液壓技術(shù)發(fā)展隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展而不斷升級,尤其在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展,并且發(fā)揮著不可取代的作用。比如,液壓技術(shù)在各機(jī)械工業(yè)部門的應(yīng)用,包括機(jī)床,工程機(jī)械,農(nóng)業(yè)機(jī)械,汽車工業(yè),船舶機(jī)械,智能機(jī)械,航空航天等。從藍(lán)天到地上,從軍用到民用,從重工業(yè)到輕工業(yè),到處都用到液壓技術(shù)。 所以,我們很有必要研究液壓系統(tǒng)的故障診斷和維修,因?yàn)橹挥眠@樣,才能保障液壓系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中發(fā)揮的作用。 本論文就是簡單的論證液壓系統(tǒng)的故障診斷和維修,為的是更好了解液壓系統(tǒng)的故障發(fā)生原因,以便做好液壓系統(tǒng)的預(yù)防和維護(hù)。從液壓系統(tǒng)的故障的常用方法,各元件間的常見故障分析和排除方法及維護(hù)三個方面做了詳細(xì)的論述。 同時,液壓系統(tǒng)的常見故障也可從系統(tǒng)無壓力或壓力不足,流量不足,泄露,油溫過高,振動,沖擊等幾方面論述,但由于不簡單明了,也不容易排查,思路不清等幾方面原因,所以,選擇前者。這樣,思路比較清晰,也容易排除,更容易明白。 總之,能夠快速而又準(zhǔn)確地找出故障原因,并能解決故障,才是研究的目的和方向。
第1章 液壓系統(tǒng)的故障診斷常用方法
1.1直觀檢查法 直觀檢查法要求維修人員有一定的液壓傳動知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在對一種新機(jī)型作故障診斷前,要認(rèn)真閱讀隨機(jī)的使用維護(hù)說明書,以對該機(jī)液壓系統(tǒng)有一個基本的認(rèn)識。運(yùn)用“問、看、聽、摸、試”手段,快速的診斷出故障所在部位和原因的一種方法。具體為: �。�1)問 “問”就是向操作手詢問故障機(jī)器的基本情況。了解設(shè)備平時的運(yùn)行狀況,一問使用中是否存在違規(guī)操作,維修保養(yǎng)情況;二問液壓油牌號是否正確及更換的情況;三問故障發(fā)生的時機(jī),即是在工作開始時還是在作業(yè)一段時間后才出現(xiàn)的,等等。獲得這些信息后,即可基本確定該液壓系統(tǒng)所出現(xiàn)故障的特點(diǎn)。一般來說,突發(fā)性故障,大多是因液壓油過臟或彈簧折斷造成閥封閉不嚴(yán)引起的;漸發(fā)性故障,則多數(shù)是因元件磨損嚴(yán)重或橡膠密封、管件老化而出現(xiàn)的。 如挖掘機(jī)開始工作時正常,但工作一段時間后出現(xiàn)動作變慢并伴隨著噪聲和油溫升高(油溫表指示數(shù)大于75°C)的現(xiàn)象時,在排除非油量不足、高溫環(huán)境不長時間大負(fù)荷作業(yè)、冷油器散熱片污垢太多和風(fēng)扇膠帶打滑等原因外,則可能是泵或閥內(nèi)漏造成的。例如,一臺挖掘機(jī),起初先導(dǎo)操縱壓力正常,不久后其值不降。檢查結(jié)果是,因先導(dǎo)泵的橡膠進(jìn)油管受熱折癟,致使進(jìn)油受阻造成的。
(2)看 “看”就是通過眼睛查看液壓系統(tǒng)的工作情況。如油箱內(nèi)的油量是否符合要求,有無氣泡和變色現(xiàn)象(機(jī)器的噪聲、振動和爬行等常與油液中大量氣泡有關(guān));密封部位和管街頭等處的漏油情況;壓力表和油溫表在工作中指示值的變化;故障部位有無損傷、連接漸脫落和固定件松動的現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)液壓油外漏的故障時,在排除禁固螺栓扭力不足或不均勻后,在更換可能已嚴(yán)重磨損或損壞的油封前,還應(yīng)檢查其壓力是否超限。安裝油封時,應(yīng)檢驗(yàn)油封型號和質(zhì)量,并做到準(zhǔn)確裝配。
