液压系统故障诊断技术课件.ppt

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1、液压系统故障诊断方法,TROUBLE SHOOTING,TROUBLE SHOOTING FOR YOUR HYDRAULIC SYSTEM,基础篇,哪些问题要讲？,1，故障的概念2，故障的分类3，失效形式4，故障诊断技术5，故障产生的分析6，工程机械的故障维修和保养,何为液压故障？,液压设备的液压系统和液压元件在运转状态下，出现丧失或大幅度降低其应有的性能，并同时缺失基本功能的状态，我们称之为故障。,何为修复？,液压系统和元件经过专业人员修理后，恢复元件的性能，并通过测试达到性能，在设备上安装调试后，恢复设备的液压系统工作性能的全过程，就叫修复。,二、故障分类概要,故障的发生存在必然性和偶然

2、性，我们给机械液压设备的故障进行分类，目的是想通过对故障特性的了解，找出分析和解决故障的方法来，尽快恢复设备的正常运行。可从工程复杂性、经济性、安全性、故障发生的快慢、故障起因等不同的角度对故障进行分类。,二、故障分类,1、通用管理分类随机性故障和规律性故障。随机性故障是不可预测的，其发生的间隔期无法估计，有发展过程的随机性，可以用状态监测方法测定，例如，系统中液压阀卡滞、堵塞的问题；无发展过程的随机故障则无法观察确定，人们只能根据记录及故障数据分析，通过改进设计、增强元件的可靠性以减少故障的发生。,规律性故障,规律性故障是指在一定的周期内发生同样或相似的故障，或者在某种条件具备的时候，就会发

3、生的故障，这种故障可以预测，所以其间隔期可以估计。有发展过程的规律性故障可以用“状态监测方法”测定，例如，滤清器的堵塞问题；无发展过程的规律性故障可以有计划地进行部件更换或检修，例如液压泵马达的变量摇摆支承的损坏。,2、故障发生时间的长短,可分为：间断性故障和永久性故障。间断性故障-在很短的时间内发生，并使设备局部丧失某些功能，而在发生后又很快恢复到正常状态的故障。 例如，压路机振动电磁阀的插头接触不良，导致时而通电时而断电，使得压路机的振动时而工作，时而不工作。永久性故障-是指有些故障会使设备丧失某些功能或全部功能，并且不能自动恢复到正常状态，直到出故障的零部件被修复或更换，设备的功能才恢复

4、，这样的故障，我们称之为永久性故障。例如，压路机的振动泵损坏，导致振动不工作，必须将液压泵修复好以后，振动功能才可以恢复。,永久性故障可进一步作如下分类：按照故障造成的功能丧失程度分类：（1）完全性故障：使得设备完全丧失功能的故障；例如，行走机械的液压泵或马达的主轴完全断掉或者键完全磨损脱离传动，导致液压泵没有压力油输出，全车的液压元件均不能工作，则设备的功能就全部丧失了。（2）部分性故障：使得设备某些局部功能丧失的故障；例如，摊铺机振捣系统发生故障，则振捣功能丧失，但是，摊铺机仍然可以进行摊铺作业，可以不使用振捣而正常铺路。,2、故障发生时间的长短,3、故障发生的快慢,（1）突发性故障：我们

5、不能提前预测的故障；举例一，液压系统的高压管突然爆了，压力全部损失了，设备无法工作，这就是我们无法预测的突发故障。举例二，液压系统中的某个阀突然被杂质卡住，导致阀不能正常工作。突发故障也是经常发生的故障。,（2）渐发性故障：通过分析和测试可提前预测的故障，即故障有一个形成的过程。举例一，溢流阀，长期处于工作状态，阀芯长期有冲击，会产生磨损，时间足够长之后，阀芯磨损，导致阀的内泄增大，阀的设定压力就不精准，使用一段时间后，我们就要提前对此阀进行更换或修复。举例二，液压油的过滤器需要定期更换。,3、故障发生的快慢,突发和渐发故障进一步分类,1）破坏性故障：既是突发性故障又是完全性故障；举例说明一，

6、液压柱塞泵内部的某个元件突然损坏，导致柱塞等元件的断裂，造成液压泵的严重损坏，使得设备必须完全停止工作，是突发性的完全故障。2）渐衰性故障：既是部分性故障又是渐发性故障；正常的机械元件或液压元件的磨损周期是可以预测的，元件的部分损坏使得设备的效率下降，部分功能损失了。举例说明一，由于液压柱塞泵的系统清洁度不够好，泵的配油盘会逐渐地被磨损，当配油盘高压封油环磨损后尺寸足够小，封油效果下降，液压泵的容积效率下降,但是,不表明液压泵不可以使用,只是液压泵发挥的能力下降了。液压泵的容积效率是逐渐下降的，所以叫渐衰。,3、故障发生的快慢,4、按照故障的原因,（1）磨损性故障：设计时便可以预料到的，属于正

