情况
•泵壳温度 •1次/3个月 •检查内部机件的异常磨耗;检查轴承是否烧坏等
•泵的输出压力 •1次/3个月 •检查异常磨耗
•联轴器声音异常 •1次/1个月 •听检。检查异常磨耗和定心的变化
•清除过滤网的附着物 •1次/3个月 •用溶剂冲洗,或从内侧吹风清除
•液压马达的声音异常 •1次/3个月 •听检。检查异常磨耗等
•各个压力计指示情况 •1次/6个月 •各机件工作不正常和异常磨耗等。压力表指针的异常摆动
•液压执行部件的运动速度 •1次/6个月 •各工作部件动作不良和异常磨耗引起的内部漏油增大等
•轴承温度 •1次/6个月 •轴承的异常磨损
•蓄能器的封入压力 •1次/3个月 •如压力不足,就用肥皂水检查
•压力表、温度计和计时器等的校正 •1次/年 •与标准仪表作比较校正
•胶管类检查 •1次/6个月 •查明破损情况
•各元件、管道及密封件 •1次/3个月 •检查各密封处的密封状态
•液压泵轴封、液压缸活塞杆密封、漏油 •1次/6个月 •检查各密封处的密封状态
•各元件安装螺栓和管道支承松动情况 •1次/6个月 •检查振动特别大的装置更为重要
•全部液压设备 •1次/年 •各元件及执行部件拆卸、清洗、冲洗管道
•工作油液一般性能和油的污染状况 •1次/3个月 •如不合标准,应予以更换
•油温 •1次/日 •超出规定值应即查明原因进行修理
•油箱内油面位置 •1次/月 •油面低于标记时应加油,并查明漏油处所
•测定电源电压 •1次/3个月 •因电压有异常变动,会烧坏电气元件和电磁阀等
•测定电气系统的绝缘阻抗 •1次/年 •如阻抗低于规定值应对电动机线路、电磁阀和限位开头等进行逐项检查,找出故障并排除
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故障现象一
行驶方向急偏
左或右侧无行走动作 两侧速度明显存在差异(达3倍)
输入电信号
0~4.5v
检查补油压力
25 - 28bar
用工具推动泵电
磁闷是否有动作
电磁阀受
卡清洗阀
拆下清洗
查电气系统
变量机构故障 更换泵或请厂家专业人员维修
无或低于 10bar以下
泵和管路有无发热振动或异响,请检
查吸油管路是否有进气堵塞现象
查泵上滤清器是否堵塞 泵严重泄漏或补油泵坏
更换泵或请厂
家人员修理
紧固吸油管路接头,从补油测
压处排除空气(松开压力表)
两侧马达排量不一致检查变量控制电路
更换滤清器
检查补油压力阀是否受卡 清洗并排除故障
第一种情况 第二种情况
否
是 是
否 是
否
是
否
否
是
否
是
20
液压故障诊断专家系统
系统诊断 元件诊断 知识获取 提示帮助、退出
液
压
系
统
原
理
图
初
步
诊
断
诊
断
解
释
读
取
相
关
知
识
具
体
诊
断
诊
断
解
释
知
识
库
维
护
知
识
编
辑
管
理
权
限
设
定
提
示
和
帮
助
安
全
退
出
系
统
确
定
故
障
元
件
确
定
故
障
原
因
确
定
故
障
部
位
提
出
检
修
措
施
浏
览
知
识
添
加
知
识
修
改
知
识
删
除
知
识
数
据
保
留
、
存
盘
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液压系统故障诊断系统例:
•机械化桥故障诊断系统Æ
•机群远程状态监控与故障诊断系统Æ
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