液壓系統(tǒng)的故障分析與診斷概要課件

1、液壓系統(tǒng)的故障分析與診斷概要液壓系統(tǒng)的故障分析與診斷概要9.1 液壓系統(tǒng)故障分析與診斷的概念液壓傳動：以液體作為工作介質(zhì)來進行能量傳遞的一種功率傳動和控制的方式。它通過能量轉(zhuǎn)換裝置（液壓泵），將原動機（發(fā)動機或電機）的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，又通過密閉管道、 控制元件等，經(jīng)另一能量轉(zhuǎn)換裝置（ 液壓油缸、液壓馬達），將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，以驅(qū)動負載，實現(xiàn)執(zhí)行直線運動或旋轉(zhuǎn)機構(gòu)所需要的運動。9/9/20229.1 液壓系統(tǒng)故障分析與診斷的概念液壓傳動：以液體作為工作液壓系統(tǒng)組成主要由動力裝置、 執(zhí)行機構(gòu)、 控制調(diào)節(jié)裝置、 輔助裝置、 液壓傳動介質(zhì)等組成工作臺；液壓油缸；油塞；換向閥；節(jié)流閥

2、；手動換向閥；溢流閥；液壓泵；濾油器；10油箱機床工作臺液壓系統(tǒng)9/9/2022液壓系統(tǒng)組成主要由動力裝置、 執(zhí)行機構(gòu)、 控制調(diào)節(jié)裝置、 輔動力元件：即液壓泵，其作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)變成液壓能。執(zhí)行元件：即液壓油缸或液壓馬達，其作用是將液壓能轉(zhuǎn)化成機械能對外做功?？刂圃杭锤黝惪刂崎y，其作用是調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)油液工作壓力、流量和運動方向，以滿足工作機械的要求。輔助裝置：包括油箱、濾油器、密封件、冷卻器及管道等。其作用是負責(zé)油液的貯存、凈化、輸送、散熱和密封等輔助性工作。工作介質(zhì)：即液壓油，其作用是傳遞液壓能，同時還起散熱和潤滑作用。 9/9/2022動力元件：即液壓泵，其作用是將原動機的機械

3、能轉(zhuǎn)變成液壓能。9按控制精度與選用的控制閥不同，液壓系統(tǒng)可分為四種類型： 普通（開關(guān)式）液壓系統(tǒng)：由普通（開關(guān)式）液壓閥組成。一般用手動調(diào)節(jié)或電磁驅(qū)動來控制，所輸出的壓力、流量是間斷而不連續(xù)的，系統(tǒng)經(jīng)濟便宜， 但控制精度低。 電液比例液壓系統(tǒng)： 由電液比例閥組成的電液比例液壓系統(tǒng)。其控制精度、系統(tǒng)價格均為中等。 液壓伺服系統(tǒng)：由電液伺服閥組成的液壓控制系統(tǒng)，具有重量輕、響應(yīng)速度快、系統(tǒng)剛度大、控制精度高等特點，且輸出量是連續(xù)的，但系統(tǒng)成本高。 大流量插裝閥液壓控制系統(tǒng)：由大流量插裝閥組成的液壓系統(tǒng)，具有高壓大流量、結(jié)構(gòu)簡單和便于集成化等特點，也可實現(xiàn)開關(guān)和連續(xù)的伺服比例控制。9/9/2022按

4、控制精度與選用的控制閥不同，液壓系統(tǒng)可分為四種類型： 按液流循環(huán)方式不同，液壓系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)： 開式回路系統(tǒng)：液壓泵自油箱吸油，進入液壓缸后，通過節(jié)流閥調(diào)速和換向閥改變運動方向。特點是結(jié)構(gòu)簡單、散熱性好、油箱體積較大，但空氣與臟物容易進入，易產(chǎn)生振動和噪聲。9/9/2022按液流循環(huán)方式不同，液壓系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)： 閉式回路系統(tǒng)：這種系統(tǒng)的特點是油箱體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、減少了空氣及塵埃進入系統(tǒng)的機會，但是油的冷卻條件差。9/9/2022閉式回路系統(tǒng)：這種系統(tǒng)的特點是油箱體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、減少了液壓系統(tǒng)監(jiān)測與故障診斷是建立在液壓技術(shù)、控制理論、信息理論、電子技術(shù)、傳感檢測

5、技術(shù)及識別技術(shù)等基礎(chǔ)上的一門綜合性的新技術(shù)，是對液壓設(shè)備的液壓系統(tǒng)運行狀態(tài)及其異常特征進行監(jiān)控、識別或判斷的技術(shù)。狀態(tài)正常為無故障狀態(tài)，狀態(tài)異常則為故障狀態(tài)。液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)主要研究和識別液壓系統(tǒng)運行狀態(tài)和液壓系統(tǒng)故障及其變化規(guī)律在診斷信息中的反映。9/9/2022液壓系統(tǒng)監(jiān)測與故障診斷是建立在液壓技術(shù)、控制理論、信息理論、液壓系統(tǒng)故障分析及診斷的內(nèi)容和過程液壓系統(tǒng)故障分析及診斷的內(nèi)容包括識別、 預(yù)測和監(jiān)控三個方面9/9/2022液壓系統(tǒng)故障分析及診斷的內(nèi)容和過程液壓系統(tǒng)故障分析及診斷的內(nèi)液壓系統(tǒng)故障原因內(nèi)因（）液壓元件結(jié)構(gòu)設(shè)計存在潛在缺陷，或液壓元件結(jié)構(gòu)特性不佳，如滑閥在往復(fù)運動中易發(fā)生

