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液壓機械系統(tǒng)常見故障
液壓機械系統(tǒng)常見故障【1】
【摘 要】為提高液壓機械系統(tǒng)的使用效率并延長其使用壽命，在其故障時應(yīng)采取相應(yīng)的故障診斷技術(shù)，為確保維修質(zhì)量提供相應(yīng)的保障。
【關(guān)鍵詞】常見故障;診斷技術(shù)
0 前言
液壓機械系統(tǒng)在使用中，由于受工作環(huán)境，作業(yè)時間，生產(chǎn)任務(wù)等因素的影響，而造成故障多發(fā)，由于產(chǎn)生故障的原因是多方面的，因此故障的判斷和排除也較為復(fù)雜，要做好故障診斷工作，首先要做到熟悉液壓元件的工作特性和液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，工作原理，掌握液壓元件，輔件，系統(tǒng)的配置關(guān)系及工作條件和環(huán)境要求。
其次是建立健全設(shè)備技術(shù)狀況檢查，維護(hù)，修理制度和故障技術(shù)檔案，積累數(shù)據(jù)和設(shè)備運轉(zhuǎn)記錄。
還應(yīng)熟悉各類液壓元件的故障現(xiàn)象及故障檢查方法，同時要有一定的現(xiàn)場實踐經(jīng)驗和設(shè)備管理知識，在實踐中不斷總結(jié)提高。
還應(yīng)熟悉和運用液壓系統(tǒng)故障診斷分析方法并合理選用，具備必要的檢測儀器和一定的檢測手段，注意學(xué)習(xí)和應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)的診斷技術(shù)。
1 液壓機械系統(tǒng)常見故障
通過實際調(diào)查分析歸納出液壓機械系統(tǒng)常見故障如下：溫度過高，主要原因有油粘度過高、內(nèi)泄嚴(yán)重、冷卻器堵塞、泵修理后性能差及油位低、壓力定值過大、摩擦損失大。
液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹，破壞了相對運動零件原來正常的配合間隙，導(dǎo)致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，同時，使?jié)櫥湍ぷ儽 C械磨損增加，結(jié)果造成泵、閥、馬達(dá)等的精密配合面因過早磨損而使其失效或報廢。
因為潤滑不良、摩擦阻力變化、空氣進(jìn)入、壓力脈沖較大或系統(tǒng)壓力過低、閥出現(xiàn)故障、泄漏增大、別勁、燒結(jié)造成的執(zhí)行機構(gòu)運動速度不夠或完全不動。
因為泵不供油、油箱油位過低吸油困難、油液粘度過高、泵轉(zhuǎn)向不對、泵堵塞或損壞、接頭或密封泄漏、主泵或馬達(dá)泄漏過大、油溫過高、溢流閥調(diào)定值低或失效、泵補油不足、閥工作失效造成的系統(tǒng)無壓力或壓力不足。
因為泵工作原理及加工裝配誤差引起、控制閥閥芯振動、換向時油液慣性造成的壓力或流量的波動。
因為油溫過高、油粘度過大及油液自身發(fā)泡、泵自吸性能低、吸油阻力大、油箱液面低、密封失效或接頭松動、零件結(jié)構(gòu)及加工質(zhì)量造成的氣穴與氣蝕。
2 液壓機械系統(tǒng)故障診斷技術(shù)及應(yīng)用
2.1 主觀診斷技術(shù)。
指維修人員利用簡單的診斷儀器憑借個人的實踐經(jīng)驗分析判斷故障產(chǎn)生的原因和部位。
方便快捷，可靠性較低，屬于較簡單定性分析。
包括直覺經(jīng)驗法、參數(shù)測量法、邏輯分析法、堵截法、故障樹分析法等。
直覺經(jīng)驗法指維修人員憑感官和經(jīng)驗,通過看、聽、摸、聞、問等方法判斷故障原因，看執(zhí)行元件是否爬行、無力、速度異常，液位高度、油液變質(zhì)及外泄漏,測壓點工作壓力是否穩(wěn)定，各連接處有無泄漏及泄漏量;聽泵和馬達(dá)有無異常聲響、溢流閥尖叫聲、軟管及彎管振動聲等。
摸系統(tǒng)元件的油溫和沖擊、振動的大小、聞油液是否變質(zhì)、軸承燒壞、油泵燒結(jié)等。
詢問設(shè)備操作者，了解液壓系統(tǒng)平時工況、元件有無異常、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)及出現(xiàn)過的故障和排除方法。
參數(shù)測量法指通過測得系統(tǒng)回路中所需點處工作參數(shù)，將其與系統(tǒng)工作正常值比較,即可判斷出參數(shù)是否正常、是否有故障及故障所在部位，適于在線監(jiān)測、定量預(yù)報和診斷潛在故障。