7、常磨损造成的故障；例如，液压泵的正常磨损可以通过一定保养手段延长磨损周期，比如我们使用精度更高的过滤装置提高液压油的清洁度等。（2）错用性故障：由于使用时，负载、压力、流量等虽未超过设计的规定数值，但是此规定数值本身就不适应实际情况，这是设计不合理而导致出现的故障。举例说明一，18吨压路机的振动泵使用55毫升/每转，压力为350公斤/平方厘米的泵，可以正常发挥功能，如果设计使用了63毫升每转和200公斤每平方厘米，固然可以使用，但是，由于泵的功率不足，会导致频繁损坏。63X200(12600)55X350(19250),5、按照故障的危险性,（1）危险性故障：设备故障， 元件损坏会形成碎片飞出

8、或高压油飞溅，设备严重损坏， 甚至人身伤亡的液压故障；举例一，如果安全溢流阀失效， 系统超高压运行，造成爆管或紧固螺栓断裂飞射等现 象，高压油飞溅会伤人，螺栓飞射如子弹，会伤人 或损坏设施，故称为“危险性故障”。（2）安全性故障：指设备出现的故障没有任何危险性；举例说明一，启动液压设备时，不能开车动作的故障；举例说明二，液压制动系统产生内泄或者外漏后，导致制动管路的压力不够，液压制动系统会自动启动紧急制动，导致设备不能再启动，为安全性故障。,6、其他,按照故障影响程度的分类：有灾难性的，例如，电路短路后失火，造成机毁人亡；严重性的，液压泵内部损坏，导致系统完全的污染；不严重的，例如，液压泵的磨

9、损，导致内泄，设备不能正常工作；轻微的，液压系统漏油等。按照故障出现的频繁程度分类：非常容易发生的、容易发生的、偶尔发生的、极少发生的。按照故障的紧急程度分类：需要立即排除的、尽快排除的、可缓慢排除的和不受限制的故障。,三、失效形式,机械产品所发生的故障在液压系统中都可能发生，其中最基本的失效形式有：变形、应力断裂、磨损、腐蚀冲击断裂等，液压系统特殊的失效形式有污染、泄漏、气蚀液压卡死等。,失效的形式（1）,失效的形式（2）,失效的形式（3）,失效的形式（4）,失效的形式（5）,四，故障诊断基本概念,液压故障诊断技术：故障的概念，故障的现象，故障的诊断和故障的排除。由于液压系统是封闭运行的，所

10、以故障的诊断比较困难。但故障原因一经发现，故障的排除措施就是必须的。当一个复杂的液压系统出现故障时，绝不可能将所有的液压元件都逐个拆开来检查，也不能漫无边际地乱拆、乱查，而只能根据故障现象，分析故障产生的原因，找出引起故障的缘由，然后进行拆卸、检查和排除。,四，故障的诊断基本过程,液压故障诊断和排除的全过程：1，了解液压系统的运行状态，利用各种检测方法进行诊断，以获得有用的诊断信息；2，据诊断信息反映的运行状态特征与该液压系统正常功能进行比较；3，对运行设备故障进行诊断，并作出判断；4，修复元件并调试系统，使得设备的液压元件完好，也使得液压系统恢复正常工作状态。,四，故障的诊断应有的功能,液压

11、故障诊断的内容，包括对液压系统运行状态及其液压故障的识别、预测和监视三个方面。从功能上分析，液压故障诊断具有以下三种功能：1、预防功能：通过对液压设备故障原因的了解，提前对设备进行评估诊断，当系统发生故障时，能及时发出警报信号。2、应急功能：能判定故障原因，确定故障位置，以便迅速处理故障。3、监控功能：应用各种状态（或参数变化）估计的方法去确定故障的大小，并进行状态监控，为处理故障提供重要的依据。,四，故障诊断的特点紧迫性,现场施工中的工程机械液压系统故障的诊断，往往受现场条件的限制，并且在出现故障后要求尽快排除，以免影响施工进度。,工程机械上，多数使用了液压系统作为设备的动力传动系统，我们对

12、这类工程机械称作“全液压”工程机械，行走液压驱动，液压动力转向，液压动力制动工作装置的执行机构液压驱动。例如，压路机上。,四，故障诊断的特点预防性,液压系统运行状态处于正常到异常之间的的状态，称为液压故障前兆期。例如系统噪声有所增大，但尚未达到液压故障所反映的噪声级，但是伴随着压力下降；则应加强监视，及时处理。只有这样才能大大提高液压设备的利用率。设备故障诊断的方法有很多种方法，很多的专业人士都有各自的方法，而我们总结的故障诊断方法如下，目的是为了适应不同种类的故障，因为故障的种类千变万化，所以我们使用的故障诊断方法也要相应地改变。,四，故障的诊断成为医生,液压故障的诊断方法：1，对故障的现象

