工程机械液压缸内泄露故障检测分析

常海静 杨杰 杨红

摘 要：在工程机械制造领域，油压系统广泛使用低成本，运行稳定，无阶段变速器。因为它在发电机和执行机构的设备上发挥了很好的作用，所以油压汽缸是油压系统中最重要的执行元件。所有设备都正常运行吗？其寿命与油压汽缸的工作状态密切相关，油压汽缸部件损坏或密封，造成环境污染，降低油压汽缸正常工作压力。可能会影响正常的动作状态，造成重大事故。在分析油压汽缸泄漏特性的基础上，根据油压汽缸的实际工作状态和故障诊断

关键词：工程机械;液压缸;泄露故障

液压汽缸是液压机械制造的重要执行元件，液压汽缸的泄漏是系统的典型问题之一油压控制泄漏可能导致系统控制性能下降、控制精度和速度异常。另外，由于油压油的大量消耗，整个系统被关闭，泄漏是由于间隙和压力的降低，外部的泄漏主要是来自外部和内部的泄漏。只有仔细观察了外部的泄漏后才能发现，内部泄漏很难直接观察，这不仅故障率高，而且具有很高的机密性，泄漏率是非常重要的指标，这个很大程度上决定了油压汽缸的性能。现在，液压汽缸广泛使用的漏检方法中包含了杯子，将杯式油压油放入计量筒口的方法，另一方面，将压力提高到必要的压力，解除测定汽缸，将汽缸连接到气缸的油孔，在规定时间内测量泄漏量。测量结果是科学的，但是保持压力的方法可以反映液压汽缸内的泄漏，如果汽缸内泄漏量大，泄漏会在时间内发生，这很难识别。因此，开发检测油压汽缸泄漏的自动系统非常重要和实用，开发了油压汽缸泄漏综合监视系统，这个系统收集了测定盘、流量计和传感器，保证检测不同圆柱的泄漏流程，这个系统的测定简单快，测定结果及时准确[1]。

1.泄漏产生的原因分析

漏油容易导致油的温度上升，对油压系统的性能和效率有很大的影响。维持电力不足、压力质量差，影响機械稳定性、可靠性和寿命的其他因素。典型的泄漏原因有以下几点：

1.1设计因素

油压系统的可靠性很大程度上取决于设计和选择的密封性，密封材料和密封性的选择规则，油压和密封材料的兼容性类型，负荷条件，极限压力，工作速度，环境温度的变化等，设计时必须选择合适的防尘贴纸。为了避免坏掉的粉尘等污染物进入系统，石油被污染、泄漏，在工程机械设备的运行中，泄漏归因于液压汽缸运动表面的几何精度和粗糙度。以及重要部件的强度。

1.2制造和装配因素

在制造和组装过程中，所有油压部件和密封装置都必须有尺寸公差，形状公差和表面处理要求。如果制造和组装之间发生错误，在使用过程中有可能减少泄漏。

1.3油液污染及零部件的损伤

在高压油压系统中，更多的空气溶解在石油中形成气泡，在低压侧容易分解，润滑油迅速流入部件表面，加速表面磨损，造成泄漏，空气中的粒子和水的污染有可能会损坏零件和密封剂，是造成泄漏的原因。

2.液压系统泄漏故障诊断方法

油压系统的泄漏通常通过油压汽缸或工作装置的位移指标来实现。经常使用的诊断系统故障的方法有经验性的诊断和试验方法。

2.1经验诊断法

诊断油压汽缸泄漏的实验方法是询问操作者有什么异常，紧急故障主要是由于油压系统的污染和随机负载造成的，大部分情况下，慢慢失效是由于密封材料的磨损造成的。

另外，操作员检查油压系统的动作状态，当液压汽缸移动到极限位置时，确认油压系统的工作压力是否达到极限。给定值：如果未达到规定值，如果压力还不符合要求，则通过调整式安全阀泄漏油。

2.2试验方法

首先，如果油压系统的节点没有被拆下，可以按照试验作业计划投入，然后操作开闭阀，为了使活塞的油压汽缸在试验位置运转，可以将油压汽缸分解回管道室。确认液压汽缸是否泄漏[2]。

3.液压缸内泄漏复合检测系统

基于液压汽缸泄漏机制的综合分析和一般故障诊断，设计了三元混合过程，测量了仪器的汇合、流量表和感光器。为了实现对不同泄漏容量的汽缸的检查，油压汽缸的密封性检查系统比现有工艺增加了光电传感器。随着测量精度和自动化的提高，通常在测量盘和测量仪器系统中集成，该系统在不同的泄漏状况下进行测量，改进检测方法，便于使用探测装置，结果更快准确。

