液壓系統(tǒng)故障診斷

液壓系統(tǒng)故障診斷第1頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月看產(chǎn)品質(zhì)量，判斷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)，系統(tǒng)工作壓力和流量的穩(wěn)定性。二聽(tīng)：用聽(tīng)覺(jué)判斷液壓系統(tǒng)工作是否正常。聽(tīng)噪聲（泵，壓力元件等）是否過(guò)大，有無(wú)尖叫聲。聽(tīng)沖擊聲。液壓缸，換向閥換向時(shí)的沖擊聲等是否過(guò)大，有無(wú)撞擊現(xiàn)象等。聽(tīng)氣蝕與困油的異常聲。聽(tīng)敲打聲（因液壓泵損壞引起的液壓油液的可壓縮性影響:三摸：摸溫升，摸振動(dòng)，摸爬行，摸松緊程度（擋鐵，開關(guān)，緊固螺釘?shù)龋?。四聞：聞?dòng)褪欠褡冑|(zhì)，橡膠件是否過(guò)熱發(fā)出特殊氣味等。五閱：閱擋案有關(guān)故障分析和修理記錄，檢查維護(hù)記錄等。六問(wèn)：訪問(wèn)設(shè)備操作者，了解設(shè)備運(yùn)行狀況。問(wèn)液壓泵有無(wú)異?，F(xiàn)象。問(wèn)油，濾網(wǎng)等更換時(shí)間。問(wèn)事故前壓力或速度調(diào)節(jié)閥是否調(diào)節(jié)過(guò)，有何不正?，F(xiàn)象。問(wèn)事故前密封件或液壓件是否更換過(guò)。問(wèn)事故前后系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)何不正常現(xiàn)象。問(wèn)過(guò)去常出現(xiàn)何故障，如何排除等。

第2頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.精密診斷技術(shù)精密診斷技術(shù)是在簡(jiǎn)易診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)有疑問(wèn)的異?，F(xiàn)象，采用測(cè)試儀表進(jìn)行定量分析，從而找出發(fā)生故障原因的方法。其方法如下：采用測(cè)試儀表進(jìn)行定量分析法在設(shè)備的有關(guān)部位和各執(zhí)行機(jī)構(gòu)中裝設(shè)監(jiān)測(cè)儀器（如壓力，流量，位置，速度，油位，溫度等儀表或傳感器），通過(guò)這些儀表測(cè)到的技術(shù)狀況進(jìn)行分析研究。為了掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，須了解其工作狀態(tài)信息，從而識(shí)別和診斷系統(tǒng)發(fā)生的故障。常見(jiàn)的方法有：第3頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1直接性能測(cè)試方法直接性能測(cè)試方法是通過(guò)對(duì)元件和系統(tǒng)的性能測(cè)試，評(píng)價(jià)系統(tǒng)的工作狀態(tài)?；舅枷胧牵涸谡Ｇ闆r下，被測(cè)試元件和系統(tǒng)的性能測(cè)量值應(yīng)在正常范圍內(nèi)變動(dòng)。Ymin(t)<Yi(t)>Ymax(t)其中Ymin(t)，Yi(t)，Ymax(t)分別為t時(shí)刻元件和系統(tǒng)第I項(xiàng)性能指標(biāo)的下限值，實(shí)測(cè)值，上限值。當(dāng)此范圍被突破時(shí)，可以認(rèn)為故障己經(jīng)發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生。另外不可以用被測(cè)量的變化率是否滿足下式來(lái)判別故障發(fā)生。Ymin(t)<Yi(t)>Ymax(t)在元件和系統(tǒng)性能測(cè)試中，常用的測(cè)量指標(biāo)有：壓力，流量，速度。其它類型的參數(shù)。這種方法簡(jiǎn)單，直觀，但只有在系統(tǒng)失效發(fā)展十分嚴(yán)重時(shí)，性能指標(biāo)變化才有所體現(xiàn)。第4頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2基于因果關(guān)系的信息處理方法1)油樣分析法電液系統(tǒng)中的污染物，帶有大量反映系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的信息。因此，通過(guò)對(duì)油液中污染物成分的鑒別和含量測(cè)定，可以了解系統(tǒng)的污染狀況和工作狀態(tài)，為故障診斷提供依據(jù)。目前常用的油樣分析技術(shù)有：固體污染物的檢測(cè)技術(shù)顯微鏡檢測(cè)技術(shù)：利用顯微鏡和對(duì)比法進(jìn)行檢測(cè)。技術(shù)簡(jiǎn)單，投資少，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用廣，但誤差大，費(fèi)時(shí)費(fèi)事。自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器。：利用光學(xué)原理間接測(cè)量油液的污染度。檢測(cè)速度快，準(zhǔn)確度高，操作簡(jiǎn)便，但由于自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器將油中懸浮的徽小氣泡和水珠當(dāng)作固體顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此，在測(cè)量前需對(duì)油樣進(jìn)行脫氣處理，以減少計(jì)數(shù)誤差，配有專門的污染檢測(cè)設(shè)備。目前大部分采用這種方法。稱重法：設(shè)備簡(jiǎn)單，檢測(cè)方便，但無(wú)法掌握顆粒的尺寸和分布特征。第5頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