6、泄漏的液壓系統(tǒng)故障等；（）液壓元件材質(zhì)不佳，制造質(zhì)量低，留下隱患，易導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障；（）液壓系統(tǒng)設(shè)計不合理或不完善，使用時由于液壓功能不全，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障；（）液壓設(shè)備運輸、系統(tǒng)安裝調(diào)試不當(dāng)或錯誤，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障等。外因（）液壓系統(tǒng)的運行條件：即環(huán)境條件與使用條件，如溫度過高、水和灰塵的污染等，易導(dǎo)致液壓故障；（）液壓系統(tǒng)的維護保養(yǎng)不當(dāng)和管理不善：如未能按時保養(yǎng)、未能按期換油、 未能按時向蓄能器補充氮氣等，易導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障；（）自然因素和人為因素的突變：如密封圈老化失效、運行規(guī)范不合理、操作失誤等，易出現(xiàn)液壓設(shè)備事故及液壓系統(tǒng)故障。9/9/2022液壓系統(tǒng)故障原因內(nèi)因（）液壓元件結(jié)構(gòu)設(shè)

7、計存在潛在缺陷，或液（1）簡易故障診斷法工程界常見的故障診斷方法 是目前采用最普遍的方法，靠維修人員憑個人的經(jīng)驗，利用簡單儀表根據(jù)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，采用問、看、聽、摸、聞等方法了解系統(tǒng)工作情況，并進行分析、診斷以及確定產(chǎn)生故障的原因和部位。9/9/2022（1）簡易故障診斷法工程界常見的故障診斷方法 詢問設(shè)備操作者，了解設(shè)備運行狀況。 看液壓系統(tǒng)工作的實際狀況，觀察系統(tǒng)壓力、速度、油液、泄漏、振動等是否存在問題。 聽液壓系統(tǒng)的聲音，如沖擊聲、泵的噪聲及異常聲，判斷液壓系統(tǒng)工作是否正常。 摸溫升、振動、爬行及連接處的松緊程度，以判定運動部件工作狀態(tài)是否正常。具體做法9/9/2022 詢問設(shè)備操

8、作者，了解設(shè)備運行狀況。 看液壓系統(tǒng)工作的（2）液壓系統(tǒng)原理圖分析法 根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖分析液壓傳動系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，找出故障產(chǎn)生的部位及原因，并提出排除故障的方法。 是目前工程技術(shù)人員應(yīng)用最為普遍的方法。它要求人們對液壓知識具有一定基礎(chǔ)，并能看懂液壓系統(tǒng)原理圖，掌握各圖形符號所代表元件的名稱、功能，對元件的原理、結(jié)構(gòu)及性能也應(yīng)有一定的了解。9/9/2022（2）液壓系統(tǒng)原理圖分析法 根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖分析液壓傳動系（3）其他診斷分析方法邏輯分析方法9/9/2022（3）其他診斷分析方法邏輯分析方法9/4/20229.2 液壓系統(tǒng)共性故障分析與診斷 液壓系統(tǒng)共性故障是各類液壓系統(tǒng)都可能出現(xiàn)的一些

9、故障，如系統(tǒng)噪聲、振動大，壓力不正常，動作不正常， 液壓沖擊大，油溫過高，液壓油污染以及泄漏等。9/9/20229.2 液壓系統(tǒng)共性故障分析與診斷 液壓系統(tǒng)共性系統(tǒng)噪聲、振動大的故障分析與診斷9/9/2022系統(tǒng)噪聲、振動大的故障分析與診斷9/4/2022系統(tǒng)壓力不正常的故障分析與診斷9/9/2022系統(tǒng)壓力不正常的故障分析與診斷9/4/2022系統(tǒng)動作不正常的故障分析與診斷9/9/2022系統(tǒng)動作不正常的故障分析與診斷9/4/2022系統(tǒng)液壓沖擊大的故障分析與診斷9/9/2022系統(tǒng)液壓沖擊大的故障分析與診斷9/4/2022系統(tǒng)油溫過高的故障分析與診斷9/9/2022系統(tǒng)油溫過高的故障分析與

