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

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

1液壓傳動及控制的本質(zhì)

2故障診斷的基本思路與出發(fā)點

3液壓元件的故障診斷要點

4液壓系統(tǒng)的故障診斷要點

5泄漏與密封控制專題

6污染控制專題

7設(shè)備維護管理的若干要點本講座介紹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JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識別基礎(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)熱嚴重等。電液換向閥的液壓故障模式有：滑閥不能移動、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，液壓故障的對象不同，故障模式也不同。JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識別基礎(chǔ)

二、液壓故障原因（1）液壓元件結(jié)構(gòu)設(shè)計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)計不合理或不完善，使用時由于液壓功能不全，導(dǎo)致液壓故故障；（4）液壓設(shè)備運輸、液壓系統(tǒng)安裝調(diào)試不當或錯誤，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、時間因素和人為因素等。（1）液壓系統(tǒng)的運行條件——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）維護不當或管理不善，如未能按時保養(yǎng)、按時換油、按時向蓄能器補充氮氣等，導(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)液壓故障分析與識別基礎(chǔ)

三、液壓故障機理（l）液壓故障對象——發(fā)生液壓故障的液壓元件和液壓系統(tǒng)本身實體，是液壓故障的本因。（2）液壓故障誘因——加害于液壓故障對象，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象的結(jié)果。也是液壓故障對象的狀態(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。液壓故障機理是誘發(fā)故障的物理、化學、電學、機械學過程等。具體地說，在研究液壓故障機理時，至少要研究下列三個基本因素：JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識別基礎(chǔ)

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

四、液壓故障模型把液壓故障對象和液壓故障誘因同液壓故障機理相關(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)液壓故障分析與識別基礎(chǔ)

五、液壓故障分析的基本方法為識別液壓故障而研究液壓故障發(fā)生的原因、機理和發(fā)生概率與后果以及預(yù)防對策，而對液壓故障對象及其相關(guān)事件進行邏輯分析與系統(tǒng)調(diào)查的技術(shù)活動，稱為液壓故障分析。液壓故障分析是液壓故障診斷的一個重要方面。按照液壓故障對象的液壓功能，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，有兩類基本分析方法：JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識別基礎(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）進行分析的方法。采用這種分析方法，對預(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)液壓故障分析與識別基礎(chǔ)

六、液壓故障識別根據(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)液壓故障分析與識別基礎(chǔ)

六、液壓故障識別（一）液壓故障識別的基本方法（1）分類探查，明確區(qū)分所要識別的狀態(tài)及其診斷對象，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）提出識別的決策規(guī)劃。一般按液壓故障對象+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)液壓故障分析與識別基礎(chǔ)

六、液壓故障識別（二）液壓故障識別的類型（1）參數(shù)識別。通過檢測，以獲得診斷參數(shù)并將其與狀態(tài)參數(shù)進行比較、分類，以識別其液壓故障。一是診斷參數(shù)有一個識別范圍，如閥芯磨損0～0.01mm，是正常情況；二是診斷參數(shù)有時是間接獲得，所以應(yīng)有一個對比標準，如獲得的振動值，其磨損有一個對應(yīng)值等。JXHFPTCWUST第一節(jié)液壓故障分析與識別基礎(chǔ)

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

六、液壓故障識別（二）液壓故障識別的類型（3）圖像識別。即通過對液壓系統(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)在運行過程中隨時間變化的動態(tài)信息，如壓力、流量、溫升、噪音、振動等反映液壓系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)的各種，經(jīng)過各種動態(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)的流動液體瞬時壓力值增至極大，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)及其危害當突然關(guān)閉油缸的油口時，從示波器上很明顯地看出壓力波動情況，瞬時壓力可達工作壓力的3倍以上。液壓沖擊會使系統(tǒng)的瞬時壓力比正常工作壓力大好幾倍，產(chǎn)生巨大的振動和噪聲。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，當系統(tǒng)工作壓力只有7～10MPa時、便發(fā)現(xiàn)有破壞現(xiàn)象（而這種油管的實際靜止破壞壓力為50～80MPa）。

