液壓故障診斷技術(shù)

液壓設(shè)備

故障診斷技術(shù)

武漢科技大學(xué)

流體傳動(dòng)及控制研究所2003.06金曉宏JXHFPTCWUST液壓設(shè)備故障診斷

1液壓傳動(dòng)及控制的本質(zhì)

2故障診斷的基本思路與出發(fā)點(diǎn)

3液壓元件的故障診斷要點(diǎn)

4液壓系統(tǒng)的故障診斷要點(diǎn)

5泄漏與密封控制專題

6污染控制專題

7設(shè)備維護(hù)管理的若干要點(diǎn)本講座介紹JXHFPTCWUST液壓系統(tǒng)液壓故障診斷基礎(chǔ)

液壓系統(tǒng)的故障診斷要點(diǎn)JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

一、液壓故障模式油泵的液壓故障模式有：無壓力、壓力與流量均提不高、噪聲大、發(fā)熱嚴(yán)重等。電液換向閥的液壓故障模式有：滑閥不能移動(dòng)、電磁鐵線圈燒壞、電磁鐵線漏電、漏磁、電磁鐵有噪聲等。液壓故障模式是從不同表現(xiàn)形態(tài)來描述液壓故障的，是液壓故障現(xiàn)象的一種表征。一般說，液壓故障的對(duì)象不同，故障模式也不同。JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

二、液壓故障原因（1）液壓元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yùn)動(dòng)中易發(fā)生泄漏的液壓故障等；（2）液壓元件材質(zhì)不佳，制造質(zhì)量差：留下隱患，易導(dǎo)致液壓故障；（3）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理或不完善，使用時(shí)由于液壓功能不全，導(dǎo)致液壓故故障；（4）液壓設(shè)備運(yùn)輸、液壓系統(tǒng)安裝調(diào)試不當(dāng)或錯(cuò)誤，導(dǎo)致液壓故障。(一)液壓故障因素(內(nèi)因)JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

二、液壓故障原因引起元件和系統(tǒng)發(fā)生故障的不利因素。如力、熱、摩擦、磨損、污染等環(huán)境因素，使用條件、時(shí)間因素和人為因素等。（1）液壓系統(tǒng)的運(yùn)行條件——環(huán)境條件與使用條件的影響，如溫度過高，水和灰塵的污染等，導(dǎo)致故障（2）維護(hù)不當(dāng)或管理不善，如未能按時(shí)保養(yǎng)、按時(shí)換油、按時(shí)向蓄能器補(bǔ)充氮?dú)獾?，?dǎo)致液壓系統(tǒng)故障。（3）自然因素和人為因素的突變，如密封圈老化失效、運(yùn)行規(guī)范不合理、操作失誤等，導(dǎo)致液壓故障。（二）液壓故障誘因（外因）JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

三、液壓故障機(jī)理（l）液壓故障對(duì)象——發(fā)生液壓故障的液壓元件和液壓系統(tǒng)本身實(shí)體，是液壓故障的本因。（2）液壓故障誘因——加害于液壓故障對(duì)象，使其發(fā)生液壓故障的外因，或者說是輸入的液壓故障加害因素，即輸入誘因；（3）輸出結(jié)果——輸出的異常狀態(tài)、液壓故障模式等，或者說是液壓故障誘因作用于液壓故障對(duì)象的結(jié)果。也是液壓故障對(duì)象的狀態(tài)超過某種界限，就做為輸出而發(fā)生液壓故障，即輸出結(jié)果。液壓故障機(jī)理是誘發(fā)故障的物理、化學(xué)、電學(xué)、機(jī)械學(xué)過程等。具體地說，在研究液壓故障機(jī)理時(shí)，至少要研究下列三個(gè)基本因素：JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

三、液壓故障機(jī)理液壓故障對(duì)象+液壓故障誘因→液壓故障模式或液壓故障對(duì)象+輸入誘因→輸出結(jié)果液壓故障機(jī)理可用液壓故障模型表示JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

四、液壓故障模型把液壓故障對(duì)象和液壓故障誘因同液壓故障機(jī)理相關(guān)的事件用圖、表、數(shù)字等加以表現(xiàn)，就稱為液壓故障模型。圖10-1液壓設(shè)備液壓故障發(fā)生方框圖JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

五、液壓故障分析的基本方法為識(shí)別液壓故障而研究液壓故障發(fā)生的原因、機(jī)理和發(fā)生概率與后果以及預(yù)防對(duì)策，而對(duì)液壓故障對(duì)象及其相關(guān)事件進(jìn)行邏輯分析與系統(tǒng)調(diào)查的技術(shù)活動(dòng)，稱為液壓故障分析。液壓故障分析是液壓故障診斷的一個(gè)重要方面。按照液壓故障對(duì)象的液壓功能，采取液壓故障分析的方法查找液壓故障，是當(dāng)前常用的液壓故障診斷的基本方法。從液壓故障的液壓功能聯(lián)系出發(fā)，追查探求液壓故障原因時(shí)，有兩類基本分析方法：JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