邏輯分析法指根據(jù)元件、系統(tǒng)、設(shè)備三者邏輯關(guān)系和故障現(xiàn)象,通過研究液壓原理圖和元件結(jié)構(gòu),進(jìn)行邏輯分析,找出故障發(fā)生部位。
堵截法指根據(jù)液壓系統(tǒng)的組成及故障現(xiàn)象選擇堵截點，堵截法觀察壓力和流量的變化，從而找出故障的方法。
堵截法快速準(zhǔn)確，但使用較麻煩，拆裝量大，需要整套的堵截工具和元件。
故障樹分析法指對系統(tǒng)做出故障樹邏輯結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)故障畫在故障樹的頂端為頂事件，根據(jù)各元件部位的故障率數(shù)據(jù)，最終確定系統(tǒng)故障。
適合較大型、較復(fù)雜系統(tǒng)故障的判定和預(yù)測。
2.2 設(shè)備故障精密診斷方法。
設(shè)備狀態(tài)診斷的實施一般可分兩個層次，即簡易診斷和精密診斷。
工廠的設(shè)備故障大多數(shù)可以通過簡易診斷予以確定，因此它是診斷工作的基礎(chǔ)，只有當(dāng)簡易診斷難以確診是，才選用精密診斷。
精密診斷是指使用精密的儀器和方法，對簡易診斷難以確診的設(shè)備狀態(tài)作出詳細(xì)評價。
一般包括以下幾個特點：使用各種比較復(fù)雜的診斷分析儀器或?qū)Ｓ迷\斷設(shè)備;由具有一定經(jīng)驗的工程技術(shù)人員及專家在生產(chǎn)現(xiàn)場或診斷中心進(jìn)行;需對設(shè)備故障的存在部位，發(fā)生原因及故障類型進(jìn)行識別和定量;涉及的技術(shù)知識和經(jīng)驗比較復(fù)雜，需要較多的學(xué)科配合;進(jìn)行深入的信號處理。
常用的精密診斷方法主要包括：振動測定，設(shè)備的零部件、整機都有不同程度的振動。
液壓機械系統(tǒng)的振動往往會影響其工作精度，加劇設(shè)備的磨損，加速疲勞破壞;而隨著磨損的增加和疲勞損傷的瘇，機械設(shè)備的振動將更加劇烈，如此惡性循環(huán)，直至設(shè)備發(fā)生故障、破壞。
設(shè)備發(fā)生故障時，常表現(xiàn)為振動頻率的變化，通過檢測振動的頻率、轉(zhuǎn)數(shù)、振動的速度、加速度、位移量、相位等參數(shù)，并進(jìn)行分析，從中可以找出產(chǎn)生振動變化的原因。
油液監(jiān)測分析，對液壓油、潤滑油進(jìn)行監(jiān)測或定期取樣檢測分析，通過對其清潔度及其他理化指標(biāo)的檢驗，確定其劣化程度和使用性能的狀態(tài);或用鐵譜分析技術(shù)、光譜分析技術(shù)等磨粒檢測技術(shù)，獲得摩擦副磨損的信息，判斷設(shè)備主要零部件的磨損程度。
紅外線測溫診斷，通過測定設(shè)備輻射出的紅外線，確定溫度分布(如加熱管的溫度分布)，以確定設(shè)備是否有異常。
紅外線探測器可分為熱探測器和光子探測器兩類。
熱探測器技術(shù)根據(jù)入射紅外線的熱效應(yīng)引起探測器材料某一性質(zhì)變化而實現(xiàn)探測目的。
光子探測器技術(shù)根據(jù)入射光子流引起物質(zhì)電學(xué)性質(zhì)的變化達(dá)到探測目的。
紅外線測溫技術(shù)已廣泛應(yīng)用于液壓機械系統(tǒng)運行過程各階段的狀態(tài)監(jiān)測與診斷。
超聲波無損探傷技術(shù)是利用材料本身或內(nèi)部缺陷對超聲波傳播的影響，來探測材料內(nèi)部及其表面缺陷的大小、形式及分布情況。
超聲波無損探傷技術(shù)是在不損傷和不破壞材料或設(shè)備結(jié)構(gòu)的前提下，對材料或設(shè)備構(gòu)件的物理性質(zhì)、工作狀態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)實行檢測的質(zhì)量評價的檢測技術(shù)。
2.3智能診斷技術(shù)。
指模擬人腦機能，有效獲取、傳遞、處理、再生和利用故障信息，運用大量獨特的專家經(jīng)驗和診斷策略，識別和預(yù)測診斷對象包括模糊診斷法、灰色系統(tǒng)診斷法、專家系統(tǒng)診斷法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)診斷法等。
目前研究最活躍的是專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使故障診斷智能化，具有廣闊發(fā)展應(yīng)用前景。
