液压系统维护中逻辑诊断技术及应用

液压系统维护中最棘手的问题是故障诊断，尽管目前的方法、手段不断提高，但对中小企业来讲，由于条件所限，感官诊断、逻辑分析法仍起很大作用。
大量实例表明，系统维护工程师在有限的条件下，往往仅凭经验便随意更换元件，总想通过换一个新元件就能解决现存的故障。然而，这样做很可能既费时又昂贵，并且还很可能给系统带来附带的故障。因为，更换元件就要破坏原有的联结，污染物就容易混人。采用简单的逻辑诊断技术不仅可以大大缩短停车时间，而且还可减轻系统维护工程师的劳动强度。要使用该项技术必须满足以下基本要求:

l)正确理解系统中所有液压元件的功能和作用;

2)有一份最新的、完整的回路图。而经常出现的情况是:机器已经修理了，但那些已经更换的元件却没有在回路中画出。理想状态是有一份最新的回路图、大量相关的手册、所有元件清单、维修登记表、库存备用件清单等。这些东西最好放在机器的附近，以应付突发事件;

3)元件清单应列出所有的元件代一号和每一个元件的制造商名称;

4)操作规程要详细注明操作顺序、油缸的运动速度、马达转速、安全阀和减压阀的调定压力值等。

2. 测试设备

2.1流量表

最好有一系列的流量表，能够测量大到工厂里最大流量泵的流量，小到最小的排油管内的流量。流量表要有内置式的压力补偿流量控制阀和压力表，以便处理一些特殊元件问题，如:液压泵在低于负荷状态的测试。在某种情况下已经损坏的液压泵在低压下仍能输出额定流量，而在正常系统压力下就完全失败了。

2.2压力表

压力表应该装在回路中对全局有重要意义的压力测试点上，以便能够较容易地监视极限压力。压力表永久性地安装在机器上反而易造成工作的不可靠且易受机械损伤。所以，最好在回路上预留测试点。

2.3液压测试单元

修理过的元件在重新安装之前，能用它进行全面测试。

2.4监测液压流体污染的设备可以用它测量流体中杂质颗粒的含量、类型以及是否发生化学变质等。

但是，使用单位不一定全部拥有这些设备，大多数工程师只能靠有限的儿个压力表和流量表工作，此时逻辑诊断技术仍能发挥其作用。

3. 逻辑诊断及应用

逻辑诊断技术是通过对回路全部故障的症状进行仔细研究，运用逻辑推理方法对出现的故障在回路中定位，其步骤一般为(以机器为例)二

3.1.初始信息

故障产生在何时、何地A.所有油缸和马达;B一只油缸或马达;C.低于全部负载的状态。

故障类型A.完全停止;B.速度减慢;C.有前冲现象。

故障产生的速度A.突然(破坏);B.逐渐地(普通的磨损);C。周期性的。

未经报批的调试A。已经调试过;B.调试过某些单元;C.最近改造或修理过机器。

3.2.机器的初始检查

检查动力电源和控制电路电源是否接通;检查油位、油的品质、油温;检查油泵是否正常运转;检查过滤器;检查各个测压点的压力;肉眼检查管道有无破损或油液喷出，元件有无外泄。

3.3.故障诊断

如果故障能定位在回路中的某一部分，那么只考虑这部分就行。如果故障出在整个回路，这种故障肯定是整个回路所共有的。例如:发现所有的液压缸和液压马达都存在同样的问题，那么这种故障肯定是共性的，也就是说，可能液压动力源在供油上出了问题(即可能是泵、主油路安全阀、吸油管的问题)或者电路控制系统有间题(如主控电磁换向阀有故障)。这样故障就可以定位在某个执行机构上，而该执行机构又是由某些元件组成的，那么这些元件就成为首先需要检测的对象。

这个逻辑推理过程可以这样描述:先从回路中判定特定部分的故障(缩小范围)，在这个部分内分析有限的几个元件(进一步缩小范围)，接下来对所怀疑的几个元件逐一分析，并判断哪儿个可能导致这种故障(找到故障源)。当然，要诊断出故障的根源，我们应该对每一个与系统相关的元件的具体功能和作用有详尽的了解。然后对照具体的症状对每个元件逐一分析，把那些当调节不当或失效时产生与本故障的症状相似的元件记录下来。只有当故障产生的原因基本分析清楚后，再对作过记录的元件做最简单的原位测试，如手动调节电磁阀的动作，手动调节压力阀和流量阀的设定值，并观察有无油的泄漏和管道破损。如果这些还不能断定故障所在，就先拆下你认为最可能出问题的元件并对他们做专门的检查

4. 检修的一般原则

l)在检修机器之前，先检查一下它会影响到的连锁部分或机构;

2)锁住全部可能在自由状态下下落的油缸;

3)隔离电源，锁住控制柜;

4)隔离液压泵，确保它不会偶然启动;

5)用缝隙出流来缓解压力的系统，要用布盖住缝口，以防油液喷溅(特别是在回路中存在加速运动的场合);

6)堵住全部管道末端口和元件接口，以免被污染;

7)拆卸下来的元件要编号，确保以后方便、正确地安装;

8)用合适的液体清洗元件，最好用与过去机器中使用的液压介质相同的洁净液体;

9)用力矩扳手上紧元件，注意不要过紧;

10)对系统彻底检修后的第一次启动要特别小心，一根管子忘了接上就可能导致油液泛滥;一个阀的线圈接反了就会导致该上升的油缸下降，执行机构可能不按顺序动作。

5. 简单的应用实例分析

实例系统如下图所示。

油缸克服负载做横向往复运动，工作周期为:6一8个循环/小时，每天24小时工作.

5.1 故障情况

油缸可以伸出，但不能自行缩回，需用其它油缸将其顶回。

5.2 初始检查A.活塞伸出行程压力稳定;B，活塞到达行程末端，在电磁阀失电前压力上升到安全阀的调定值;C.电磁阀得电后，经过短时间的延迟，压力上升到安全阀的调定值。

由于本例是一个简单的回路，可以把整个回路看作一个部分来研究。

系统诊断内容表

元件 故障判断 逻辑分析

泵 无 故障仅出现在回程，若泵有故障应影响往返行程

吸油口过滤器 无 同泵

安全阀 无 如果其调定压力对回缩行程调得太低，会造成油缸
不动作，但不会造成回路时的压力延迟(适当提高其调定值
故障仍不能排除).

电磁阀 无 如果IDT不能吸合到位，将造成流量不足，而不是时间延迟.

油缸 有密封,可能损坏 (但活塞伸出运行正常，说明活塞与缸筒间的密封尚可;
活塞杆与缸筒间的密封可通过观察有无外泄判断);

外部导轨 松动 〔检查联结部分〕;

活塞与活塞杆 分离 (折卸检查)

若在复杂系统中(多缸系统)，本例可能仅是系统的某一部分。上表说明了逻辑诊断内容。

诊断结果:可能是活塞与活塞杆分离。