13、进行分析，2，找出液压系统中故障元件，3，确定故障点，4，分析故障点的故障源。5，确定故障元件，制定排除故障的方案。,四，故障的诊断成为医生,诊断故障比排除故障更难，特别是初学液压的技术人员,感到无处下手。我们在这里做液压系统故障诊断的方法介绍，引导大家逐步了解故障诊断的方法，成为液压系统的“医生”,大臂有点“红肿”！,四，故障的诊断如何成为“液压医生”？,正确诊断就像医生行医一样，具备以下这样几种能力，方能成为液压医生：1，保健能力-了解各种设备日常正确的使用方法和规范；2，处方能力-编制日常正确的保养方法，更换保养元件；3，安排住院-设备和元件大修方法的制定；4，手术能力-制定设备或元件的

14、正常维修工艺和标准；并能够正确地指导或亲自修复元件并调试元件和系统。,如何成为“液压医生”之保 健,1，不能超负荷运转，超负荷运转会导致液压油出现早期老化，液压元件早期磨损、以及早期损坏；2，不能超时运转，设备的超时运转，会使得液压元件的寿命大大下降；3，没有及时保养，在没有出现问题的时候，需要及时对身体进行保护，例如，检查和更换过滤器，检查和更换液压油，及时确定热源等；,人类的保健包括食用营养食品、充足的睡眠和适当的运动，做为设备本身，正常的运行必须遵循几个保养原则：,如何成为“液压医生”之处方能力,当设备似乎还在正常运转，但是，运转的时间已经超过建议保养的时间，我们建议定期对液压元件进行拆

15、解保养，其实，所有的液压元件都有保养周期；例如，力士乐产品在产品样本里面就提出，在液压泵全功率工作1000小时后，其轴承一定要更换，因此，正常的保养，就像人类吃药一样，解决一些日常的小毛病，而且，并不需要很多的费用。,如何成为“液压医生”？-之住院治疗,当设备在工作中出现问题，并且不能发挥其性能，就会使得机主被迫停机，而且，必须对设备的液压元件进行拆修，液压元件的内部已经造成了严重的磨损，对液压元件修复或者更换就成为必须的任务。同时，更换元件和维修必然产生较大的 费用。,如何成为“液压医生”？-之手术能力,过度地使用液压设备，会对液压元件提出极大的挑战，液压元件承受了高负荷、超时运行以及恶劣的

16、工况运行后，元件不堪承受，就会产品严重的损坏，导致报废或者维修费用超过总成的成本，这时，设备就必须更换液压元件总成，同时，我们需要对液压设备的其他各个液压元件以及液压管路等辅件进行清洗或更换，整个设备就会受到较大的改变。,四，故障的诊断直接测试法,直接测试方法中要求测量压力、流量、速度等参数，我们需要使用仪器进行测量；例如使用压力表测量压力，使用流量计测量流量等，如果对整个系统的每个元件都进行测量，则工作量将非常大，,2022/11/29,直接测试法液压测试仪,摊铺机为例,流量1500升/分钟、压力480bar,CT系列测试仪器,2022/11/29,液压测试仪,CT系列产品应用于摊铺机的测试

17、,DHT系列流量800升/分钟压力480bar,液压测试仪,流量 10-800 l/min， 压力 480 bar， 可精确测量流量、压力、峰值压力和温度。内置加载阀。双向测量，自由连接，测试更简单。内部液压油旁路，可为测试仪和系统提供过压保护。 自动计算液压功率和容积效率易于操控。 便携轻巧，倾斜的外盒设计更易于查看和清洁。,CTM3系列测试仪,2022/11/29,液压测试仪,DHT系列测试仪在摊铺机上使用,2022/11/29,液压测试仪,标准的液压系统,液压测试仪,DHT-3数值显示的测试仪,2022/11/29,系统测试示意图,2022/11/29,液压测试仪,2022/11/29,

18、测试数据采集器,HPM540系列,2022/11/29,数据采集器,电脑处理数据,2022/11/29,数据采集器,电脑处理测试曲线,2022/11/29,数据采集器,使用数据采集器,2022/11/29,液压数据记录仪,HPM6000系列32个智能数据通道16个模拟每次400万个读数,2022/11/29,2022/11/29,HPM600系列,数据,2022/11/29,通道1压力,温度,通道2压力,温度,通道3流量,四，故障的诊断直接测试法,我们认为这样三种方法可以适用：方法一：感官量化法，使用最简单最便宜的设施，多利用感官判断；适用于陈旧设备、设备自带仪表已经损坏或设备不带测试仪表，以

19、及设备现场测试条件不具备的情况。方法二：仪器诊断法，使用各种仪器仪表、或设备自带或外接仪器仪表，来检测各种液压设备的液压系统和元件的参数，用于诊断故障。方法三：在线监测，设备上预设了很多的故障点和传感器，并设有相应数量的故障指示灯或报警器，设备故障一旦发生，对应的指示灯亮或报警，可以查阅故障手册找到故障的特点和排除方法。,四，故障的诊断间接诊断,油样分析法中要求用对液压油中的污染物进行测定，首先我们对污染物需要做目测观察，如果污染物过于多或颗粒过大，则我们就不需要对油进一步做分析；如果目测观察没发现任何杂质，则需要使用仪器对液压油做物理分析和化学分析，确定液压油里面的杂质、粘度、添加剂、含水等