除壓力脈動使管道產(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，液壓程序動作錯亂。油缸和運動部件產(chǎn)生沖擊振動，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；動作滯后以及溢流閥不能及時打開，從而使之超調(diào)；限壓式變量泵壓力升高時不能及時減小流量等。另外，控制閥關(guān)閉后，高速運動部件在慣性力的作用下仍繼續(xù)運動，需要經(jīng)過一段時間才能停止。在這種情況下，也會引起系統(tǒng)壓力瞬時急劇上升，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，盡可能用帶阻尼器的換向閥。換向時間應(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。這是因為，油缸在高速運動中突然停止或反向時，由于慣性而引起的沖擊一般很難準確計算，系統(tǒng)設(shè)計時，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)中流動時，流速高的區(qū)域壓力就低。當壓力低于空氣分離壓力時，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)點的動能忽然變成壓力能和熱能（局部高壓可這幾百個大氣壓，溫度可達10000C）。當這種液壓沖擊發(fā)生在金屬邊壁上時，會加劇金屬氧化腐蝕，使金屬零件表面逐步形成麻點。嚴重時，會使表面脫落、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，縮短管道機械壽命，使系統(tǒng)壓力和流量受到影響，還會產(chǎn)生液壓沖擊、振動及噪聲等不利現(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，泵吸油時進口壓力不足，不能使油液快速進入缸體，流體中產(chǎn)生空腔（氣泡）。氣泡撞到缸壁時就破裂，此時壓力瞬時極大，從而導(dǎo)致金屬表面小塊脫落。齒輪泵產(chǎn)生氣蝕，會對浮動側(cè)板產(chǎn)生損傷。氣泡在進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，是當油液流經(jīng)節(jié)流小孔或縫隙時，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，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）。由實驗測得，一個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，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。當壓力低于空氣分離壓力時，就產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。為此，對泵的吸油高度和轉(zhuǎn)速均有一定的限制。齒輪泵和葉片泵轉(zhuǎn)速度過高時，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）在油泵進口處裝一個真空表，檢測真空值。(2)憑經(jīng)驗聽油泵發(fā)出的聲音是否正常，氣蝕的油泵會發(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，都使油缸或油馬達動作減緩，系統(tǒng)動作變遲鈍。(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?？諝夥蛛x壓力隨油液種類、溫度和空氣的溶解量不同而異。當空氣溶解量大時，空氣分離壓力就高。一般礦物油的含氣量為10％，油溫為50C時的空氣分離壓力約為40kPa的絕對壓力。(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；減少油液中的機械雜質(zhì)，因為機械雜質(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閥芯，但實際上并非如比（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”，使動作失靈。閥芯停止一段時間（一般幾分鐘）后再起動時，往往需要數(shù)十牛或數(shù)百牛的推力才能使閥芯移動，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）或彈簧驅(qū)動，液壓卡緊將使閥芯動作不靈甚至不能動作。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)生阻礙閥芯等運動的摩擦力。停頓一段時間后，軸向起動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，然后慢慢趨向一個最大值。軸向卡緊現(xiàn)象一般均在高壓下停留8～600s時形成，泄壓后，軸向卡緊自然消失的時間也比形成的時間稍長。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形成卡緊現(xiàn)象。此外，閥芯高壓變形及裝配時引起閥體變形也會造成液壓卡緊。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?？p隙中流體沿軸線方向的壓力分布基本上趨于均勻，同時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的40：開等距的3個均壓槽，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)生一個自動定心的液壓力，減小滑閥的運動阻力。先導(dǎo)式溢流閥采用這種結(jié)構(gòu)，效果良好。但裝配時應(yīng)注意，若在反向有高壓時，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，避免塵埃顆粒或其它臟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)液壓傳動是以油作為介質(zhì)來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的。系統(tǒng)總的能量損失包括：壓力損失、容積損失和機械損失。傳動過程中，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)計不當，散熱不好，系統(tǒng)也引起溫升。