鐵譜分析法：該項(xiàng)技術(shù)有專有設(shè)備，能夠鑒別油液中與磨損有關(guān)的磨屑，進(jìn)行磨屑成分和含量測(cè)定。利用鐵譜分析可得到定量的數(shù)據(jù)，也可進(jìn)行定性分析。辨別出液壓系統(tǒng)的磨損狀態(tài)及其部位，可為預(yù)報(bào)初期故障提供依據(jù)。光譜法。該項(xiàng)技術(shù)有專有設(shè)備，能夠給出油液中污染物各元素臭成分，濃度，可辨別出液壓系統(tǒng)的磨損狀態(tài)及其部位，可為預(yù)報(bào)初期故障提供依據(jù)。油中含水量的檢測(cè)方法蒸餾法：設(shè)備投資少，方法簡(jiǎn)單，但誤差大?？?費(fèi)休法：專有設(shè)備，精度高，能測(cè)出油中徽量水分，但價(jià)高?；谡駝?dòng)，噪聲，聲發(fā)射信號(hào)分析的方法當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，從系統(tǒng)上測(cè)得的振動(dòng)，噪聲，聲發(fā)射信號(hào)也隨之改變。分析振動(dòng)，噪聲，聲發(fā)射信號(hào)的變化便可分析系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。主要手段有：譜分析法；概率密度法；相關(guān)分析法；自功率譜分析法；倒譜分析法。此項(xiàng)技術(shù)均有合適的傳感器和記錄設(shè)備，可在設(shè)備上安裝，檢測(cè)信號(hào)引入計(jì)算機(jī)可進(jìn)行早期故障診斷。第6頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月熱動(dòng)態(tài)分析法當(dāng)液壓元件發(fā)生磨損時(shí)，其運(yùn)動(dòng)間隙增加，產(chǎn)生內(nèi)泄，產(chǎn)生內(nèi)泄功率損失直接轉(zhuǎn)換成了熱量。由于泄漏損失與壓差和泄漏量相關(guān)，測(cè)量它們的壓力降和溫度降，進(jìn)行熱的動(dòng)態(tài)分析，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)元件的磨損進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。3.基于故障樹的診斷方法從系統(tǒng)的最終故障開始，通過(guò)不斷提問(wèn)“為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？”而逐級(jí)構(gòu)造成一棵倒立的故障樹。通過(guò)對(duì)此故障樹的啟發(fā)式搜索，查到故障的最終原因。在提問(wèn)過(guò)程中，有效合理地使用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)將有助于診斷過(guò)程的進(jìn)行。適于大型復(fù)雜系統(tǒng)。這是實(shí)際應(yīng)用中常用的確切可行的方法，但須具有豐富的有關(guān)故障與原因的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。4.基于模式識(shí)別的診斷方法此方法須先選擇出能表達(dá)系統(tǒng)故障狀態(tài)的向量集；提取對(duì)故障狀態(tài)最敏感的特征參數(shù)，構(gòu)成特征向量集，即構(gòu)成故障的基準(zhǔn)模式集；由特征向量以一定的方式構(gòu)成判別函數(shù)，用于識(shí)別系統(tǒng)目前狀態(tài)屬于哪個(gè)基準(zhǔn)模式，或哪種故障狀態(tài)。這種方法須具有豐富的有關(guān)故障的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。