20、性能，与标准的液压油比较，确定是否可以继续使用。,水分,空气,化学,粉尘,四，故障的诊断九言方针,液压元件和液压系统故障诊断的必要方法：我们认为，解决液压系统故障问题，必须依靠科学的方法，而大家知道，科学又来源于实践，所以我们在利用现代化的故障诊断仪器装置的同时，必须利用我们的技术累积，双方结合起来，才能快速、准确、有效地把真正的故障找出来，并解决故障。所以，我们使用“九言方针”来说明和体会液压系统故障诊断方法的基本概念，并融会贯通基本方法，牢牢掌握住，并能在各种设备的故障诊断工作中发挥作用。方法的概念：程序，仪器，感官人员的要求：理论，实践，观察思路的遵循：微观，宏观，相关,四，故障的诊断四

21、观之一微观,微观-我们指的元件内部的运动元件摩擦副的工作特性，液压油在传动过程中，产生故障的基本因素，而且是人们目测所不及的一些故障点。从微观上分析故障，技术人员应具备一定素质：,液压理论,元件结构,工作原理,泵,四，故障的诊断四观之二，宏观,宏观-指的液压元件的性能和外部特性，是我们可以通过感官、仪器等可以捕捉或检测到的一些设备信息，通过这些信息来判断设备的故障与否。例如，发动机的转速、机油压力、温度及排烟等参数和现象；液压系统的压力、流量、方向、温度、泄漏、振动等参数和现象；电气系统的电流、电压、温度等参数。,四，故障的诊断四观之三，相关,相关-指的是我们在诊断设备的故障点的时候，一定要综

22、合考虑设备的各种部件和各种系统的相关因素，例如：机械、电器、气动和发动机的关联，找出最正确的故障点。例如，设备的柴油机冒黑烟。,发动机故障？,液压系统超功率？,四，故障的诊断四观之四，观察,观察-就是需要我们技术人员亲临故障现场，查看故障的现象外在表现以及相互之间的关系。因为，通过操作人员或非液压专业人员对故障的描述，很可能与事实故障存在较大的出入，会误导我们的故障诊断结果。,四，故障的诊断观察理解,诊断故障是靠设备表现的一些异常的状况来找出真正的故障点和已经发生故障的原因和程度，因此，设备表现的任何蛛丝马迹都是我们用来诊断故障的依据。传统的故障诊断方法，这种方法的特点是需要比较充分的理论知识

23、和丰富的经验，并应用了足够的工作程序，需要花费很多的时间，具有很强的科学依据，但是不够及时也不够经济。,五，故障诊断传统方法仪器检测法之故障树,仪器检测法及采用专门的液压系统故障检测仪器来诊断故障，该仪器能够对液压故障作定量的监测。国内外有许多专用的便携式液压系统故障检测仪、测量流量、压力和温度，并能测量泵和马达的转速。,故障树,“故障树”诊断法-故障诊断的步骤是分层次在纸上画出来，并由一个主干和许多分支组成，就想一棵树一样的构图，各个枝叶都是现象，经过分析后，汇总到主干上，主干就是故障的结果，这样的一个分析过程使用了一个图形，就叫故障树。这种分析方法一般由技术人员或设计人员来分析处理。技术人

24、员必须熟悉液压系统图，是从事液压设计、使用、调整、维修以及排除液压故障等方面工作的技术人员和技术工人的基本功，是排除液压故障的基础。我们首先列出液压设备的各种故障，用逻辑推理、判断、找出需要检修的液压元件，然后列出以不同元件为检验对象的液压系统，为液压件的检验提供方法。以下给出了设备故障的一般排除顺序。,故障树,1）了解设备和元件信息：准备判断故障之前，必须查询和查看设备及其液压元件，并查看设备的说明书及维修手册，目的是为了确定液压元件的品牌和型号排量等，因为不同的产品有不同的结构，有不同的故障现象。2）了解故障现象：询问设备操作手和设备维保人员，因为他们最了解设备的运行状况，可以提供比较准确

25、的故障现象；如果有必要和有可能，需要试车并查看故障现象，依此作为我们判断故障的依据。3）了解故障的程度：找到设备的说明书，了解设备的操作和运行规则，找出故障后的设备与标准设备运行的差距，初步判断故障的程度。,故障树,4）查看液压系统和系统中各个元件的原理图，找出故障元件在原理图图上的位置，分析故障元件与系统其它元件的关系，确定系统各相关元件对故障元件的影响，是否能够导致现在出现的故障现象。5）确定故障诊断和排除方案：之一，从第（2）条中得知，如果液压系统元件产生明显的噪声，可能判断元件内部有损坏，可以进一步检查元件联接管路内的液压油是否存在金属磨屑，如果有金属屑，可以直接拆下元件进行检修；之二