五、液壓故障分析的基本方法（1）液壓故障順向分析法。即指從發(fā)生液壓故障的原因出發(fā)，依照液壓功能的有關(guān)聯(lián)系，分析液壓故障原因?qū)σ簤汗收媳碚鳎ㄝ敵鼋Y(jié)果－液壓故障模式）影響的分析方法。也就是指，按照液壓功能聯(lián)系，從液壓設(shè)備的下位層次（液壓故障對(duì)象發(fā)生液壓故障的各種因素）向上位層次（即液壓故障表征-輸出結(jié)果）進(jìn)行分析的方法。采用這種分析方法，對(duì)預(yù)防液壓故障的發(fā)生、預(yù)測和監(jiān)視具有重要的作用。JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

五、液壓故障分析的基本方法（2）液壓故障逆向分析法。即從液壓故障對(duì)象發(fā)生液壓故障后的液壓故障表征（輸出結(jié)果－液壓故障模式）出發(fā)，按照液壓功能的有關(guān)聯(lián)系，分析發(fā)生液壓故障的各種因素影響的分析方法。也是指，按照液壓功能聯(lián)系，從液壓設(shè)備的上位層次（液壓故障表征）發(fā)生液壓故障出發(fā)，向下位層次（液壓故障原因）進(jìn)行分割的分析方法。簡單地說是從液壓故障的結(jié)果向原因進(jìn)行分析的方法。這種分析方法是常用的液壓故障分析方法。其目的明確。只要液壓功能原理的關(guān)系清楚，查找液壓故障就簡便，故應(yīng)用較為廣泛。JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

六、液壓故障識(shí)別根據(jù)已知的液壓設(shè)備液壓故障的狀態(tài)、征兆和特征類型，與檢測出的液壓故障狀態(tài)和特征（即檢測所獲得的診斷信息）集合（可理解為若干可能性）加以區(qū)分，進(jìn)行分類、比較，以判斷其液壓故障。JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

六、液壓故障識(shí)別（一）液壓故障識(shí)別的基本方法（1）分類探查，明確區(qū)分所要識(shí)別的狀態(tài)及其診斷對(duì)象，即事先應(yīng)規(guī)定液壓設(shè)備技術(shù)狀態(tài)。（2）選擇檢測的特征，確定這些特征與液壓設(shè)備狀態(tài)之間的關(guān)系，即區(qū)分正常狀態(tài)還是故障狀態(tài)。根據(jù)液壓設(shè)備的狀態(tài)相應(yīng)地選擇一組檢測特征。（3）提出識(shí)別的決策規(guī)劃。一般按液壓故障對(duì)象+液壓故障誘因→液壓故障模式原則，判斷液壓故障。JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

六、液壓故障識(shí)別（二）液壓故障識(shí)別的類型（1）參數(shù)識(shí)別。通過檢測，以獲得診斷參數(shù)并將其與狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行比較、分類，以識(shí)別其液壓故障。一是診斷參數(shù)有一個(gè)識(shí)別范圍，如閥芯磨損0～0.01mm，是正常情況；二是診斷參數(shù)有時(shí)是間接獲得，所以應(yīng)有一個(gè)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)，如獲得的振動(dòng)值，其磨損有一個(gè)對(duì)應(yīng)值等。JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

六、液壓故障識(shí)別（二）液壓故障識(shí)別的類型（2）狀態(tài)識(shí)別。即對(duì)液壓設(shè)備的正常狀態(tài)進(jìn)行分類，按細(xì)分程度確定其狀態(tài)特征，然后按選擇的檢測特征分組，與獲得診斷狀態(tài)進(jìn)行比較，以判斷其液壓故障。JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識(shí)別基礎(chǔ)

六、液壓故障識(shí)別（二）液壓故障識(shí)別的類型（3）圖像識(shí)別。即通過對(duì)液壓系統(tǒng)的正常圖像與異常圖像的比較分析，以判斷其液壓故障。液壓設(shè)備的圖像是指液壓系統(tǒng)在運(yùn)行過程中隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)信息，如壓力、流量、溫升、噪音、振動(dòng)等反映液壓系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)的各種，經(jīng)過各種動(dòng)態(tài)測試儀器拾取，并用記錄儀器記錄下來的圖像。它是液壓故障診斷的原始依據(jù)。JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)液壓系統(tǒng)共性故障是各類液壓系統(tǒng)都可能出現(xiàn)的一種故障特性相同的液壓故障。下面分別討論其故障機(jī)理及其診斷原理。JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)一、系統(tǒng)液壓沖擊故障診斷快速換向或突然關(guān)閉，將使液壓系統(tǒng)管道內(nèi)的流動(dòng)液體瞬時(shí)壓力值增至極大，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊，如圖10-2所示。圖10-2（一）液壓沖擊的故障表現(xiàn)及其危害當(dāng)突然關(guān)閉油缸的油口時(shí)，從示波器上很明顯地看出壓力波動(dòng)情況，瞬時(shí)壓力可達(dá)工作壓力的3倍以上。液壓沖擊會(huì)使系統(tǒng)的瞬時(shí)壓力比正常工作壓力大好幾倍，產(chǎn)生巨大的振動(dòng)和噪聲。JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)一、系統(tǒng)液壓沖擊故障診斷