�。�3)聽 “聽”就是用耳朵檢查液壓系統(tǒng)有無異常響聲。正常的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲響有一定的節(jié)奏和音律,并保持穩(wěn)定。因此,熟悉和掌握這些規(guī)律,并保持穩(wěn)定。因此,熟悉和掌握這些規(guī)律,就能準(zhǔn)確地診斷出液壓系統(tǒng)是否工作正常;同時,根據(jù)節(jié)奏和音律的變化情況,以及不正常聲音產(chǎn)生的部件,就可確定故障發(fā)生的部件,就可確定故障發(fā)生的部位和損傷程度。如高音刺耳的嘯叫聲,通常是吸進(jìn)了空氣;液壓泵的“喳喳”或“咯咯”聲,往往是泵軸或軸承損壞;換向閥發(fā)出“哧哧”的聲音,是閥桿開度不足;粗沉的“嗒嗒”聲,可能是過載閥過載的聲音。若是氣蝕聲,則可能是濾油器被污物堵塞、液壓泵吸油管松動或油箱油面太低等。
�。�4)摸 “摸”就是利用靈敏的手指觸覺,檢查壓系統(tǒng)的管路或元件是否發(fā)生振動、沖擊和油液溫升異常等故障。如用手觸摸泵殼或液壓件,跟據(jù)冷熱程度就可判斷出液壓系統(tǒng)是否有異常溫升,并判明溫升原因及部位。若泵殼過熱,則說明泵內(nèi)泄嚴(yán)重或吸進(jìn)了空氣。若感覺振動異常,可能是回轉(zhuǎn)部件安裝平衡不好、緊固螺釘松動或系統(tǒng)內(nèi)有氣體等故障。
(5)試 “試”就是操作一下機(jī)器液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件,從其工作情況判定故障的部位和原因。 a、全面試。根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計功能,逐個做實(shí)驗(yàn),以確定故障是在局部區(qū)域還是在全區(qū)域。如全機(jī)動作失靈或無力,則應(yīng)首先檢查先導(dǎo)操縱壓力是否正常,離合器(連軸器)是否打滑(松脫),發(fā)動機(jī)動力是否足夠,液壓油油量是否充足和液壓泵進(jìn)口的密封情況。如一臺挖掘機(jī)地故障癥狀僅表現(xiàn)為動臂自動下降,則故障原因可能在換向閥、過載閥或液壓缸的油路之中,與液壓泵及主安全閥無關(guān)。 b、交換試。當(dāng)液壓系統(tǒng)中僅出現(xiàn)某一回路或某一功能喪失時,可與相同(或相關(guān))功能的油路交換,以進(jìn)一步確定故障部位。如挖掘機(jī)有兩個互相獨(dú)立的工作回路,每一個回路都有自己的一些元件,當(dāng)一個回路發(fā)生故障時,可通過交換高壓油管使另一泵于這個回路接通,若故障還在一側(cè),則說明故障不在泵上,應(yīng)檢查該回路的其它元件;否則,說明故障在泵上。 c、更換試。利用技術(shù)狀態(tài)良好的元件替換懷疑有故障的元件,通過比較更換元件前、后所反映的現(xiàn)象,確認(rèn)元件是否有故障。 d、調(diào)整試。對系統(tǒng)的溢流閥或換向閥作調(diào)整,比較其調(diào)整前、后機(jī)器工況的變化來診斷故障。當(dāng)對液壓系統(tǒng)的壓力作調(diào)整時,若其壓力(壓力表指示表)達(dá)不到規(guī)定值或上升后又降了下來,則表示系統(tǒng)內(nèi)漏嚴(yán)重。 e、斷路試。將系統(tǒng)的某一油管拆下(或松開接頭),觀察出油的情況,以檢查故障到底出現(xiàn)在哪一段油路上。 f、溫室詢問設(shè)備操作者,了解設(shè)備平時的工作狀況。一般有六問:液壓系統(tǒng)工作是否正常;二問液壓油最近更換日期,濾網(wǎng)的更換情況或清洗等相關(guān)狀況;三問事故發(fā)生前調(diào)速閥或調(diào)壓閥是否操作過,有無不正常情況;