26、，如果液压系统是因为压力或流量的长时间衰减后，为渐衰性故障，可以进行试车，从而做液压系统的压力流量检测。,故障树,6）进行试车的过程，各个液压部件在运转时，进行调整与校正，并判断反常信号，如过高的温度、噪声过大、有振动等。进一步确诊已产生的故障。如运行速度不符合要求，输出的力不合适等。不论出现那种故障，都可以指出故障的基本方向，如流量、压力、方向、方位等。7）根据初步检查中所找出的不合适元件，进行修理和更换，如果初步检查未找出不合适的元件，则应利用各种附加仪器对每个零件进行更彻底的检查。,故障树,液压系统的故障与液压油清洁度的关系最大，所以必须严格控制液压油的初始清洁度，即给液压系统加油时候的

27、清洁度；更要注意在现场装配液压件和使用液压件过程中可能造成的污染。系统中各个元件的关联度紧密，某一个元件破损有可能导致一系列的元件随之损坏，此即所谓的“二次故障”。例如，一只滤油器破损能造成液压油污染，引起液压泵和液压马达磨损及管路系统的堵塞和泄漏，以至于整个系统被毁坏。液压元件的某些参数都是在试验台上调整好的，例如安全阀的过载压力，一般在压路机装配或维修过程中无法调定。所以，对泵、阀、马达之类的元件不应在液压设备的施工现场分解或调整。如图所示。,故障树,当系统检查确定是元件故障时，应就元件进行分析。当判定是某一个元件故障时，应根据现象进行正确地分析。分析的步骤和方法如图所示。其它情况如工作压

28、力不足、系统流量不足，冲击过大、油温过高、噪声过大等，可参考液压元件故障分析有关资料。,设备液压系统的故障诊断,故障树,液压元件故障诊断,列表分析法,列表分析法实际上和故障树如出一辙，以故障现象为主线-为表格的第一格，以下分析就使用表格的拆分不断地分解故障原因，列举所以的液压系统中的元件，元件上的所以的部件可能出现的故障，直到其中的一个原因与故障现象的符合率非常高，就可以判断故障原因了。例如液压马达没有动作为故障现象，对这个故障现象按照微观、宏观和相关的思路，就可以分成三部分：污染物（微观）、压力问题（宏观）和负载过大（相关）。,列表法,液压系统和元件故障的初步诊断！,感官量化法,六，故障诊断

29、实用方法感官量化诊断法,有丰富理论基础和多年足够经验的工程师或技师,有能力利用自己的感官来判断设备的故障状况。一般的技师和工程师都会使用“听”,“看”,“摸”,“嗅”这四种方式,利用了人的听觉、视觉和触觉对设备运行中异常现象的诊断，来确认故障的类型。但是，对于年轻的工程师来讲，他们没有经历过的故障，是不是他们就没有机会使用感官法进行故障诊断了呢？,因此，技术人员就需要利用感官来寻找需要优先测试的元件，例如，元件温度温升最大的元件，我们需要对其优先测试，或者振动大和噪声大的元件，也可以优先测试，这样，就一定可以提前找到故障点所在。,如何快速诊断故障,六，故障的诊断实用方法感官量化诊断法,在这里，

30、我们就总结了人体感官对一些物理现象的正常反应，可以用人体能够感受的程度或强度，对感官的感受进行量化，这样，初学者就会很快地接受这个方法，大大地缩短他们需要经历的时间。作为一个有理论基础和足够的经验的液压技师,完全可以根据自己的身体的感官来判断液压系统和液压元件的故障状况.总的说来,我们可以使用“听”,“看”,“摸”,这三种方式,利用了人的听觉、视觉和触觉对液压系统的异常物理现象的诊断，来确认故障的类型和故障点所在。,感官量化法-之“听”,所谓“听”实际就是噪声诊断法：这个方法就是用“听”-用听觉来判断液压系统的工作状况，一般我们需要由远及近听，由听外部到听内部。一远听声音，我们在设备的周围听，

31、即听系统的噪声是否过大，液压泵、马达和液压阀等元件是否有尖叫；二是近听冲击声，我们靠近各个液压元件，来听各个元件件换向时冲击声音是否过大；三听泄漏声，即听油路板内部有无细微而连续的不断的声音；四听敲打声，即听液压泵和管路中是否有敲打撞击声。,感官量化法-之“听”,用听觉来判断设备的工作状况。概念一，音调：其实就像我们会听音乐一样，最普通的人都会听出音频的高低，而音频的高低恰恰就是我们量化听力判断故障的一个重要概念。概念二，节律：设备的运行会有速度或频率，因此而产生的噪声节律会帮助我们判断设备的故障点和故障内容。使用听力我们可以由远听到近听，由听外部到听内部。,感官量化法-之“听”,例如，对于一