油壓升高，還會(huì)使密封裝置、管件及其它元件損壞。例如，有一直徑為25mm，壁厚為1.5mm的油管，當(dāng)系統(tǒng)工作壓力只有7～10MPa時(shí)、便發(fā)現(xiàn)有破壞現(xiàn)象（而這種油管的實(shí)際靜止破壞壓力為50～80MPa）。

除壓力脈動(dòng)使管道產(chǎn)生疲勞外，主要原因是液壓沖擊破壞的結(jié)果。不僅如比，它還按導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)整失效，控制不靈，液壓程序動(dòng)作錯(cuò)亂。油缸和運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生沖擊振動(dòng)，致使液壓設(shè)備無法工作，影響生產(chǎn)。（一）液壓沖擊的故障表現(xiàn)及其危害JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)一、系統(tǒng)液壓沖擊故障診斷主要有：管路內(nèi)瞬間流速的改變；液壓元件靈敏度不高；動(dòng)作滯后以及溢流閥不能及時(shí)打開，從而使之超調(diào)；限壓式變量泵壓力升高時(shí)不能及時(shí)減小流量等。另外，控制閥關(guān)閉后，高速運(yùn)動(dòng)部件在慣性力的作用下仍繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，需要經(jīng)過一段時(shí)間才能停止。在這種情況下，也會(huì)引起系統(tǒng)壓力瞬時(shí)急劇上升，產(chǎn)生液壓沖擊。（二）液壓沖擊發(fā)生的原因JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)一、系統(tǒng)液壓沖擊故障診斷（1）減慢液流的換向速度。對(duì)于電液換向閥，可控制先導(dǎo)閥的流量（用節(jié)流閥及單向閥），以減緩滑閥的換向速度。選用元件時(shí)，盡可能用帶阻尼器的換向閥。換向時(shí)間應(yīng)大于0.2s，可大大減小液壓沖擊。（2）在閥的前面設(shè)置蓄能器，以減小沖擊波傳播的距離，使控制閥突然關(guān)閉或換向所引起的液壓沖擊得到緩沖。（三）防止和減小液壓沖擊的措施JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)一、系統(tǒng)液壓沖擊故障診斷（3）加大管道通經(jīng)，盡且縮短管道的長度或采用橡膠軟管，均可減小液壓沖擊。（4）在系統(tǒng)沖擊源前設(shè)置安全閥，可起卸荷作用。這是因?yàn)?，油缸在高速運(yùn)動(dòng)中突然停止或反向時(shí)，由于慣性而引起的沖擊一般很難準(zhǔn)確計(jì)算，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在油缸出入口處安裝限制壓力升高的溢流閥（其調(diào)整壓力可超過油缸額定壓力的5％～15％），起安全作用。（5）油缸設(shè)置緩沖裝置，使油缸在行程終點(diǎn)附近逐漸減速，之后緩慢停止或反向，以防止液壓沖擊。（三）防止和減小液壓沖擊的措施JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)二、液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕液壓故障診斷油液在液壓系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)，流速高的區(qū)域壓力就低。當(dāng)壓力低于空氣分離壓力時(shí)，溶解于液體中的空氣（一般礦物油在常態(tài)條件下都溶解6％～12％體積的空氣）就分離出來，以氣泡的形式存在于液體中；在油中占據(jù)一定的空間，使油變得不連續(xù)。這種現(xiàn)象稱為氣穴（又稱空穴）。（一）氣穴與氣蝕故障的表現(xiàn)及其危害JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)氣穴發(fā)生后，氣泡隨著液流進(jìn)入高壓區(qū)。高壓的作用使氣泡破壞或縮小，而原來所占據(jù)的空間形成真空。四周液體質(zhì)點(diǎn)以極大的速度沖向真空區(qū)域，產(chǎn)生局部液壓沖擊，將質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能忽然變成壓力能和熱能（局部高壓可這幾百個(gè)大氣壓，溫度可達(dá)10000C）。當(dāng)這種液壓沖擊發(fā)生在金屬邊壁上時(shí)，會(huì)加劇金屬氧化腐蝕，使金屬零件表面逐步形成麻點(diǎn)。嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使表面脫落、出現(xiàn)小坑，這種現(xiàn)象稱為氣蝕。二、液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕液壓故障診斷（一）氣穴與氣蝕故障的表現(xiàn)及其危害JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)氣穴使液壓系統(tǒng)工作性能惡化；容積效率降低，損壞零件，縮短管道機(jī)械壽命，使系統(tǒng)壓力和流量受到影響，還會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊、振動(dòng)及噪聲等不利現(xiàn)象。二、液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕液壓故障診斷（一）氣穴與氣蝕故障的表現(xiàn)及其危害JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)從解體的軸向柱塞泵缸體損傷情況來看，泵吸油時(shí)進(jìn)口壓力不足，不能使油液快速進(jìn)入缸體，流體中產(chǎn)生空腔（氣泡）。