基于人工智能的專家診斷系統(tǒng)，是計算機模仿在某一領(lǐng)域內(nèi)有經(jīng)驗的專家解決問題的方法，將故障現(xiàn)象輸入計算機，計算機根據(jù)輸入現(xiàn)象及知識庫中知識按推理集中存放的推理方法，推算出故障原因，并提出維修或預(yù)防措施。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模仿人的大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)特性，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的容錯、學(xué)習(xí)、聯(lián)想記憶、分布式并行信息處理等功能，把專家經(jīng)驗輸入網(wǎng)絡(luò)，通過對故障實例和診斷經(jīng)驗的訓(xùn)練學(xué)習(xí)依據(jù)一定的訓(xùn)練算法，得到最佳接近的理想輸出。
3 結(jié)束語
對液壓機械系統(tǒng)故障的分析與診斷的目的是為確保維修質(zhì)量打基礎(chǔ)，維修方式的選擇應(yīng)從故障發(fā)生的安全性、經(jīng)濟(jì)性考慮。
機械設(shè)備的維修方式是對機械維修時機和維修深度的控制模式。
采用合理的維修方式可以有效地延長工程機械的使用壽命，提高機械設(shè)備的工作效率，以確保液壓機械系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
礦山液壓機械常見故障【2】
摘要:礦山液壓機械大都在較惡劣的環(huán)境下工作,造成液壓系統(tǒng)故障有諸多因素,且液壓系統(tǒng)是在絕對封閉狀況下運行,損壞與失效經(jīng)常發(fā)生在內(nèi)部,部位不易確定。
因此,熟悉了解礦山液壓機械系統(tǒng)常見故障及采用快速、正確判斷故障部位的方法,對于液壓系統(tǒng)故障的迅速診斷及維修尤為重要。
關(guān)鍵詞:礦山液壓機械;液壓技術(shù);常見故障分析
一、礦山液壓機械系統(tǒng)常見故障
1、系統(tǒng)無壓力或壓力不足。
主要原因有:泵不供油、油箱油位過低吸油困難、油液粘度過高、泵轉(zhuǎn)向不對、泵堵塞或損壞、接頭或密封泄漏、主泵或馬達(dá)泄漏過大、油溫過高、溢流閥調(diào)定值低或失效、泵補油不足、閥工作失效。
2、執(zhí)行機構(gòu)運動速度不夠或完全不動。
主要原因有:潤滑不良、摩擦阻力變化、空氣進(jìn)入、壓力脈沖較大或系統(tǒng)壓力過低、閥出現(xiàn)故障、泄漏增大、別勁、燒結(jié)。
3、溫度過高。
主要原因有:油粘度過高、內(nèi)泄嚴(yán)重、冷卻器堵塞、泵修理后性能差及油位低、壓力調(diào)定過大、摩擦損失大。
4、壓力或流量的波動。
主要原因有:泵工作原理及加工裝配誤差引起、控制閥閥芯振動、換向時油液慣性。
5、泄漏。
主要原因有:密封失效或接頭松動、閥等元件工作失效、相對運動表面磨損嚴(yán)重、溫壓力過高。
6、振動和噪聲。
主要原因有:系統(tǒng)進(jìn)入空氣或空穴、機械系統(tǒng)引起的振動、壓力和流量脈動大、油流漩渦、油面過低、元件堵塞或阻力太大、泵校正不當(dāng)或油粘度大。
7、液壓沖擊。
主要原因有:工作部件高速運動的慣性、元件反應(yīng)動作不夠靈敏、液流換向、節(jié)流、緩沖裝置不當(dāng)或失靈、泄漏增加、空氣進(jìn)入、油溫過高。
8、液壓卡緊。
主要原因有:徑向力不平衡、元件被雜質(zhì)阻塞、彈性變形或膨脹引起的附加阻力、相對運動表面加工質(zhì)量差。
二、故障診斷技術(shù)及應(yīng)用
1、主觀診斷技術(shù):指維修人員利用簡單的診斷儀器憑借個人的實踐經(jīng)驗分析判斷故障產(chǎn)生的原因和部位。
方便快捷,可靠性較低,屬于較簡單定性分析。
包括直覺經(jīng)驗法、參數(shù)測量法、邏輯分析法、堵截法、故障樹分析法等。
直覺經(jīng)驗法指維修人員憑感官和經(jīng)驗,通過看、聽、摸、聞、問等方法判斷故障原因:看執(zhí)行元件是否爬行、無力、速度異常,液位高度、油液變質(zhì)及外泄漏,測壓點工作壓力是否穩(wěn)定,各連接處有無泄漏及泄漏量;聽泵和馬達(dá)有無異常聲響、溢流閥尖叫聲、軟管及彎管振動聲等。
摸系統(tǒng)元件的油溫和沖擊、振動的大小、聞油液是否變質(zhì)、軸承燒壞、油泵燒結(jié)等。
詢問設(shè)備操作者,了解液壓系統(tǒng)平時工況、元件有無異常、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)及出現(xiàn)過的故障和排除方法。
參數(shù)測量法指通過測得系統(tǒng)回路中所需點處工作參數(shù),將其與系統(tǒng)工作正常值比較,即可判斷出參數(shù)是否正常、是否有故障及故障所在部位,適于在線監(jiān)測、定量預(yù)報和診斷潛在故障。
