液压传动系统由于其优良的控制性能、广泛的工艺适应性和较低廉的成本,在工程机械、军事装备、医疗设备等各个领域得到愈来愈广泛的应用[1]. 随着科学技术的发展,液压传动系统向着高性能、高精度和复杂的方向发展,液压系统的可靠性成了一个十分突出的问题.
除了对液压系统进行可靠性设计之外,液压系统故障检测和诊断技术越来越受到重视,成为液压技术发展的一个重要方向.由于液压系统中各元件和工作液体都是在封闭油路内工作,不像机械设备那样直 观,也不像电气设备那样可利用各种检测仪器方便地测量各种参数,在液压设备中,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.在工作或军事训练现场,由于受技术条件的限制,要求维修人员利用现有的信息和现 场的技术条件,准确、简便和高效地诊断出液压设备的故障,并尽可能减少拆装工作量,节省维修工时和费用,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.
1 液压系统故障特征及诊断的一般原则
正确分析故障是排除故障的前提,系统故障大部分并非突然发生,发生前总有预兆,当预兆发展到一定程度即产生故障.引起故障的原因是多种多样的, 并无固定规律可寻.统计表明,液压系统发生的故障约90%是由于使用管理不善所致.为了快速、准确、方便地诊断故障,必须充分认识液压故障的特征和规律, 这是故障诊断的基础.
(1)判明液压系统的工作条件和外围环境是否正常.首先判明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)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,最终进行故障定位.
(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)故障诊断是建立在运行记录及某些系统参数基础之上的.建立系统运行记录,这是预防、发现和处理故障的科学依据;建立设备运行故障分析表,它是使用经验的高度概括总结,有助于对故障现象迅速做出判断;具备一定检测手段,可对故障做出准确的定量分析.
(5)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.
2 故障诊断方法
传统的诊断液压系统故障的方法是逻辑分析逐步逼近法.其基本思路是综合分析、条件判断.即维修人员通过观察、听、触摸和简单的测试以及对液压系 统的理解,凭经验来判断故障发生的原因.当液压系统出现故障时,故障根源有许多种可能.采用逻辑代数方法,将可能故障原因列表,然后根据先易后难原则逐一 进行逻辑判断,逐项逼近,最终找出故障原因和引起故障的具体条件.此法在故障诊断过程中要求维修人员具有液压系统基础知识和较强的分析能力,方可保证诊断 的效率和准确性.但诊断过程较繁琐,须经过大量的检查、验证工作,而且只能是定性地分析,诊断的故障原因不够准确.为减少系统故障检测的盲目性和经验性以 及拆装工作量,传统的故障诊断方法已远不能满足现代液压系统的要求.