氣泡撞到缸壁時(shí)就破裂，此時(shí)壓力瞬時(shí)極大，從而導(dǎo)致金屬表面小塊脫落。齒輪泵產(chǎn)生氣蝕，會(huì)對(duì)浮動(dòng)側(cè)板產(chǎn)生損傷。氣泡在進(jìn)口處低壓腔被液壓油帶入，到出口處的高壓腔又被擠破。葉片泵的氣蝕現(xiàn)象表現(xiàn)在轉(zhuǎn)子上的葉片槽內(nèi)有明顯波紋傷痕。二、液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕液壓故障診斷（一）氣穴與氣蝕故障的表現(xiàn)及其危害JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)氣穴發(fā)生在液流的低壓區(qū)，而氣蝕則發(fā)生在高壓區(qū)內(nèi)。高壓區(qū)內(nèi)的氣泡壓縮或破壞所產(chǎn)生的局部液壓沖擊對(duì)金屬表面有剝蝕作用。液壓系統(tǒng)的節(jié)流部位、突然啟閉的閥門、吸油不暢或安裝過高的油泵吸油口等處，均有可能產(chǎn)生氣蝕。二、液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕液壓故障診斷（二）氣穴與氣蝕在液壓系統(tǒng)中發(fā)生的部位JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（l）節(jié)流閥部位的氣穴，是當(dāng)油液流經(jīng)節(jié)流小孔或縫隙時(shí)，由于流速高、壓力低而產(chǎn)生的氣穴。油液流經(jīng)節(jié)流小孔時(shí)，產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象（即出口附近的液流斷面小于孔的幾何斷面）。由實(shí)驗(yàn)測得，一個(gè)具有尖棱薄壁小孔的節(jié)流裝置，在小孔前后的壓力比p1／p2＞3.5時(shí)，就要發(fā)生氣穴。在閥類節(jié)流而壓力降低的情況下，不發(fā)生氣穴條件的壓力比為辦p1／p2＜3.5。p1，p2分別為節(jié)流閥前，后的壓力。二、液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕液壓故障診斷（二）氣穴與氣蝕在液壓系統(tǒng)中發(fā)生的部位JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（2）油泵中的氣穴現(xiàn)象主要決定于油泵的吸油高度、吸油速度和管路中的壓力損失。這些參數(shù)都可能造成油泵吸油腔壓力過低。當(dāng)壓力低于空氣分離壓力時(shí)，就產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。為此，對(duì)泵的吸油高度和轉(zhuǎn)速均有一定的限制。齒輪泵和葉片泵轉(zhuǎn)速度過高時(shí)，由于油液不能填滿工作空間，不僅容積效率降低，而且未充滿油液的齒根（或葉片根部）壓力降低，故容易形成氣穴和氣蝕。二、液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕液壓故障診斷（二）氣穴與氣蝕在液壓系統(tǒng)中發(fā)生的部位JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（l）在油泵進(jìn)口處裝一個(gè)真空表，檢測真空值。(2)憑經(jīng)驗(yàn)聽油泵發(fā)出的聲音是否正常，氣蝕的油泵會(huì)發(fā)出嘯叫聲。(3)通過故障現(xiàn)象測定。例如，油泵吸油不足或輸出油量降低，都使油缸或油馬達(dá)動(dòng)作減緩，系統(tǒng)動(dòng)作變遲鈍。(4)濾油器堵塞也能導(dǎo)致氣穴與氣蝕的發(fā)生。二、液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕液壓故障診斷（三）氣穴與氣蝕的檢測JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（l）系統(tǒng)油壓高于空氣分離壓力。空氣分離壓力隨油液種類、溫度和空氣的溶解量不同而異。當(dāng)空氣溶解量大時(shí)，空氣分離壓力就高。一般礦物油的含氣量為10％，油溫為50C時(shí)的空氣分離壓力約為40kPa的絕對(duì)壓力。(2)為防止小孔及控制閥類等節(jié)流部位產(chǎn)生氣穴，節(jié)流口前后壓力比應(yīng)小于3.5。二、液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕液壓故障診斷（四）防止氣穴與氣蝕的措施JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（3）油泵應(yīng)有足夠的管徑，以避免狹窄通道或急劇轉(zhuǎn)彎。油泵離油面不能太高，以保證吸油管路中各處壓力不低于空氣分高壓力，盡可能減少泵的吸油阻力。另外，油液在泵內(nèi)的流速不能太大，即油泵的轉(zhuǎn)速不能過高。（4）盡可能降低油液中空氣的含量，避免壓力油與氣體直接接觸而增大溶解量。管接頭及元件的密封要良好，以防止空氣侵入；要防止吸油管口吸入氣泡；回油管應(yīng)插入液面以下，以防止回油將空氣沖入油中；減少油液中的機(jī)械雜質(zhì)，因?yàn)闄C(jī)械雜質(zhì)的表面往往附有一層薄的空氣。二、液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕液壓故障診斷（四）防止氣穴與氣蝕的措施JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)大多數(shù)液壓元件均采用圓柱形滑閥結(jié)構(gòu)。