當液壓系統(tǒng)油溫超過60℃時，就認為是故障。

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系統(tǒng)效率下降，由于粘度下降，滑閥移動部位油膜被破壞，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，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)不同的運動副之間間隙的變化。間隙變少，會使動作不靈或“卡死”；間隙變大，會造成泄漏增加，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，會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，并對機構(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)計不當，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)計及冷卻裝置設(shè)計不完善等。（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）泄漏比較嚴重。油泵壓力調(diào)整過高，運動件之間磨損較大，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作不良。當系統(tǒng)不需要壓力油時，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扇失靈等）；周圍環(huán)境氣溫較高高，都會導(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，及時進行更換或修理。（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）在運動時所出現(xiàn)時斷時續(xù)（或時快時慢）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)及時加以診斷排除。五、液壓系統(tǒng)爬行與進氣液壓故障診斷JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)當滑動速度減小時，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。當滑動速度陣到一定數(shù)值時，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，滑動副出現(xiàn)交替的“停頓-滑動-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不合要求（過多或過少）等，都會造成油膜破裂，出現(xiàn)爬行。五、液壓系統(tǒng)爬行與進氣液壓故障診斷（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：用手觸檢運動部件（工作臺）有波浪式的擺振，且節(jié)奏感很強；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，使運動部件（工作臺）運動平穩(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?，以恢?fù)其潤滑性能。五、液壓系統(tǒng)爬行與進氣液壓故障診斷（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)爬行與進氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進氣導(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，再啟動油泵，觀察涂有稀潤滑脂部位，若為進氣處，則稀潤滑脂會出現(xiàn)吸破而呈皺折狀或開裂狀，以此確定油泵進氣點。五、液壓系統(tǒng)爬行與進氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進氣導(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)進氣導(dǎo)致爬行。為了進一步驗證進氣部位，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，再次啟動油泵時是不會吸破也不會進氣的。同時，也應(yīng)嚴密觀察油箱油面波浪狀的波幅大小及吸油管是否會間斷性地露出油面外而吸進氣體，以確切地診斷其進氣故障。五、液壓系統(tǒng)爬行與進氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進氣導(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)進氣導(dǎo)致爬行。③修理處理：視具體情況，對密封不良處嚴加密封；當油面過低時應(yīng)及時加油。五、液壓系統(tǒng)爬行與進氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進氣導(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)行元件到達終點或停止時發(fā)生爬行，規(guī)律性很強，有的并件有振動和強烈的噪音。五、液壓系統(tǒng)爬行與進氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進氣導(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)）運行時由于內(nèi)壓高，而外壓為大氣壓，故漏油而不能進氣。當停止運行時，系統(tǒng)內(nèi)油漏掉了，形成真空，空氣乘虛進入系統(tǒng)內(nèi)。也有系統(tǒng)拐彎高處存有少氣體，系統(tǒng)個別區(qū)域形成局部真空而進氣或氣穴而存入氣體，使少量氣體存在于執(zhí)行元件的進出油腔內(nèi)擠不出來，造成端點（終點）爬行。五、液壓系統(tǒng)爬行與進氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進氣導(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：采用排氣裝置進行排氣。若無排氣裝置，則采用低速反復(fù)運動6～7次，每次運動到終點端頭，使之排凈氣體。對各漏油點進行密封及診斷氣穴故障。五、液壓系統(tǒng)爬行與進氣液壓故障診斷（二）液壓系統(tǒng)進氣導(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，甚至伴有抖動；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)爬行與進氣液壓故障診斷（三）機械別勁導(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)行元件和運動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，或運動部件導(dǎo)向裝置夾得太緊，或油馬達轉(zhuǎn)動件與固定件不同心，或活塞和活塞桿與缸體不同心而別勁等，均會造成摩擦阻力不均從而產(chǎn)生爬行；②執(zhí)行元件運動零件密封過緊，造成過大摩擦阻力而產(chǎn)生爬行。五、液壓系統(tǒng)爬行與進氣液壓故障診斷（三）機械別勁導(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)整運動部件、導(dǎo)向裝置和執(zhí)行元件的平行度和不同心度，加強導(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)正常運行。五、液壓系統(tǒng)爬行與進氣液壓故障診斷（三）機械別勁導(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，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，時間需15min左右，執(zhí)行元件才勉強動作，為執(zhí)行元件的運動組件上的密封圈老化破裂，造成嚴重泄漏，導(dǎo)致爬行故障。③若壓力表顯示值上升較慢，約5min左右才能達到要求值，或仍難以達到要求值，執(zhí)行件才開始動作者，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。液壓樂統(tǒng)的振動可能來自機械系統(tǒng)、油泵與油馬達、閥類元件和管道內(nèi)液流的振蕩等。振動一旦發(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)振動的形式可分為強迫振動與自激振動兩類。單純的自由振動比較少。強迫振動一般由油泵或油馬達的流量脈動所引起，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)生強迫振動的元件有油泵、油馬達、聯(lián)軸器及壓力控制閥等。自激振動是由液壓傳動系統(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)振動和噪聲液壓故障診斷（一）液壓系統(tǒng)振動和噪聲的故障現(xiàn)象JXHFPTCWUST第二節(jié)液壓系統(tǒng)共性故障診斷基礎(chǔ)（1）振動。對于油泵、油馬達、油缸、管件、控制閥等所組成的液壓系統(tǒng)，可能是單個元件產(chǎn)生振動，也可能是兩個或兩個以