第7頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.基于模糊數(shù)學(xué)的診斷方法

6.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法7.基于專家系統(tǒng)的方法

第8頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3.2液壓系統(tǒng)故障診斷步驟1熟悉性能和資料查找故障原因之前需要充分了解設(shè)備性能，液壓系統(tǒng)的工作原理和運(yùn)行要求，以及設(shè)備和系統(tǒng)工作的主要參數(shù)。根據(jù)上述要求詳細(xì)分柝系統(tǒng)原理圖。排除設(shè)計(jì)產(chǎn)生的隱患。2現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究到現(xiàn)場(chǎng)向操作者了解出現(xiàn)故障前后的工作狀況及異?，F(xiàn)象，產(chǎn)生故障的部位和故障現(xiàn)象，查閱過(guò)去是否產(chǎn)生過(guò)這類現(xiàn)象，排除的經(jīng)過(guò)等。若設(shè)備尚能啟動(dòng)運(yùn)行，應(yīng)親自啟動(dòng)運(yùn)行,根據(jù)系統(tǒng)原理圖，按回路分段檢查，觀察故障現(xiàn)象，注意觀察與故障相關(guān)的元件。檢查各種儀表指示是否正常，利用儀表和經(jīng)驗(yàn)判斷故障區(qū)域，查找故障部位。3.利用故障診斷檢測(cè)系統(tǒng)的功能分析診斷檢測(cè)系統(tǒng)一般有以下幾類功能：1)檢測(cè)功能－當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。2)隔離功能－能確定故障位置，以便判定故障原因，快速處理。3)估計(jì)功能－提供各種裝態(tài)的參數(shù)及變化情況，為處理故障提供重要依據(jù)。第9頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4歸納分析在上述工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合分析，查定故障部位，排除與此無(wú)關(guān)的區(qū)域和因素，逐步把目標(biāo)縮小到某個(gè)單元或元件，作出正確診斷。2.3.3診斷主要故障的方法液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的原因是多方面的，但是其中必有一個(gè)主要原因。尋找主要原因的方法有：方框圖分析法；魚刺圖分析法；液壓系統(tǒng)圖分析法；邏輯流程圖分析法。1方框圖分析法把影響和產(chǎn)生故障的因素用方框圖列出，然后按方框圖縱向和橫向查找。具體見(jiàn)例一。例一。某液壓系統(tǒng)如圖（一）所示回路，在更換油缸密封圈后，啟動(dòng)系統(tǒng)，活塞沖擊一下便停止不動(dòng)，再啟動(dòng)仍如此。試用方框圖分析尋找主要故障。第10頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第11頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月方框圖故障分析法根據(jù)上述分析找出主要故障原因?yàn)楦啄Σ磷枇哟?。根?jù)上述分析找出主要故障原因?yàn)楦啄Σ磷枇哟?。?2頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2魚剌圖分析法用因果美關(guān)系分析法對(duì)液壓設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，找出故障的主要因素和次要因素，分析主要次要原因，并依次寫在魚檢測(cè)與分剌圖上，通過(guò)檢測(cè)與分析確認(rèn)故障原因。以上例一為例，用魚剌圖分析法分析故障。

根據(jù)上述魚剌圖分析，找出主要故障原因?yàn)楦啄Σ磷枇哟?。?3頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月.3邏輯流程分析法根據(jù)系統(tǒng)基本原理，設(shè)計(jì)邏輯診斷流程圖，按圖指引路線，借助檢測(cè)儀表，或人為（或?qū)⑦壿嬙\斷流程圖編成程序輸入計(jì)算機(jī)，借助計(jì)算機(jī)的專家系統(tǒng)軟件邦助，）分析逐步查找原因，進(jìn)行邏輯判斷，逐步減少懷疑對(duì)象，步步逼近，找出故障發(fā)生的部位和原因。以上例一為例，用邏輯流程分析法分析故障。