32、台液压泵来讲，如果这台液压泵产生噪声，如果噪声是高频的，比较尖的声音，很有可能是有相应的吸空现象，空气进入液压泵而产生的噪声；如果，噪声是低频的，就是比较低沉的声音，就是“嗡嗡”的声音，这就很可能是内泄而产生的声音。因此，我们可以根据音频的高低来正确地判断故障和故障原因。,感官量化法-之“听”,举例一，液压泵的噪声液压泵马达在工作的过程中，流经内部的液压油有压力、流量和方向的不断变化，因此油流经过是湍流或叫紊流，势必产生较大的噪声，因此正常的噪声是存在的，但是吸空现象会造成液压泵噪声过高。当流经液压泵马达的油液中混入空气后，易在其高压腔形成气穴，在高压腔对低压腔的密封处释放，并以压力波的形式传

33、播，造成油液振荡，导致系统产生气蚀并伴有较大的噪声。其主要原因有：,感官量化法-之“听”,液压泵的滤油器过脏导致通透量下降进油口的真空度增大，空气容易被吸入。进油管被异物堵塞，例如胶管内衬脱皮或其他异物进入，堵塞后的进油管真空度增大，空气被吸入。由于冬季施工，会有低温等原因造成的油液粘度过高，都可使得液压泵在进油口处真空度过大，使空气被强制吸入。,感官量化法-之“听”,开式液压柱塞泵的进油口处或闭式柱塞泵的补油泵进油口处密封件损坏，导致进油管路密封不良，使得空气被吸入。油箱内的油量过少，油位过低，使液压泵进油管直接吸空。使用软管进油的泵，会出现这样的问题：软管被吸扁、软管开裂、软管脱皮、接头脱

34、松，会导致进油堵塞和直接吸空。当液压泵工作中出现类似高频的尖叫噪声时，应首先对上述部位进行检查，发现问题及时处理。,感官量化法-之“听”,举例二，高压腔内泄造成的噪声：液压泵内部高压运转元件过度磨损，如柱塞泵的缸体与配油盘、柱塞与柱塞孔等配合件的磨损、拉伤，使液压泵内泄漏严重，当液压泵在小排量和高压状态下，油液将产生流量脉动，引发较高噪声。液压泵的伺服阀阀芯、控制流量的活塞也会因局部磨损、拉伤，使活塞在移动过程中脉动，造成液压泵输出流量和压力的波动，从而在泵出口处产生较大振动和噪声。要临时改善噪声，此时可适当加大变量泵斜盘的摆角，增大泵的排量，可以改善泵的内泄漏对泵输出流量的影响。此时可对磨损

35、、拉伤严重的元件进行刷镀研配或更换处理。,感官量化法-之“听”,液压泵配油盘也是易引发噪声的元件之一。配油盘在被磨损后，在配油的过程中，会产生更多的内泄，产生内泄噪声；如果有油泥沉积在卸荷槽开启处，都会使卸荷槽变短而改变卸荷位置，产生困油现象，继而引发较高噪声。在正常修配过程中，经平磨修复的配油盘也会出现卸荷槽变短的后果，此时如不及时将其适当修长，也将产生较大噪声。在装配过程中，配油盘上较大的卸荷槽一定要装在泵的高压腔，并且其尖角方向与缸体的旋向须相对，否则也将给系统带来较大噪声。,感官量化法-之“听”,举例三，溢流阀的噪声先导溢流阀易产生高频噪声，主要是先导阀性能不稳定所致，即为先导阀前腔压

36、力高频振荡引起空气振动而产生的噪声。其主要原因有：(1) 油液中混入空气，在先导阀前腔内形成气穴现象而引发高频噪声。(2) 针阀在使用过程中因频繁开启而过度磨损，使针阀锥面与阀座不能密合，造成先导流量不稳定、产生压力波动而引发噪声。(3) 如果阀内的弹簧疲劳变形，会造成弹簧力不稳定，使得压力波动大而引发噪声，此时应更换弹簧。,感官量化法-之“听”,举例四，液压缸的噪声(1) 油液中混有空气或液压缸中空气未完全排尽，在高压作用下产生气穴现象而引发较大噪声。此时，须及时排尽空气。(2) 缸头油封过紧或活塞杆弯曲，在运动过程中也会因别劲而产生噪声。此时，须及时更换油封或校直活塞杆。,感官量化法-之“

37、听”,举例五，管路噪声(1) 管路中使用了过多的弯头。在设计液压系统管路的时候，要注意不得使用过多的直角弯接头，或者个别接头的通径不够大，从而产生噪声。(2) 外部固定使用的管卡松动，使得液压系统在工作时的振动传到管路的外部，也能产生振动和噪声。,感官量化法-之“看”,4、感官量化判断法-之“看”所谓“看”，就是目测判断法，目测设备的工作状态。各种设备的执行机构往往是由机械来完成的，所以观察机械运转情况可以判断这些设备的工作状态；观察的内容一般有这么几项：第一，元件的颜色变化；第二，元件的动作变化。,感官量化法-之“看”,目测机械设备液压系统的工作状态，可以通过观察机械运转情况可以判断液压执行