四問
事故發(fā)生前液壓件或密封件是否更換過;五問事故發(fā)生前液壓系統(tǒng)有無差別;六問過去常出現(xiàn)哪方面故障及排除經(jīng)過。
1.2 邏輯分析法 對于復(fù)雜的液壓系統(tǒng),因此常采用邏輯分析進(jìn)行推理。 此方法有兩個要點(diǎn):一是從主機(jī)出發(fā)查看液壓系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作情況;二是從系統(tǒng)本身故障出發(fā),有時系統(tǒng)故障在短時間內(nèi)并不影響主機(jī),如油溫的變化,噪音增大等。 液壓系統(tǒng)的常見故障 2.1 動力元件常見故障分析與排除方法 2.1.1 液壓泵常見故障分析與排除方法 a、不出油、輸液量不足、壓力上不去 故障分析: 1.電動機(jī)轉(zhuǎn)向不對 2.吸油管或過濾器堵塞 3.軸向間隙或徑向間隙過大 4.連接處泄漏,混入空氣 5.介質(zhì)粘度太大或溫升太高 排除方法: 1.檢查電動機(jī)轉(zhuǎn)向 2.疏通管道,清洗過濾器,更換新的工作介質(zhì) 3.檢查更換有關(guān)零件 4.緊固各連接處螺釘,避免泄漏,嚴(yán)防空氣混入 5.正確選用工作介質(zhì),控制溫升。 b、故障現(xiàn)象:噪音嚴(yán)重壓力波動厲害 故障分析:1.吸油管及過濾器堵塞或過濾器容量小 2.吸油管密封處漏氣或介質(zhì)中有氣泡 3.泵與聯(lián)軸節(jié)不同心 4.油位低 5.油溫低或粘度高 6.泵軸承損壞 排除方法: 1.清洗過濾器使其吸油管通暢,正確選用過濾器。 2.在連接部位或密封處加點(diǎn)油,如噪音減小,可以擰緊接頭處或更換密封圈;回油管口應(yīng)在口應(yīng)在油面以下,與吸油管要有一定距離 3.調(diào)整同心 4.加油液 5.把油液加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?BR>6.檢查(用手觸感)泵軸承部分溫升 c、故障現(xiàn)象:泵軸頸油封漏油 故障分析: 漏油管道阻力過大,使泵體內(nèi)壓力升高到超過油封許用的耐壓值 排除方法: 檢查柱塞泵泵體上的泄油口是否用單獨(dú)油管直接接通油箱。若發(fā)現(xiàn)把幾臺柱塞泵的泄漏油管并聯(lián)在一根同直徑的總管后再接通油箱,或者把柱塞泵的泄油管接到回油管上,則應(yīng)予改正。最好在泵泄漏口接個壓力表,以檢查泵
體內(nèi)的壓力,其值應(yīng)小于0.08Mpa。 2.2 執(zhí)行元件常見故障分析與排除方法 2.2.1 液壓缸常見故障分析及排除方法 a、故障現(xiàn)象:爬行 故障分析: 1、有空氣侵入液壓缸 2、液壓缸端蓋密封圈壓得太緊或過松 3、活塞桿與活塞不同心 4、活塞桿全長或局部彎曲 5、液壓缸的安裝位置偏移 6、液壓缸內(nèi)孔直線性不良(鼓形錐度等) 7、缸內(nèi)腐蝕、拉毛 8、雙活塞桿兩端螺帽擰得太緊,使其同心度不良 排除方法: 1、增設(shè)排氣裝置;如無排氣裝置,可開動液壓系統(tǒng)以最大行程使工作部件快速運(yùn)動,強(qiáng)迫排除空氣。 2、調(diào)整密封圈,使它不緊不松,保證活塞桿能來回用手平穩(wěn)地拉動而無泄漏(大多允許微量滲油) 3、校正二者同心度 4、校直活塞桿 5、檢查液壓缸與導(dǎo)軌的平行性并校正。 