從理論上講，閥體與閥芯應(yīng)該完全同心，不論控制壓力多大，只需克服很小的粘性摩擦力即可移動(dòng)閥芯，但實(shí)際上并非如比（尤其在中、高壓系統(tǒng)中）。順序閥和減壓閥在高壓下，常產(chǎn)生很大的軸向卡緊力，甚至“卡死”，使動(dòng)作失靈。閥芯停止一段時(shí)間（一般幾分鐘）后再起動(dòng)時(shí)，往往需要數(shù)十?；驍?shù)百牛的推力才能使閥芯移動(dòng)，這就是滑閥的軸向液壓卡緊現(xiàn)象。三、液壓系統(tǒng)液壓卡緊液壓故障診斷（一）液壓卡緊的故障表現(xiàn)及其危害JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)液壓卡緊的危害在于增加滑閥的磨損，降低元件的壽命。在控制系統(tǒng)中，閥芯的位移通常采用力量較小的電磁鐵（力矩馬達(dá)）或彈簧驅(qū)動(dòng)，液壓卡緊將使閥芯動(dòng)作不靈甚至不能動(dòng)作。例如，減壓閥的閥芯在持續(xù)高壓下工作，泄壓后有復(fù)位滯后或不能復(fù)位的現(xiàn)象。有時(shí)雖能工作，但有明顯滯后現(xiàn)象。三、液壓系統(tǒng)液壓卡緊液壓故障診斷（一）液壓卡緊的故障表現(xiàn)及其危害JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（l）徑向液壓力不平衡。由于滑動(dòng)副（閥芯與閥體、柱塞與柱塞孔及油缸與活塞等）的幾何形狀誤差和同心度的變化，使配合間隙內(nèi)液壓力不平衡而產(chǎn)生徑向力。由于這個(gè)力的作用，就形成了液壓卡緊現(xiàn)象。三、液壓系統(tǒng)液壓卡緊液壓故障診斷（二）液壓卡緊發(fā)生的主要原因JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（2）油液中極性分于的吸附作用。徑向力的作用使閥芯、活塞或柱塞等向孔壁一邊靠近，而產(chǎn)生阻礙閥芯等運(yùn)動(dòng)的摩擦力。停頓一段時(shí)間后，軸向起動(dòng)所需之軸向力突然大大增加，甚至在泄壓后仍然緊密粘附在孔壁上。這種現(xiàn)象是由于油液中的極性分子（如油性的酸類物質(zhì)）堵塞所致。實(shí)踐證明，在高壓下，摩擦力或軸向卡緊力總是迅速產(chǎn)生，然后慢慢趨向一個(gè)最大值。軸向卡緊現(xiàn)象一般均在高壓下停留8～600s時(shí)形成，泄壓后，軸向卡緊自然消失的時(shí)間也比形成的時(shí)間稍長。三、液壓系統(tǒng)液壓卡緊液壓故障診斷（二）液壓卡緊發(fā)生的主要原因JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（3）油中臟物楔入配合間隙。油液中所含有臟物楔入較小的間隙就會(huì)形成卡緊現(xiàn)象。此外，閥芯高壓變形及裝配時(shí)引起閥體變形也會(huì)造成液壓卡緊。三、液壓系統(tǒng)液壓卡緊液壓故障診斷（二）液壓卡緊發(fā)生的主要原因JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）在閥芯表面開均壓槽（卸荷槽）。這種方法目前應(yīng)用較多。均壓槽深度比間隙大得多，可以認(rèn)為槽中各處壓力相等。三、液壓系統(tǒng)液壓卡緊液壓故障診斷（三）消除液壓卡緊的方法p1p2JXHFPTCWUST圖2.15平衡槽的平衡作用平衡槽JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)由于均壓槽把圓錐部分分成幾段，故每段徑向不平衡力很小，各段加起來，總的徑向不平衡力也比原來小得多。縫隙中流體沿軸線方向的壓力分布基本上趨于均勻，同時(shí)還能使油中臟物存入槽中，大大減小了徑向液壓力，據(jù)研究試驗(yàn)證明，在閥芯凸肩中部開一條均壓槽，其徑向力可減小到不開槽時(shí)的40：開等距的3個(gè)均壓槽，減少到6％，開7條均壓槽，減小到2.7。槽的深度和寬度至少應(yīng)為間隙的10倍。一般均壓槽寬度為0.3～0.5mm，深度為0.8～lmm，通常至少開3條均壓槽。均壓槽還有利于閥芯的對(duì)中，使泄漏量減少。三、液壓系統(tǒng)液壓卡緊液壓故障診斷（三）消除液壓卡緊的方法JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（2）在閥芯工作臺(tái)肩受高壓一端加工出微小的順錐。錐部大端與小端半徑差一般不大于0.003mm。這樣，既可防止泄漏增加，又可產(chǎn)生一個(gè)自動(dòng)定心的液壓力，減小滑閥的運(yùn)動(dòng)阻力。先導(dǎo)式溢流閥采用這種結(jié)構(gòu)，效果良好。但裝配時(shí)應(yīng)注意，若在反向有高壓時(shí)，則不能采用此方法。三、液壓系統(tǒng)液壓卡緊液壓故障診斷（三）消除液壓卡緊的方法JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（3）嚴(yán)格控制加工精度。通常把滑閥與閥孔的橢圓度和錐度控制在0.002～0.004mm以內(nèi)，其表面粗糙度為9～10。（4）精密過濾油液，避免塵埃顆?；蚱渌K物所引起卡緊力的增加。一般采用5～20m的精過濾器。三、液壓系統(tǒng)液壓卡緊液壓故障診斷（三）消除液壓卡緊的方法JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)液壓傳動(dòng)是以油作為介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的。系統(tǒng)總的能量損失包括：壓力損失、容積損失和機(jī)械損失。傳動(dòng)過程中，這些能量損失轉(zhuǎn)化為熱能，一部分散到大氣中去；另一部分傳到液壓元件和油中，使系統(tǒng)產(chǎn)生溫升。如果油路和油箱設(shè)計(jì)不當(dāng)，散熱不好，系統(tǒng)也引起溫升。