第14頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

根據(jù)上述分析找出主要故障原因?yàn)楦啄Σ磷枇哟?，缸套密封過(guò)緊。4液壓系統(tǒng)圖分析法這種方法是利用系統(tǒng)原理圖分析故障。根據(jù)工作原理及使用元件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)，配合儀表檢測(cè)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，逐步找出故障。這種方法是最基本的簡(jiǎn)單可行的方法，不須花太多經(jīng)費(fèi)，在現(xiàn)場(chǎng)常使用。但須有豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，豐富的液壓技術(shù)知識(shí)。第15頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

從流程圖中可看出，壓力正常與設(shè)計(jì)，液壓泵和閥有密切關(guān)系。下面就上述所提的各個(gè)故障源進(jìn)行具體分析。第16頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3電液系統(tǒng)故障診斷實(shí)例分析一.普通液壓系統(tǒng)故障診斷實(shí)例1圖示為某液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖。試分柝該系統(tǒng)常見(jiàn)故障（用邏輯流程圖法）。分析系統(tǒng)在停車后滑動(dòng)橫梁下滑現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。1.熟悉性能和資料查找故障原因之前需要充分了解設(shè)備性能，液壓系統(tǒng)的工作原理和運(yùn)行要求，以及設(shè)備和系統(tǒng)工作的主要參數(shù)。根據(jù)上述要求詳細(xì)分柝系統(tǒng)原理圖。排除設(shè)計(jì)產(chǎn)生的隱患。液壓機(jī)工作原理如下：液壓機(jī)有主缸和頂出缸兩個(gè)工作缸。主缸完成滑動(dòng)橫梁快速下降，慢速壓制，保壓，回程和懸空停止等動(dòng)作；頂出缸實(shí)現(xiàn)頂出，回程和任意位置停止等動(dòng)作。具體操作如下：1)主缸工作快速下降：?jiǎn)?dòng)電機(jī)(1Ｍ,2Ｍ或3Ｍ),電磁鐵(1ＤＴ,3ＤＴ)通電，高壓油進(jìn)入主缸上腔，主缸下腔油通過(guò)液控單向閥20，順序閥19，方向閥17回油箱（閥20,19被泵7的壓力油打開），主缸快速下降，不足之油由充液閥24補(bǔ)充。慢速壓制：主缸快速下降至一定行程碰行程開關(guān)（圖中未標(biāo)）電磁鐵3ＤＴ斷電，順序閥19外控油路油回油箱，閥19起背壓作用，主缸上腔壓力增高，關(guān)閉充液閥24，下行速度減慢，直至接觸工件，壓力提高，壓力補(bǔ)償泵3排量自動(dòng)減小，實(shí)現(xiàn)慢速壓制。閥14,9,16分別實(shí)現(xiàn)不同壓力下的安全保護(hù)作用。

第17頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

保壓：當(dāng)主缸壓力達(dá)至預(yù)定值，壓力繼電器22發(fā)信號(hào)，1ＤＴ斷電，閥17中位，主缸保壓?；爻毯蛻铱胀Ｖ梗罕航Y(jié)束，繼電器22發(fā)信號(hào)，3ＤＴ2ＤＴ通電，打開順序閥19及充液閥24，泵3的高壓油進(jìn)入主缸下腔，主缸上腔油經(jīng)充液閥卸荷口卸壓回油箱27，當(dāng)充液閥全開后，主缸快速上升，直至碰行程開關(guān)，2ＤＴ斷電，主缸懸空停止。2)頂出缸運(yùn)動(dòng)：頂出：電磁鐵4ＤＴ6ＤＴ通電，泵3壓力油進(jìn)入頂出缸下腔實(shí)現(xiàn)頂出動(dòng)作，其上腔油經(jīng)閥13回油箱?；爻蹋?ＤＴ斷電。5ＤＴ通電，缸下降回程。任意位置停止：閥處中位時(shí)主缸任意位置停止。第18頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第19頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.分析系統(tǒng)產(chǎn)生故障的根源普通液壓系統(tǒng)一般由液壓元件（泵、閥、輔件等）、電控元件（電磁鐵、PLC、插頭等）、工作介質(zhì)、執(zhí)行元件、儀表等組成各種回路。因此分析系統(tǒng)故障可從元件和回路的狀態(tài)分析（見(jiàn)第四章）。由于液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的原因是多方面的，為了尋找主要原因，我們按上述介紹的方法即：方框圖分析法；魚刺圖分析法；液壓系統(tǒng)圖分析法；邏輯流程圖分析法進(jìn)行分析。現(xiàn)在我們選邏輯流程圖分析法進(jìn)行。首先應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，尋找同類型系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障，根據(jù)調(diào)研結(jié)果，將出現(xiàn)的主要故障列出，根據(jù)系統(tǒng)原理圖尋找與故障之有關(guān)的元件和回路進(jìn)行分析,并畫出邏輯流程圖進(jìn)行分析。邏輯流程圖第20頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第21頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