6、鏜磨修復(fù),重配活塞 7、輕微者修去銹蝕和毛刺,嚴(yán)重者必須鏜磨 8、螺帽不宜擰得太緊,一般用手旋緊即可,以保持活塞桿處于自然狀態(tài) b、故障現(xiàn)象:沖擊 故障分析: 1、靠間隙密封的活塞和液壓缸間歇過大,節(jié)流閥失去節(jié)流作用 2、端頭緩沖的單向閥失靈,緩沖不起作用 排除方法: 1、按規(guī)定配活塞與液壓缸的間隙,減少泄漏現(xiàn)象 2、修正研配單向閥與閥座 c、故障現(xiàn)象:推力不足或工作速度逐漸下降甚至停止 故障分析: 1、液壓缸和活塞配合間隙太大或O型密封圈損壞,造成高低壓腔互通 2、由于工作時經(jīng)常用工作行程的某一段,造成液壓缸孔徑直線性不良(局部有腰鼓形),致使液壓缸兩端高低壓油互通 3、缸端油封壓得太緊或活塞桿彎曲,使摩擦力或阻力增加 4、泄漏過多 5、油溫太高,粘度減小,靠間歇密封或密封質(zhì)量差的油缸行速變慢。若液壓缸兩端高低壓油腔互通,運(yùn)行速度逐漸減慢直至停止 排除方法: 1、單配活塞和液壓缸的間歇或更換O型密封圈 2、鏜磨修復(fù)液壓缸孔徑,單配活塞 3、放松油封,以不漏油為限校直活塞桿 4、尋找泄漏部位,緊固各接合面 5、分析發(fā)熱原因,設(shè)法散熱降溫,如密封間隙過大則單配活塞或增裝密封環(huán) 2.3 控制調(diào)節(jié)元件的故障分析及排除方法 2.3.1溢流閥的故障分析及排除方法 a、故障現(xiàn)象:壓力波動 故障分析: 1.彈簧彎曲或太軟 2.錐閥與閥座接觸不良 3.鋼球與閥座密合不良 4.滑閥變形或拉毛 5.油不清潔,阻尼孔堵塞 排除方法: 1.更換彈簧 2.如錐閥是新的即卸下調(diào)整螺帽將導(dǎo)桿推幾下,使其接觸良好;或更換錐閥 3.檢查鋼球圓度,更換鋼球,研磨閥座 4.更換或修研滑閥 5.疏通阻尼孔,更換清潔油液 b、故障現(xiàn)象:調(diào)整無效 故障分析: 1.彈簧斷裂或漏裝 2.阻尼孔阻塞 3.滑閥卡住 4.進(jìn)出油口裝反 5.錐閥漏裝 排除方法: 1.檢查、更換或補(bǔ)裝彈簧 2.疏通阻尼孔 3.拆出、檢查、修整 4.檢查油源方向 5.檢查、補(bǔ)裝 c、故障現(xiàn)象:泄漏嚴(yán)重 故障分析: 1.錐閥或鋼球與閥座的接觸不良 2.滑閥與閥體配合間隙過大 3.管接頭沒擰緊 4.密封破壞 排除方法: 1.錐閥或鋼球磨損時更換新的錐閥或鋼球 2.檢查閥芯與閥體間隙 3.擰緊聯(lián)接螺釘 4.檢查更換密封 d、故障現(xiàn)象:噪音及振動 如圖(b)原液壓系統(tǒng)
故障分析: 1.螺帽松動 2.彈簧變形,不復(fù)原 3.滑閥配合過緊 4.主滑閥動作不良 5.錐閥磨損 6.出油路中有空氣 7.流量超過允許值 8.和其他閥產(chǎn)生共振 排除方法:
如圖(b)改造后的液壓系統(tǒng) 1.緊固螺帽 2.檢查并更換彈簧 3.修研滑閥,使其靈活 4.檢查滑閥與殼體的同心度 5.換錐閥 2.3.2 減壓閥的故障分析及排除方法 a.故障現(xiàn)象:壓力波動不穩(wěn)定 故障分析: 1、油液中混入空氣 2、阻尼孔有時堵塞 3、滑閥與閥體內(nèi)孔圓度超過規(guī)定,使閥卡住 4、彈簧變形或在滑閥中卡住,使滑閥移動困難或彈簧太軟 5、鋼球不圓,鋼球與閥座配合不好或錐閥安裝不正確 排除方法: 1、排除油中空氣 2、清理阻尼孔 3、修研閥孔及滑閥 4、更換彈簧 5、更換鋼球或拆開錐閥調(diào)整 b、故障現(xiàn)象:二次壓力升不高 故障分析: 1、外泄漏 2、錐閥與閥座接觸不良 排除方法: 1、更換密封件、緊固螺釘,并保證力矩均勻 2、修理或更換 c、故障現(xiàn)象:不起減壓作用 故障分析: 1、泄油口不通;泄油管與回油管道相連,并有回油壓力 2、主閥芯在全開位置時卡死 排除方法: 1、泄油管必須與回油管道分開,單獨(dú)回入油箱 2、修理、更換零件,檢查油質(zhì) 2.3.3 節(jié)流調(diào)速閥的故障分析及排除方法 a、故障現(xiàn)象:節(jié)流作用失靈及調(diào)速范圍不大 故障分析: 1、節(jié)流閥和孔的間隙過大,有泄漏以及系統(tǒng)內(nèi)部泄漏 2、節(jié)流孔阻塞或閥芯卡住 排除方法: 1、檢查泄漏部位零件損壞情況,予以修復(fù)、更新,注意接合處的油封情況 2、拆開清洗,更換新油液,使閥芯運(yùn)動靈活 