當(dāng)液壓系統(tǒng)油溫超過60℃時(shí)，就認(rèn)為是故障。

四、液壓系統(tǒng)溫升故障診斷（一）液壓系統(tǒng)溫升的故障表現(xiàn)及其危害JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）油液粘度下降，泄漏增加，油泵容積效率和整個(gè)系統(tǒng)效率下降，由于粘度下降，滑閥移動(dòng)部位油膜被破壞，摩擦阻力增加，磨損增大，則引起系統(tǒng)發(fā)熱，增加了溫升。同時(shí)，油液經(jīng)節(jié)流元件后，其特性發(fā)生了變化，造成速度不穩(wěn)定。（2）引起膨脹系數(shù)不同的運(yùn)動(dòng)副之間間隙的變化。間隙變少，會(huì)使動(dòng)作不靈或“卡死”；間隙變大，會(huì)造成泄漏增加，使工作性能及精度降低。四、液壓系統(tǒng)溫升故障診斷（一）液壓系統(tǒng)溫升的故障表現(xiàn)及其危害JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（3）油液氧化加劇，油的使用壽命降低，石油基液壓油形成膠狀物質(zhì)，并在元件局部過熱的表面上形成沉積物。它可能阻塞節(jié)流小孔，使之不能正常工作。水-油乳化液過熱時(shí)，會(huì)分解而失去工作能力。（4）使橡膠密封件、軟管早朋老化失效，喪失功能，降低使用壽命，并對(duì)機(jī)構(gòu)精度和濾油器都有一定影響。四、液壓系統(tǒng)溫升故障診斷（一）液壓系統(tǒng)溫升的故障表現(xiàn)及其危害JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成液壓系統(tǒng)溫升過高。如液壓系統(tǒng)的容積效率及壓力損失和溢流損失、油箱設(shè)計(jì)及冷卻裝置設(shè)計(jì)不完善等。（2）液壓元件磨損的局部發(fā)熱，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)溫升過高。（3）油泵吸氣發(fā)熱，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)溫升過高。（4）節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)發(fā)熱。四、液壓系統(tǒng)溫升故障診斷（二）液壓系統(tǒng)溫升過高的主要原因JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（5）泄漏比較嚴(yán)重。油泵壓力調(diào)整過高，運(yùn)動(dòng)件之間磨損較大，使密封間隙過大，密封裝置損壞，所用油液粘度過低等，都會(huì)使泄漏增加，油溫升高。（6）系統(tǒng)缺少卸荷回路或卸荷回路動(dòng)作不良。當(dāng)系統(tǒng)不需要壓力油時(shí)，油液仍在溢流閥調(diào)定壓力或卸荷壓力較高的高壓情況下流回油箱，引起油溫升高。四、液壓系統(tǒng)溫升故障診斷（二）液壓系統(tǒng)溫升過高的主要原因JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（7）散熱不良。油箱散熱面積不夠或儲(chǔ)油量不足，使油液循環(huán)太快；冷卻作用較差（如冷卻水供給失靈或風(fēng)扇失靈等）；周圍環(huán)境氣溫較高高，都會(huì)導(dǎo)致油溫升高。（8）誤用粘度過高的油液，使液流壓力損失過大(轉(zhuǎn)換為熱能)，從而引起溫升過高。四、液壓系統(tǒng)溫升故障診斷（二）液壓系統(tǒng)溫升過高的主要原因JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）完善散熱裝置。設(shè)置冷卻器，按油箱容積要求增大油箱，以確保散熱，可控制液壓系統(tǒng)溫升。（2）診斷液壓系統(tǒng)磨損發(fā)熱大的液壓元件，及時(shí)進(jìn)行更換或修理。（3）更換高粘度的油液，選用適宜粘度的液壓油。（4）完善液壓系統(tǒng)的卸荷回路，減少高壓溢流，以控制系統(tǒng)溫升。四、液壓系統(tǒng)溫升故障診斷（三）液壓系統(tǒng)溫升過高的控制JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（5）診斷吸油故障，防止油泵吸進(jìn)空氣和氣穴氣蝕現(xiàn)象，以減少氣泡受壓而產(chǎn)生局部高溫。（6）改善節(jié)流調(diào)速方式，減少節(jié)流發(fā)熱。（7）診斷高壓下的泄漏故障，減少系統(tǒng)發(fā)熱。四、液壓系統(tǒng)溫升故障診斷（三）液壓系統(tǒng)溫升過高的控制JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件（油缸或油馬達(dá)）在運(yùn)動(dòng)時(shí)所出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)（或時(shí)快時(shí)慢）的速度不均現(xiàn)象，稱為爬行。爬行故障導(dǎo)致液壓設(shè)備不能正常工作，應(yīng)及時(shí)加以診斷排除。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)當(dāng)滑動(dòng)速度減小時(shí)，油楔作用減弱，潤滑油膜厚度降低，甚至部分油膜破裂，造成金屬表面局部接觸。