关于液压系统故障诊断的研究

陈有富

摘 要：本文笔者对液压系统的常见故障、故障诊断方法及发展进程进行了详细的阐述，并对其漏油故障原因与具体的解决方案进行叙述，对于常见故障进行实例分析，希望能为相关人士提供借鉴。

关键词：液压系统；常见故障；故障诊断；解决方案

液压系统是由各种不同的元件所构成，主要包括动力元件、执行元件、辅助元件、传动介质以及控制元件组成而成，由于液压系统装置具有功率密度高、速度刚度大、冷却热散以及操作简单等特点，得到了机械工程专业人员的广泛运用，目前，我国百分之九十以上的机械工程都应用了液压技术，随着社会科技的快速发展，专业液压技术人员将微电子技术与互联网技术以及传感技术等众多新型技术进行了有效的结合，推动我国液压系统向着智能化、一体化、自动化方向发展。

1.机械液压传动系统的常见故障

1.1 压力异常

利用压力表，机械液压传动系统压力异常一般都很容易检测出来，这是因为其设计时预留了很多的压力测试点。通过压力表测出读数与正常值的比对，即可找引起压力异常的液压元件。

1.2 速度异常

速度异常一般是由于工程机械上的调速阀、节流阀、变量泵变量机构出现了问题，通过测试、比对、调节执行元件的速度可恢复。

1.3 动作异常

动作异常一般是液压缸内泄或换向阀出现异常导致的，通过观察、比对相关执行元件的动作来实现。还可以测试行程控制、动作顺序，继而找出异常部位。

1.4 外部泄漏

外部泄漏一般是其回路或系统出现异常震动或施工不合理导致的，也是液压系统中最常见的最普遍的故障。

2.液压系统故障分析诊断的一般方法

2.1正确分析故障现象是处理故障的前提

正确分析故障现象是处理故障的前提，液压系统的故障原因有很多，在不同的情况下，总有一种情况是造成故障的最主要的原因。处理故障的第一步就是分清它是哪一类的故障，是压力方面的，还是速度、动作方面的故障。要知道，任何故障的发生都不是突然发生的，都是由小到大，逐步积累、恶化，达到故障发生的临界点后，才暴露出来的，这就要求我们，在日常的使用，运行过程中，做好运行、检修、维护记录，这是为我们解决问题提供的最为原始、最为有效的依据，能极大地缩短故障的处理时间，少走弯路。

2.2故障分析思路是提高诊断准确性、快速性的关键

液压系统大致可以分为动力部分、控制部分、执行部分3个大的方面。液压系统故障的主要表现是，系统的压力异常，执行机构的速度异常和动作异常，其他的还有系统的噪声、温度的突然升高、漏油等几个大的方面。故障发生后，不要盲目的停机与下结论，要根据故障的最终现象，判断出故障的类别，通过查看系统运行、点检，维护记录，找出各种直接、间接的可能的原因，要多问自己几个为什么，利用逻辑分析判断的方法，最终找出发生故障的部位，拿出解决问题的办法也就比较容易一些。

2.3传统诊断方法及电脑检测及诊断

在液压系统出现故障时，应严格按照液压检测的规定与标准进行维修。a、在出现液压故障时，应首先向操作人员询问故障发生的现象或者具体特征，采用排除法来判定机械液压故障的具体原因，优化故障检查的步骤，减少维修的时间。b、故障发生后，应根据液压系统产生的具体故障与损坏原因进行初步的诊断，并结合对施工中所产生的问题进行深入的分析，严禁专业知识不足的施工人员盲目的对机械的液压系统进行拆卸，避免将简单的故障扩大化，增加了维修的成本与时间。c、对其进行观察，然后找出可能发生故障的部位并用适当工具及仪器进行试操纵、辅以短路、断路等一列的检查，记录各项检查结果，然后经过综合的分析比对，最终找出故障发生的部位和原因。

3.当前机械液压系统泄漏的原因和解决方案

3.1液压系统的泄漏的原因

液压系统泄漏导致的液压系统故障是最为普遍的，液压系统出现泄漏的情况，一般出现在正常操作一段时间之后，其主要的原因是液压系统在工作时，由于大幅度的冲击与振动，导致了液压系统的连接接头出现松动的现象，还有可能是因为动密封件与配件之间产生摩擦，导致出现泄漏情况.