b、故障現(xiàn)象:運(yùn)動速度不穩(wěn)定如逐漸減慢、突然增快及跳動等現(xiàn)象 故障分析: 1、油中雜質(zhì)粘附在節(jié)流口邊上,通油截面減小,使速度減慢 2、節(jié)流閥的性能較差,低速運(yùn)動時由于振動使調(diào)節(jié)位置變化 3、節(jié)流閥內(nèi)部、外部泄漏 4、在簡式的節(jié)流閥中,因系統(tǒng)負(fù)荷有變化使速度突變 5、油溫升高,油液的粘度降低,使速度逐步升高 6、阻尼裝置堵塞,系統(tǒng)中有空氣,出現(xiàn)壓力變化及跳動 排除方法: 1、拆卸清洗有關(guān)零件,更換新油,并經(jīng)常保持油液潔凈 2、增加節(jié)流聯(lián)鎖裝置 3、檢查零件的精確和配合間隙,修配或更換超差的零件,連接處要嚴(yán)加封閉 4、檢查系統(tǒng)壓力和減壓裝置等部件的作用以及溢流閥的控制是否正常 5、液壓系統(tǒng)穩(wěn)定后調(diào)整節(jié)流閥或增加油溫散熱裝置 6、清洗零件,在系統(tǒng)中增設(shè)排氣閥,油液要保持潔凈 2.3.4 換向閥的故障分析及排除方法 a、故障現(xiàn)象:滑閥不換向 故障分析: 1、滑閥卡死 2、閥體變形 3、具有中間位置的對中彈簧折斷 4、操縱壓力不夠 5、電磁鐵線圈燒壞或電磁鐵推力不足 6、液控?fù)Q向閥控制油路無油或被堵塞 排除方法: 1、拆開清洗臟物,去毛刺 2、調(diào)節(jié)閥體安裝螺釘使壓緊,力均勻或修研閥孔 3、更換彈簧 4、操縱壓力必須大于0.35Mpa 5、檢查、修理、更換 b、故障現(xiàn)象:電磁鐵控制的方向閥作用時有響聲 故障分析: 1、滑閥卡住或摩擦力過大 2、電磁鐵不能壓到底 3、電磁鐵鐵芯接觸面不平或接觸不良 排除方法: 1、修研或調(diào)配滑閥 2、校正電磁鐵高度 3、消除污物,修正電磁鐵鐵芯 2.3.5 液控單向閥的故障分析及排除方法 a、故障現(xiàn)象:油液不逆流 故障分析: 1、控制壓力過低 2、控制油管接頭漏油嚴(yán)重 3、單向閥卡死 排除方法: 1、提高控制壓力使之達(dá)到要求值 2、緊固接頭,消除漏油 3、清洗 b、故障現(xiàn)象:逆方向不密封,有泄漏 故障分析: 1、單向閥在全開位置上卡死 2、單向閥錐面與閥座錐面接觸不均勻
排除方法: 1、修配,清洗 2、檢修或更換 2.4 工作介質(zhì)和輔助元件的故障分析及排除方法 2.4.1油溫過高 a、故障現(xiàn)象:當(dāng)系統(tǒng)不需要壓力油時,而油仍在溢流閥的設(shè)定壓力下溢回油箱 故障分析:卸荷回路的動作不良 排除方法:檢查電氣回路、電磁閥、先導(dǎo)回路和卸荷閥的動作是否正常 b、故障現(xiàn)象:液壓元件規(guī)格選用不合理 故障分析: 1、閥規(guī)格過小,能量損失太大 2、選用泵時,泵的流量過大 排除方法: 1、根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過該液閥的最大流量選取 2、合理選泵 c、故障現(xiàn)象:冷卻不足 故障分析: 1、冷卻水供應(yīng)失靈或風(fēng)扇失靈 2、冷卻水管道中有沉淀 排除方法: 1、消除故障 2、消除沉淀 d、故障現(xiàn)象:散熱不足 故障分析:油箱的散熱面積不足 排除方法:改裝冷卻系統(tǒng)或加大油箱容量及散熱面積 e、故障現(xiàn)象:液壓泵過熱 故障分析: 1、由于磨損造成功率損失 2、用粘度過低或過高的油工作 排除方法: 1、修理或更換 2、選擇適合本系統(tǒng)粘度的油 f、故障現(xiàn)象:油液循環(huán)太快 故障分析:油箱中液面太低 排除方法:加油液到推薦的位置 g、故障現(xiàn)象:油液的阻力過大 故障分析:管道的內(nèi)徑和需要的流量不相適應(yīng)或者由于閥門的內(nèi)徑不夠大 排除方法:裝置適宜尺寸的管道和閥門,或降低功率
|