當(dāng)滑動(dòng)速度陣到一定數(shù)值時(shí)，油膜斷裂比率增加，摩擦力隨之增大，摩擦系數(shù)增加到某一定值后，滑動(dòng)副出現(xiàn)交替的“停頓-滑動(dòng)-停頓”的現(xiàn)象，即所謂“爬行”。所以，潤滑不良，潤滑系統(tǒng)供油不足及供油壓力過大或過小，或?qū)к壝婀吸c(diǎn)不合要求（過多或過少）等，都會(huì)造成油膜破裂，出現(xiàn)爬行。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（一）潤滑條件不良導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（l）表現(xiàn)與診斷：用手觸檢運(yùn)動(dòng)部件（工作臺(tái)）有波浪式的擺振，且節(jié)奏感很強(qiáng)；導(dǎo)軌面發(fā)白為潤滑油壓力低且量少所致，用手捏搓潤滑油，潤滑感太差，用為潤滑油潤滑性能太差。（2）維修處理：調(diào)整潤滑油壓力和流量，使運(yùn)動(dòng)部件（工作臺(tái)）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，檢查或更換液壓油，以恢復(fù)潤滑性能；清洗潤滑孔道系統(tǒng)，使?jié)櫥吐窌惩ǎ曰謴?fù)其潤滑性能。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（一）潤滑條件不良導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）油泵連續(xù)進(jìn)氣導(dǎo)致爬行。①故障表現(xiàn)：壓力表顯示值較低，壓力升不起來，執(zhí)行元件工作無力，油箱氣泡嚴(yán)重；執(zhí)行元件連續(xù)爬行，采取排氣措施后間隔0.5～lh繼續(xù)爬行。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進(jìn)氣導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）油泵連續(xù)進(jìn)氣導(dǎo)致爬行。②故障原因及檢測：原因是，油泵吸油側(cè)、吸油管及接頭處密封不良；油箱油面過低，吸油管在吸油時(shí)液面呈波浪狀，致使吸油管間斷性地露出液面外，從而導(dǎo)致油泵吸氣故障。檢測辦法是：采用涂油法搜查，將油泵吸油側(cè)和吸油管段部分用油清洗干凈后，涂上一層稀稠潤滑脂，再啟動(dòng)油泵，觀察涂有稀潤滑脂部位，若為進(jìn)氣處，則稀潤滑脂會(huì)出現(xiàn)吸破而呈皺折狀或開裂狀，以此確定油泵進(jìn)氣點(diǎn)。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進(jìn)氣導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）油泵連續(xù)進(jìn)氣導(dǎo)致爬行。為了進(jìn)一步驗(yàn)證進(jìn)氣部位，再將稀潤滑脂擦掉，然后再涂上一層稠潤滑脂，因其表面張力大些，再次啟動(dòng)油泵時(shí)是不會(huì)吸破也不會(huì)進(jìn)氣的。同時(shí)，也應(yīng)嚴(yán)密觀察油箱油面波浪狀的波幅大小及吸油管是否會(huì)間斷性地露出油面外而吸進(jìn)氣體，以確切地診斷其進(jìn)氣故障。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進(jìn)氣導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）油泵連續(xù)進(jìn)氣導(dǎo)致爬行。③修理處理：視具體情況，對(duì)密封不良處嚴(yán)加密封；當(dāng)油面過低時(shí)應(yīng)及時(shí)加油。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進(jìn)氣導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（2）液壓系統(tǒng)內(nèi)存有空氣導(dǎo)致系統(tǒng)爬行故障。①故障表現(xiàn)：執(zhí)行元件到達(dá)終點(diǎn)或停止時(shí)發(fā)生爬行，規(guī)律性很強(qiáng)，有的并件有振動(dòng)和強(qiáng)烈的噪音。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進(jìn)氣導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（2）液壓系統(tǒng)內(nèi)存有空氣導(dǎo)致系統(tǒng)爬行故障。②故障處理：故障原因是，液壓系統(tǒng)壓力區(qū)（即油泵壓油口以后的高壓區(qū)）運(yùn)行時(shí)由于內(nèi)壓高，而外壓為大氣壓，故漏油而不能進(jìn)氣。當(dāng)停止運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)油漏掉了，形成真空，空氣乘虛進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)。也有系統(tǒng)拐彎高處存有少氣體，系統(tǒng)個(gè)別區(qū)域形成局部真空而進(jìn)氣或氣穴而存入氣體，使少量氣體存在于執(zhí)行元件的進(jìn)出油腔內(nèi)擠不出來，造成端點(diǎn)（終點(diǎn)）爬行。