3.2控制液压系统渗漏的解决方案

3.2.1减少冲击和震动

想要有效的减少冲击与震动所造成的液压系统泄漏问题，可以通过以下几种方式：在所有管子上安装减震支架予以固定，使其吸收液压系统工作时所产生的冲击与震动；在液压系统安装时，选用蓄能器来进行安装；最大限度的减少管子与接头的数量，而且在管子的接口处要采用焊接的方式连接，确保管子在震动时不会出现松动现象。

3.2.2减少密封部件的磨损

正常角度来说，如果在密封部件的设计、加工、安装过程中都符合相关的操作标准与规定，都可以保障在正常使用過程中不会出现渗漏的现象，但如果想延长密封部件的使用寿命，而可以通过加强设计方面的措施，来降低密封部件的磨损程度。

4.液压传动系统故障解决的实例

4.1压力异常的解决实例：

轧机弯辊压力波动

通过弯辊压力换算得到的弯辊力，在正常轧制时，工作辊正弯弯辊力要设定在某一数值，在这期间弯辊压力也随之设定在相应的压力范围内，其数值不波动（因为工作辊有原始凸度，工作辊正弯辊法是使工作辊挠度减小，负弯辊法使之增大），比如：8MPA。此弯辊压力产生于带有放大器的比例阀，比例阀内有滤芯，可定期清理及更换。产生弯辊力波动时，其弯辊压力也随之波动，波动范围小，为+-1MPA，通过分析，可能造成原因：1.放大器电流控制异常；2.比例控制阀波动。通过元件互换法，找出比例阀工作异常，最后找出滤芯污染造成，并形成周期项目，可定期清洗滤芯及更换滤芯，以保证液压回路长时间稳定运行。

4.2速度异常的解决实例：

酸洗入口框架摆动不动作酸洗1#开卷器框架摆动不动作，现象是可CLOSE，OPEN时不动作，之前手动动阀只运动一次，之后框架无论如何手动捅阀不再动作。

酸洗入口设备检修完毕后，准备恢复生产设置，将1#开卷器框架摆动拉回原位，发现框架摆动不动作，通知机械技术人员到现场检查（停机期间此设备未检修）。技术人员手动动作换向阀，框架摆动拉回原位，动作一次正常，再次动作框架无法回原位。分析可能是换向阀电磁铁损坏造成。更换电磁阀线圈后，手动第二次动作换向阀，无法换向，机构不动作，反复动作换向阀，都无法换向，后更换换向阀，也无法换向。再次分析：1.机械机构卡阻，胶管拆卸，导链拉动框架，机构灵活未卡阻2.压力没到液压缸有杆腔或卸荷，可能23号阀无法远程控制37-21号阀，询问电气人员23号阀控制电压，与2#框架摆动一样，可排除电气故障；更换23号阀和37-21号阀；并调试22-1号阀，调试正常，都没有效果3.流量截流。在每次动作换向阀时，发现两个异常现象：a.一直有液体流动声音，卸荷或流量小没有充进管道b.压力升高到系统压力13MPa，某部件保压。

在反思异常现象的同时，结合2#阀台的对比，发现9-2单向节流阀接近关闭状态，因此框架在流量很小的情况下，短时间换向根本无法拉回框架。调节节流阀后，动作正常。

4.3动作异常的解决实例

轧机出口步进梁液压缸内泄造成运卷时下沉

轧机1#出口步进梁（两件液压缸同时提升）在运卷时，出现丢失提升高位信号现象，通过液压阀台测量压力发现，运卷过程中（液压锁处于锁死状态）18-3压力由13.7MPA慢慢减小，18-4压力由0.5MPA逐渐增大，最后液压缸有无杆腔压力相互持平为6MPA左右，通过两次换向，换向阀动作正常，说明液压缸有内泄，接下来需判断两个液压缸哪个在内泄，利用观察法，手摸触感油管温度，由于温度不明显；于是采用排除法，封死一件液压缸管路，测量其压力变化，最终找到内泄液压缸。另外还可以测量液压缸缸杆伸出的位置（做好标记），执行机构位置发生变化使传感器感应不到。因此缸杆位置出现变化，也可以判断故障。

总结

随着机械设备的不断创新与发展，液压系统故障诊断也要不断的完善与创新，才能跟上现代化社会发展的步伐，在传统故障诊断系统的基础上，同时融入先进的现代信息技术，如多媒体技术、Internet 技术、信息融合技术、智能传感器技术等，提高控制系統的开放性、容错性和实用性，推动我国液压系统诊断技术持续稳定的发展。

参考文献

[1]范士娟，杨超.液压系统故障智能诊断技术现状与发展趋势[J].液压与气动，2010（03）：22-26.

[2]蒋威，高钦和，张志永.液压系统故障诊断技术综述[J].液压气动与密封，2010，30（11）：8-12.

（作者单位：本钢浦项冷轧薄板有限责任公司）