3.1系统硬件设计

该系统主要由流量计、光传感器、PLC、触摸屏构成。PLC基本上完成了数据收集、计算、显示、存储和处理。传感器面板上的数据要求和印刷，这是连接到油压汽缸泄漏综合控制系统主要硬件组件的示意图，脉冲信号被选择为高速脉冲输入，选择速度表模式测量流量，各高速计数器是当前的比特率和预先设定的值，两个值都是完全的符号[3]。

3.2系统软件设计

PLC用于实时检测油压汽缸泄漏。说明数据收集的过程。为了设置高速计数器，高速计数器的新当前值和新预设值，必须设置控制字节，使第5和第6个等于1。执行HSC命令，将新数值输入到高数计算器中。

4.液压缸振动、压力信号的特征分析及对比验证

4.1液压缸振动信号的频谱分析

由于水缸振动隔离取样频率大大低于声学取样频率，可以更准确地反映信号的低频部分，使用DASP软件快速傅里叶变换是目前来说最实用实际的方法。

分析波形图和振动信号表，考虑到采样许可，4个油压汽缸的主频率为180hz-190hz。主要成分是1～6倍，测定了接近油压泵液计算脉动频率的频率。这表明油压泵的影响更加显著，油压汽缸的振动和频率倍增的原因是一个以上油压泵的故障，油压汽缸的传输频率是2倍，但是液压汽缸之间没有任何联系。油压汽缸活塞或驱动介质的双重运动会使高频部分的振幅变大。

另外，通过进一步观察光谱的振幅变化，可以发现油压汽缸1油压汽缸6的大振幅的频率成分在振幅小的其他频率成分的3倍以上不同。油压汽缸3φ和油压汽缸4角的各频率的振幅差几乎是2倍。因此，在四个油压汽缸中，油压汽缸1的振幅较小的状态下，与其他油压汽缸明显不同，可能会发生大的故障。油压差大的油压缸1，6的稳定性不是油压缸3，4的稳定性，而是有几个隐患，需要进一步观察和研究。

4.2液压缸压力信号的特征分析及对比验证

压力信号分量包括压力变化信号、液体脉动信号和噪声信号，压力变化信号受到传感器和泵的影响。如调整阀的管道、油压汽缸等以上分析所示，泄漏量增加时液压汽缸的压力会缓慢上升，运动会变得不顺利。6.2.压头被压入时，液压汽缸2#、3#、4#、5#和 6#的工作压力迅速上升到最高峰的约48mn。然后慢慢地下降一部分，在让后保持不变，几乎没有变化，工作压力急速上升到峰值，急剧下降到工作压力的开始值。

挤压机的油压系统可以同时控制6个油压汽缸，根据压力变化图可以发现两种情况。由于油压控制系统本身不同步，导致工作压力的变化，其次液压汽缸有一定的泄漏风险，工作舱中的油压不足。

考虑到上述情况，油压汽缸的工作压力缓慢上升，达到顶峰的只有时间，这个产品最终被推出的话，由于内部泄漏，压力曲线的提高有可能开始推迟，稳定的上升趋势和高速上升可能是由于缺乏同步控制，但是，液压汽缸的工作压力增加缓慢，其他油压汽缸的压力同时增加，所以可以确认内部是否有泄漏。

结语：

本文献主要研究了声发射、振动扩散、EMD技术等重要技术。确认挤出机的油压汽缸的状况和故障振动，特别分析油压汽缸的泄漏特性。为了得到一系列的初步研究，押出机的油压系统有很多部件，缺乏诊断机器故障相关知识的基础。我正在进一步研究状态检查和故障诊断，进一步详细研究和讨论振动产生和故障排除机制。设计和建设可移动的地面站，第三，由于油压系统的不同配置部分的相互作用更广泛，所以不同类型的振动信号和不同收集方法的优点可以使用一个或多个不同的方法。与油压系统相关，符合挤压过程和质量要求。实现数据监控设备的实际生产和修理的计划

参考文献：

[1]高立龙，李九林，蒋文峰，于雨.工程机械液压缸内泄漏故障检测分析[J].液压气动与密封，2021，41（01）：70-73.

[2]张云涛.液压缸密封圈损伤的流场分析及内分泌故障诊断研究[D].湖南师范大学，2019.

[3]纪志勇.液压故障模拟试验台测控系统开发[D].燕山大学，2018.