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進(jìn)氣導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（2）液壓系統(tǒng)內(nèi)存有空氣導(dǎo)致系統(tǒng)爬行故障。③處理辦法：采用排氣裝置進(jìn)行排氣。若無排氣裝置，則采用低速反復(fù)運(yùn)動(dòng)6～7次，每次運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)端頭，使之排凈氣體。對(duì)各漏油點(diǎn)進(jìn)行密封及診斷氣穴故障。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進(jìn)氣導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）故障表現(xiàn)：壓力表顯示值較高（或比正常稍高）；執(zhí)行元件爬行，規(guī)律性很強(qiáng)，甚至伴有抖動(dòng)；導(dǎo)向裝置表面因潤滑油被刮掉而發(fā)白；升壓快。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（三）機(jī)械別勁導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（2）診斷處理：故障原因是：①由于執(zhí)行元件和運(yùn)動(dòng)部件中心線不同心或不平行，或執(zhí)行元件與導(dǎo)向面不平行，或運(yùn)動(dòng)部件導(dǎo)向裝置夾得太緊，或油馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)件與固定件不同心，或活塞和活塞桿與缸體不同心而別勁等，均會(huì)造成摩擦阻力不均從而產(chǎn)生爬行；②執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)零件密封過緊，造成過大摩擦阻力而產(chǎn)生爬行。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（三）機(jī)械別勁導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)處理辦法：調(diào)整運(yùn)動(dòng)部件、導(dǎo)向裝置和執(zhí)行元件的平行度和不同心度，加強(qiáng)導(dǎo)向裝置的潤滑和調(diào)整密封的松緊程度，以減少摩擦阻力，恢復(fù)正常運(yùn)行。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（三）機(jī)械別勁導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）故障表現(xiàn)與診斷：①執(zhí)行元件爬行且規(guī)律性很強(qiáng)，爬行部位極為明顯；②若壓力表顯示值上升很慢，即使將溢流閥調(diào)得很高甚至關(guān)死，壓力仍難以升起來，時(shí)間需15min左右，執(zhí)行元件才勉強(qiáng)動(dòng)作，為執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)組件上的密封圈老化破裂，造成嚴(yán)重泄漏，導(dǎo)致爬行故障。③若壓力表顯示值上升較慢，約5min左右才能達(dá)到要求值，或仍難以達(dá)到要求值，執(zhí)行件才開始動(dòng)作者，則為執(zhí)行元件和控制閥因磨損或密封圈損壞而造成內(nèi)泄漏所致。五、液壓系統(tǒng)爬行與進(jìn)氣液壓故障診斷（四）液壓系統(tǒng)密封不良而泄漏導(dǎo)致爬行故障JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）振動(dòng)。液壓樂統(tǒng)的振動(dòng)可能來自機(jī)械系統(tǒng)、油泵與油馬達(dá)、閥類元件和管道內(nèi)液流的振蕩等。振動(dòng)一旦發(fā)生，不僅影響液壓系統(tǒng)性能，而且導(dǎo)致液壓故障。液壓系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)的形式可分為強(qiáng)迫振動(dòng)與自激振動(dòng)兩類。單純的自由振動(dòng)比較少。強(qiáng)迫振動(dòng)一般由油泵或油馬達(dá)的流量脈動(dòng)所引起，也可能由于接近液壓裝置的外界振源通過系統(tǒng)的某一元件所引起。通常產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)的元件有油泵、油馬達(dá)、聯(lián)軸器及壓力控制閥等。自激振動(dòng)是由液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的壓力、流量、作用力和質(zhì)量等參數(shù)相互作用而產(chǎn)生的。六、液壓系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲液壓故障診斷（一）液壓系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲的故障現(xiàn)象JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）振動(dòng)。對(duì)于油泵、油馬達(dá)、油缸、管件、控制閥等所組成的液壓系統(tǒng)，可能是單個(gè)元件產(chǎn)生振動(dòng)，也可能是兩個(gè)或兩個(gè)以