中车沈阳机车车辆有限公司 辽宁沈阳 110142
摘要:液压传动系统由于其独特的优点,即具有广泛的工艺适应性、优良的控制性能和较低廉的成本,在各个领域中获得愈来愈广泛的应用。目前,我分厂多数设备都是依靠液压系统来实现各种动作,与生产密切相关。当关键设备上的液压系统出现故障的时候就要尽快想办法解决,但是往往这些设备在工段现场无法移动,为了不影响正常生产,维修时间非常紧迫,但生产现场技术条件又比较差,如果不能及时地排除这些故障,就会影响全公司的生产计划。这就要求尽可能减少拆装的工作量,节省维修时间,用最简便的技术手段,在尽可能短的时间内,准确地找出故障部位和发生故障的原因并加以修理,使系统恢复正常运行,并力求今后不再发生同样故障。本文简单介绍了一种基于参数测量的逻辑诊断法和现场诊断步骤。
关键词:液压系统;生产现场;维修时间;故障诊断
客观上讲,液压系统元、辅件质量不稳定和主观上使用、维护不当,且系统中各元件和工作液体都是在封闭油路内工作,不象机械设备那样直观,也不象电气设备那样可利用各种检测仪器方便地测量各种参数,液压设备中,仅靠有限几个压力表、流量计等来指示系统某些部位的工作参数,其他参数难以测量,而且一般故障根源有许多种可能,这给液压系统故障诊断带来一定困难。
要想快速的处理好故障液压系统必须先了解一下液压系统故障的特点:
液压系统发生故障时具有以下明显的特点:一是液压系统具有隐蔽性的特点。液压系统通常是一个封闭的整体,当内部发生故障的时候,不能直接观察的到,因此,想弄明白是哪个部位发生了故障比较困难。二是发生故障时其因果关系非常复杂。在液压系统中,出现同一故障可能是多方面的,多种的故障原理,会体现为一种表面上的故障,同时,因为一种故障的原因,也可因表现为多种故障现象。三是诱发故障的因素比较复杂。液压系统出现故障,有时是长期积累的因素的集中表现,有时候是操作不当或者其他原因突然造成的。我们在生产的过程中,如果液压系统出现问题,应该尽快进行诊断,尽可能地减少拆装程序,快速准确的查找产生故障的原因,发现出现故障的元件,并进行快速的维修或者更换。
液压系统故障诊断的一般原则
(1)首先判明液压系统的工作条件和外围环境是否正常,需搞清是设备机械部分或电器控制部分故障,还是液压系统本身的故障,同时查清液压系统的各种条件是否符合正常运行的要求。
(2)其次进行区域判断,根据故障现象和特征确定与该故障有关的区域,逐步缩小发生故障的范围,检测此区域内的元件情况,分析发生原因,最终找出故障的具体所在。
(3)掌握故障种类进行综合分析,根据故障最终的现象,逐步深入找出多种直接的或间接的可能原因,为避免盲目性,必须根据系统基本原理,进行综合分析、逻辑判断,减少怀疑对象逐步逼近,最终找出故障部位。
(4)验证可能故障原因时,一般从最可能的故障原因或最易检验的地方开始,这样可减少装拆工作量,提高诊断速度。
(5)故障诊断是建立在某些系统参数基础之上的。所以具备一定的检测手段,可对故障做出准确的定量分析。
目前,就液压系统故障诊断来说,主要的方法有逻辑诊断法、参数测量法、铁谱技术、振动测量、专家系统等。由于这些方法所用的仪器和设备成本比较高,因此,这些方法在实际生产中很难得到普及和推广。结合自身的实际工作实践,我认为在生产现场进行故障诊断的最好方法是基于参数测量的逻辑诊断方法,这种方法的思路是这样的,任何液压系统工作正常时,系统参数都工作在设计和设定值附近,工作中如果这些参数偏离了预定值,则系统就会出现故障或有可能出现故障。即液压系统产生故障的实质就是系统工作参数的异常变化。因此当液压系统发生故障时,必然是系统中某个元件或某些元件有故障,进一步可断定回路中某一点或某几点的参数已偏离了预定值。这说明如果液压回路中某点的工作参数不正常,则系统已发生了故障或可能发生了故障,需维修人员马上进行处理。这样在参数测量的基础上,再结合逻辑分析法,即可快速、准确地找出故障所在。