38、元件的工作状态；：观察机械运转的速度或速度差，观察机械元件运转速度的均匀性，同步速度有无不同步的现象；如果目测电器设备来讲，元件高温变色，电火花等，以及查看电流表、电压表等仪表；,感官量化法-之“看”,对于液压设备来讲，第一查看仪表，压力表、流量计等，既看液压系统各测压点压力有无变化，流量是否满足要求，第二查看油液颜色和含杂，即观察油液是否清洁、是否变质，油的黏度是否满足要求及表面有无泡沫等，第三查看泄漏，既看液压系统各接头处是否渗漏、滴漏和出现油垢现象，第四查看震动，即看活塞杆或工作台等运动机构运动时，有无跳动、冲击等异常现象；六看产品，即从加工出来的产品判断运动机构的工作状态，观察系统工作

39、压力和流量的稳定性。,感官量化判断法之“摸”,所谓“摸”就是使用本人的手或其他部位去触摸或感觉设备或者液压元件的振动、温度等状态，从而得到故障的信息，加以分析后可以得到结论。用手触摸设备元件的判断法有三种内容。第一，用手去触摸，感觉温度的高低，因为人对温度的感觉会有下意识的反应，即当温度特别高或特别低的时候，普通人的皮肤触到这个温度的物体时候，就会有神经反应，我们姑且量化这个神经反应时间，量化温度的高低，用于判断元件的故障，见表。,时间量化感官温度,感官量化判断法之“摸”温度,液压系统的温度一般需要控制在55到65之间为最优状态，在进行液压系统设计的时候，比较难把握的也是液压系统散热平衡的问题

40、，因为对于不同的系统元件，每个元件的工作状态都不同，工作时产生的热量也不同，而且，考虑系统的散热装置的规格也不同，所以，保持系统能够在正常的温度下工作就是比较关键的问题。目前，处理这个问题最好的办法就是使用精确度比较高的液压油温控元件加上强制散热，考虑中国的气候特点，再液压油箱里面加上加热装置，这样就可以保证液压设备可以在油温受控状态下工作，可以避免大量的液压系统和元件的故障。,感官量化判断法之“摸”温度,例如，如果我们需要判断一个液压泵出现的故障，而且这个泵是柱塞泵，柱塞泵内部的三个摩擦副是会发热的位置，找到摩擦副的位置，用手去感觉三个摩擦副的温差，就可以轻易地判断柱塞泵损坏的大致原因和损坏

41、的元件，见图4-3。这也是我们在实际工作中印证的方法。,感官量化判断法之“摸”振动,摸振动即用手去感觉设备上液压元件的振动强度；对于设备的动力元件和运转元件，它们在工作中都会有不同程度的振动，一般地，非功能性的振动一般都代表一种故障，用手去感觉振动的强度会帮助我们判断故障。比如，诊断液压系统的故障时，需要摸某个阀的振动，证明这个阀是否在工作；用手去摸液压管路，对于同样规格的管路，振动较大的一定是内部的压力也较高，如果回油管路振动较大，证明系统的内泄量比较大。所以，用手触摸设备的振动强度也是辅助判断故障的很好的方法。,先进故障诊断法-之在线监测,状态检测用的仪器种类很多，通常有压力传感器、流量传

42、感器、速度传感器、位移传感器和油温检测仪等。把测试到的数据输入计算机系统，计算机根据输入的数据提供各种信息及技术参数，由此判别出某个液压元件和液压系统某个部位的工作状况，并可发出报警或自动停机等信号。所以状态检测技术可以解决仅靠人的感觉器官无法解决的疑难故障的诊断，并为预知维修提供了信息。状态检测一般适合用于下列几种液压设备：,在线监测-需要监测的设备类型,（1）发生故障后对整个工程或者正常生产影响较大的液压设备和自动生产线。（2）安全性能要求极高的液压设备和液压控制系统。（3）价格昂贵的精密、大型、稀有、关键的液压系统和液压设备。（4）故障停机修理费用过高或修理时间过长、损失过大的液压设备和

43、液压控制系统。,举例说明！,几个案例分析！,液压泵常见故障原因,液压泵,液压泵常见故障原因之一,液压泵,70% 90%的液压系统,故障都是由液压油污染引起的,液压系统故障,其它问题,液压油污染问题,清洁度,液压油取样,污染测量,1 m = 0.000001 m = 0.001 mm=1/1000 mm,1微米=千分之一毫米,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,0,microns,污染能见度,柱塞泵,齿轮泵,100 ml,污染计算,污染分类,100 milli litres,Target Pro,The sample cylindercontains some flui

44、d.Press FLUSH to drain,CO2,颗粒计数器,Target Pro,The sample cylindercontains some fluid.Press FLUSH to drain,CO2,颗粒计数器,污染报告,VICKERS TARGET-PRO被测设备：设备 1日期：8.1.99样品容积：30ml流量：50 - 25 ml/min实测值：记数值 / mlISO:22/17/13NAS:8最小最大平均2m3214328532505 m83288786015 m11912412225 m712950 m010100 m000,ISO清洁度代码,颗粒 / 1 ml,0.