3.分析系統(tǒng)在停車后滑動(dòng)橫梁下滑現(xiàn)象產(chǎn)生的原因根據(jù)流程圖確定原因?yàn)椋篴.主缸泄漏;b.液控單向閥泄漏;c.順序閥壓力調(diào)定過(guò)低或閥口封閉不嚴(yán);電磁閥泄漏d.電磁閥泄漏。第22頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例2：武鋼五機(jī)架冷連軋步進(jìn)粱液壓系統(tǒng)步進(jìn)粱是五機(jī)架冷連軋機(jī)入口和出口的一個(gè)設(shè)備，其作用是儲(chǔ)存和運(yùn)輸鋼卷。步進(jìn)粱由固定粱和活動(dòng)粱組成，固定粱起儲(chǔ)存鋼卷作用，活動(dòng)粱起運(yùn)輸鋼卷作用。升降缸和移動(dòng)缸操縱活動(dòng)粱上下運(yùn)動(dòng)完成運(yùn)輸鋼卷作用。當(dāng)升降缸活塞桿前伸時(shí)，活動(dòng)粱升起，將放置在固定平臺(tái)上的鋼卷托起，移動(dòng)缸活塞桿伸出，活動(dòng)粱前移，并弧線下降，使鋼卷向前移動(dòng)一個(gè)距離；升降缸活塞桿縮回，活動(dòng)粱下降，將鋼卷放置在固定粱上，移動(dòng)缸活塞桿退回復(fù)位。每完成上述的一步循環(huán)，鋼卷在固定粱前進(jìn)一步，故稱為步進(jìn)粱。第23頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第24頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月該步進(jìn)粱對(duì)液壓系統(tǒng)的要求是：?jiǎn)?dòng)和停止平穩(wěn)；移動(dòng)缸要求啟動(dòng)后加速，停止前減速，停止準(zhǔn)確；升降缸速度可調(diào)。表.1列出了電磁鐵的動(dòng)作順序表。電磁鐵動(dòng)作順序表

元件動(dòng)作電機(jī)M電磁鐵1Ya1Yb2Ya2Yb41a41b活動(dòng)粱升起（升降缸活塞桿前伸）++活動(dòng)粱前移（移動(dòng)缸活塞桿伸出）+++（減速+（加速）活動(dòng)粱下降（升降缸活塞桿縮回）++復(fù)位（移動(dòng)缸活塞桿退回）++注：“＋”號(hào)表示得電。

第25頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)畫液壓系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：固定粱的一個(gè)工作循環(huán)分如下幾個(gè)過(guò)程：升降缸活塞桿前伸時(shí)，活動(dòng)粱升起托起鋼卷；移動(dòng)缸活塞桿伸出，活動(dòng)粱前移，并弧線下降，使鋼卷向前移動(dòng)一個(gè)距離；升降缸活塞桿縮回，活動(dòng)粱下降，將鋼卷放置在固定粱上，移動(dòng)缸活塞桿退回復(fù)位。系統(tǒng)特點(diǎn):經(jīng)過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)的分析，總結(jié)出系統(tǒng)的如下特點(diǎn)：(1)采用了定量泵和電磁溢流閥系統(tǒng)。(2)系統(tǒng)的控制油路由泵輸出的壓力油經(jīng)減壓閥減壓與蓄能器共同供給，蓄能器由壓力繼電器監(jiān)控。(3)執(zhí)行元件帶可調(diào)雙向緩沖器啟動(dòng)和停止平穩(wěn)。(4)升降缸速度由單向節(jié)流閥調(diào)節(jié)。(6)移動(dòng)