通过这些年生产现场的实践,设计出一种简单、实用的液压系统故障检测回路。液压原理图如下:
检测回路通常和被检测系统并联连接,此连接需在被测点设置的双球阀三通接头,它主要用于对系统进行不拆卸检测。它对液压系统所需点的各种参数进行直接的快速检测,不需任何传感器,它可同时检测系统中的压力、流量和温度三个参数,而执行器的速度和转速则可通过测量出口流量的方法计算得到。例如:只要在泵出口及执行器进、出口安装双球阀三通,则通过测量1、2、3三点的压力、流量及温度值,则可立刻诊断出故障所在的大致部位(泵源、控制传动部分或执行器部分)。增加参数检测点,则可缩小故障发生区域。
系统正常工作时,阀门1开启,2关闭,检测口罩上防尘罩,以防污染。检测时,只要将检测回路与检测口接通,即旋紧活接头螺纹并打开阀门2。通过调节阀门1和溢流阀7即可方便地测出压力、流量、温度、速度等参数。但要求系统配管时,将双球阀三通在需检测系统参数的部位当作接管或弯管接头来配置。
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1,2.截止球阀 3,8.软管 4.压力表 5.流量计 6.温度计 7.溢流阀 9.过滤器
参数测量方法如下:
第1步:测压力,首先将检测回路的软管接头与双球阀三通螺纹接口旋紧接通。打开球阀2,关死溢流阀7,切断回油通道,这时从压力表4上可直接读出所测点的压力值(为系统的实际工作压力)。
第2步:测流量和温度,慢慢松开溢流阀7手柄,再关闭球阀1。重新调整溢流阀7,使压力表4读数为所测压力值,此时流量计5读数即为所测点的实际流量值。同时温度计6上可显示出油液温度值。
第3步:测转速(速度),不论泵、马达或缸其转速或速度仅取决于两个因素,即流量和它本身的几何尺寸(排量或面积),所以只要测出马达或缸的输出流量(对泵为输入流量),除以其排量或面积即得到转速或速度值。
参数测量法是一种实用、新型的液压系统故障诊断方法,它与逻辑分析法相结合,大大提高了故障诊断的快速性和准确性。首先这种测量是定量的,这就避免了个人诊断的盲目性和经验性,诊断结果符合实际。其次故障诊断速度快,经过几秒到几十秒即可测得系统的准确参数,再经维修人员简单的分析判断即得到诊断结果。再者此法较传统故障诊断法降低系统装拆工作量一半以上。
此故障诊断检测回路具有以下功能:
(1)能直接测量并直观显示液流流量、压力和温度,并能间接测量泵、马达转速。
(2)可以利用溢流阀对系统中被测部分进行模拟加载,调压方便、准确;为保证所测流量准确性,可从温度表直接观察测试温差(应小于±3℃)。
(3)适应于任何液压系统,且某些系统参数可实现不停车检测。
(4)结构轻便简单,工作可靠,成本低廉,操作简便。
这种检测回路在实际检修工作中非常好用,可以大大缩短维修时间,降低维修成本,同时,对维修班人员的技术水平要求也不是很高,只要是懂得液压系统工作原理的人员,就可以利用这个检测回路准确及时的发现故障,并在最短的时间内进行排除,同时这个检测回路比较容易携带,减少对设备的拆装程序,对设备检修提供了强力保障。
参考文献:
[1]陈榕林.浅谈液压技术在工程机械中的应用.机械设计与制造,2009,(12).
[2]张国斌.浅谈液压系统故障诊断与排除.华中科技大学,2009,(3).
[3]同淑荣.液压系统故障诊断的办法再探.液压工业,2010,(8).