45、02,0.04,0.08,0.16,0.32,0.64,1.3,2.5,5,10,20,40,80,160,320,640,1300,2500,5000,10000,0.01,ISO 4406代码19 / 17 / 14,范围代码,元件清洁度,推荐ISO清洁度代码,过滤器,污染的油,清洁的油,过滤器,污染的油,清洁的油,过滤芯,液压泵 常见故障原因,气穴,真空,吸油不畅,真空度增大,空气进入管,空气进入泵,空气进入液压系统,液压泵,对于开式系统来讲，就会造成吸油通道上沿管路的压力损失过大而使输出流量不够；对于闭式系统来讲，补油泵的补油压力不足，造成系统压力无法提高，控制压力不足；此故障可根据情

46、况予以解决。,气穴,气泡,气泡,气泡,气泡,液压泵,气穴,液压泵,气穴损坏,引起气穴的原因,清洁的滤芯,真空度正常,液压泵,引起气穴的原因 - 滤网堵塞,污染的滤芯,真空度增加,液压泵,引起气穴的原因,引起气穴的原因 吸油阀关闭,吸油管路阀门未开,真空度增加,液压泵,引起气穴的原因,引起气穴的原因 油管破裂,吸油软管破裂,真空度增加,液压泵,引起气穴的原因,引起气穴的原因 液压油太冷,真空度增加,液压泵,引起气穴的原因,引起气穴的原因 油管太长,真空度增加,液压泵,引起气穴的原因,引起气穴的原因 弯头太多,真空度增加,液压泵,引起气穴的原因,引起气穴的原因 吸入高度太高,真空度增加,液压泵,引

47、起气穴的原因,引起气穴的原因 转速太高,真空度增加,液压泵,引起气穴的原因,引起气穴的原因 放气阀堵塞,真空度增加,液压泵,引起气穴的原因,引起气穴的原因 放气阀堵塞,真空度增加,液压泵,引起气穴的原因,液压泵 常见故障原因,液压泵,真空,混入空气,液压泵,混入空气,混入空气,混入空气,混入空气,真空,液压泵,混入空气,压缩气泡,空气溶解,气泡破裂,液压泵 常见故障原因,峰值压力影响,峰值压力影响,引起峰值压力的原因 冲击载荷,引起峰值压力的原因 冲击载荷,引起峰值压力的原因 冲击载荷,引起峰值压力的原因 冲击载荷,引起峰值压力的原因 冲击载荷,引起峰值压力的原因 换向阀动作时间,引起峰值压力

48、的原因 换向阀动作时间,引起峰值压力的原因 换向阀动作时间,原因一：吸油不畅,在液压泵进油管路上，有真空压力表监测液压泵的吸油真空度；吸油真空度过大，是因为吸入阻力大：或因吸油滤清器堵塞，或因吸入管过长、过细及弯管过多或弯管扁度过大等原因造成；或者是因为本来吸油的负压就大，例如油箱油位过低。对于开式系统来讲，就会造成吸油通道上沿管路的压力损失过大而使输出流量不够；对于闭式系统来讲，补油泵的补油压力不足，造成系统压力无法提高，控制压力不足；此故障可根据情况予以解决。,液压泵排量下降,原因二：补油吸空,液压泵的进油口处，空气随液压油进入液压系统，简称“吸空”。如果油箱外部的吸油管路有气孔、有裂纹、

49、管接头损坏、未拧紧，或密封不好、损坏等原因，都能够造成液压泵吸空。；对于闭式系统来讲，吸油进气，会使补油压力不足，导致系统无法产生高压，排量下降；而且，补油压力下降后，导致控制压力下降，斜盘开启不够大，排量下降。,液压泵排量下降,原因三，主泵吸空,空气随液压油进入高压腔后，会在摩擦副上将形成气蚀，并严重损坏元件，则造成内泄，致使排量下降；空气随着进油管进入液压泵里面，难以形成泵吸油时必要的真空度（负压），吸油量不足，则造成排量不足,液压泵排量下降,原因四：联轴器的问题,在液压安装使用中，如果因为安装的问题而使得液压泵轴上受到径向力比较大，因为液压泵上的轴承是有游隙的，此力造成轴承偏运转，从而缸

50、体和配油盘之间产生楔形间隙，导致高低压腔体互通，使流量减少。设计时应由电机直接驱动泵并用挠性联轴器连接，尽量避免刚性连接，并保证安装同心度。,液压泵排量下降,原因五：中心弹簧的问题,对于斜盘式液压泵，如果缸体的中心螺旋弹簧折断或者碟形弹簧严重磨损而失效，使回程盘对滑靴压紧力下降，滑靴端面润滑孔就会对壳体开放，产生内泄，同时引起缸体和配油盘之间的补偿力不足，密封性能下降，导致液压油过量内泄漏。排量就自然降低了。,液压泵排量下降,原因六：高压元件磨损,由于液压油的污染，斜盘式柱塞泵的三套摩擦副都会相应地受到损害，滑靴磨损后，润滑孔对壳体开放度增加，内泄增大；柱塞与缸体孔之间的间隙磨损增大后，内泄增