邏輯分析法指根據(jù)元件、系統(tǒng)、設(shè)備三者邏輯關(guān)系和故障現(xiàn)象,通過研究液壓原理圖和元件結(jié)構(gòu),進(jìn)行邏輯分析,找出故障發(fā)生部位。
堵截法指根據(jù)液壓系統(tǒng)的組成及故障現(xiàn)象選擇堵截點,堵截法觀察壓力和流量的變化,從而找出故障的方法。
堵截法快速準(zhǔn)確,但使用較麻煩,拆裝量大,需要整套的堵截工具和元件。
故障樹分析法指對系統(tǒng)做出故障樹邏輯結(jié)構(gòu)圖,系統(tǒng)故障畫在故障樹的頂端為頂事件,根據(jù)各元件部位的故障率數(shù)據(jù),最終確定系統(tǒng)故障。
適合較大型、較復(fù)雜系統(tǒng)故障的判定和預(yù)測。
2、儀器診斷技術(shù):根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力、流量、溫度、噪聲、震動、油的污染、泄露、執(zhí)行部件的速度、力矩等,通過儀器顯示或計算機運算得出判斷結(jié)果。
診斷儀器有通用型、專用型、綜合型、其發(fā)展方向是非接觸式、便攜式、多功能和智能化。
包括鐵譜記錄法、震動診斷法、聲學(xué)診斷法、熱力學(xué)診斷法等。
如鐵譜記錄法,通過分析鐵粉圖譜,根據(jù)鐵粉記錄圖片上的磨損粉末、大小和顏色等信息,準(zhǔn)確得到液壓系統(tǒng)的磨損與腐蝕的程度和部位,并可對液壓油進(jìn)行定量污染分析和評價,做到在線檢測和故障預(yù)防。
3、數(shù)學(xué)模型診斷技術(shù):指用一定的數(shù)學(xué)手段描述系統(tǒng)某些可測量特征量在幅值、相位、頻率及相關(guān)性上與故障源之間的聯(lián)系,然后通過測量、分析、處理這些信號來判斷故障源部位。
其實質(zhì)是以傳感器技術(shù)和動態(tài)測試技術(shù)為手段,以信號處理和建模處理為基礎(chǔ)的診斷技術(shù)。
包括功能診斷法、信號法、頻域診斷法、隨機信號頻率響應(yīng)法、主成分診斷法等。
4、智能診斷技術(shù):指模擬人腦機能,有效獲取、傳遞、處理、再生和利用故障信息,運用大量獨特的專家經(jīng)驗和診斷策略,識別和預(yù)測診斷對象包括模糊診斷法、灰色系統(tǒng)診斷法、專家系統(tǒng)診斷法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)診斷法等。
目前研究最活躍的是專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),使故障診斷智能化,具有廣闊發(fā)展應(yīng)用前景。
基于人工智能的專家診斷系統(tǒng),是計算機模仿在某一領(lǐng)域內(nèi)有經(jīng)驗的專家解決問題的方法,將故障現(xiàn)象輸入計算機,計算機根據(jù)輸入現(xiàn)象及知識庫中知識按推理集中存放的推理方法,推算出故障原因,并提出維修或預(yù)防措施。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模仿人的大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)特性,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的容錯、學(xué)習(xí)、聯(lián)想記憶、分布式并行信息處理等功能,把專家經(jīng)驗輸入網(wǎng)絡(luò),通過對故障實例和診斷經(jīng)驗的訓(xùn)練學(xué)習(xí)依據(jù)一定的訓(xùn)練算法,得到最佳接近的理想輸出。
三、結(jié)論
由于礦山設(shè)備工作狀態(tài)的多樣性及液壓系統(tǒng)的愈加復(fù)雜,在生產(chǎn)實踐中還應(yīng)該積極研究與應(yīng)用多種現(xiàn)代先進(jìn)診斷技術(shù)。
隨著診斷技術(shù)智能化,高精度化,不解體化并與先進(jìn)通訊技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù),智能傳感器技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的融合,礦山液壓機械系統(tǒng)故障診斷的準(zhǔn)確性,快捷性和便利性必將大大提高。
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