10、診斷9/4/2022系統(tǒng)污染及泄漏控制油液的污染是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因。由于油液的污染造成元件故障占系統(tǒng)總故障率的7080，給液壓系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害。污染物的來源與危害：液壓系統(tǒng)中的污染物，指在油液中對系統(tǒng)可靠性和元件壽命有害的各種物質(zhì)，主要有以下幾類：固體顆粒、水、空氣、化學(xué)物質(zhì)、微生物和能量污染物等。9/9/2022系統(tǒng)污染及泄漏控制油液的污染是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因污染物的種類、 來源與危害9/9/2022污染物的種類、 來源與危害9/4/2022污染物的種類、 來源與危害9/9/2022污染物的種類、 來源與危害9/4/2022 針對各類污染物的來源采取相應(yīng)的措施，但

11、對系統(tǒng)殘留的污染物主要應(yīng)以預(yù)防為主，對生成的污染物主要靠濾油過程加以清除?？刂莆廴疚锏拇胧?/9/2022 針對各類污染物的來源采取相應(yīng)的措施，但對系統(tǒng)殘 對油液進行過濾是清除油液中污染物最有效的方法。過濾器可根據(jù)系統(tǒng)和元件的要求，分別安裝在系統(tǒng)不同位置上，如安裝在泵吸油管、壓力油管、回油管、伺服閥的進油口及系統(tǒng)循環(huán)冷卻支路上?？刂朴鸵褐蓄w粒污染物的數(shù)量，是確保系統(tǒng)性能可靠、工作穩(wěn)定，延長使用壽命最有效的措施。選擇過濾器時，需考慮以下方面的問題：（）過濾精度應(yīng)保證系統(tǒng)油液能達到所需的污染度等級。（）油液通過過濾器所引起的壓力損失應(yīng)盡可能小。（）過濾器應(yīng)具有一定納污容量，以防止頻繁更換濾芯。油液

12、的過濾9/9/2022 對油液進行過濾是清除油液中污染物最有效的方法。 液壓系統(tǒng)泄漏的原因是錯綜復(fù)雜的，主要與振動、溫升、壓差、間隙和設(shè)計、制造、安裝及維護不當(dāng)有關(guān)。外泄漏：油液從元器件或管件接口內(nèi)部向外部泄漏。外泄漏會造成能源浪費，污染環(huán)境，危及人身安全或造成火災(zāi)?？刂仆庑孤?，常以提高幾何精度、表面粗糙度和合理的設(shè)計，正確地使用密封件來防止和解決漏油問題。內(nèi)泄漏：元器件內(nèi)部由于間隙、磨損等原因有少量油液從高壓腔流到低壓腔。內(nèi)泄漏能引起系統(tǒng)性能不穩(wěn)定，如使壓力、流量不正常，嚴(yán)重時會造成停產(chǎn)事故。為控制內(nèi)泄漏量，國家對制造元件的廠家生產(chǎn)的各類元件頒布了元件出廠試驗標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中對元件的內(nèi)泄漏量做出

13、了詳細評等規(guī)定。液壓系統(tǒng)泄漏的控制9/9/2022 液壓系統(tǒng)泄漏的原因是錯綜復(fù)雜的，主要與振動、溫9.3 典型液壓元件的故障分析與診斷9/9/20229.3 典型液壓元件的故障分析與診斷9/4/2022液壓泵常見的故障分析與診斷9/9/2022液壓泵常見的故障分析與診斷9/4/2022液壓馬達常見的故障分析與診斷9/9/2022液壓馬達常見的故障分析與診斷9/4/2022液壓缸常見的故障分析與診斷9/9/2022液壓缸常見的故障分析與診斷9/4/2022液壓控制閥常見的故障分析與診斷9/9/2022液壓控制閥常見的故障分析與診斷9/4/20229.4 液壓控制系統(tǒng)的故障分析與診斷液壓控制系統(tǒng)的

14、安裝與調(diào)試要點如下：（）油箱內(nèi)壁材料或涂料不應(yīng)成為油液的污染源，液壓控制系統(tǒng)的油箱材料最好采用不銹鋼。（）采用高精度的過濾器，根據(jù)電液伺服閥對過濾精度的要求，過濾器精度一般為510。（）油箱及管路系統(tǒng)經(jīng)過一般性的酸洗等處理過程后，注入低粘度的液壓油或透平油，進行無負荷循環(huán)沖洗。（）為了保證液壓控制系統(tǒng)在運行過程中有更好的凈化功能，最好增設(shè)低壓自循環(huán)清洗回路。9/9/20229.4 液壓控制系統(tǒng)的故障分析與診斷液壓控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試（）電液伺服閥的安裝位置盡可能靠近液壓執(zhí)行元件，伺服閥與執(zhí)行元件之間盡可能少用軟管。（）電液伺服閥是機械、液壓和電氣一體化的精密產(chǎn)品，安裝與調(diào)試前必須具備有關(guān)的基本知識，特別是要理解產(chǎn)品樣本和詳細閱讀說明書。（）液壓控制系統(tǒng)采用的液壓缸應(yīng)是低摩擦力液壓缸，安裝前應(yīng)測定其最低啟動壓力，作為日后檢查液壓缸的根據(jù)。（