液壓缸的故障診斷方法

一、引出問題

如圖1所示,想象一下,如果你是一位吊車司機,當吊機停好了,支腿也撐起來了,可是卻發現其中一支腿老是往回縮。這可真是急死人吶!

出現故障該怎麼辦呢?廢話,趕緊修唄,快到手的鈔票還能讓它飛了!

液壓缸的故障診斷方法

圖1

我們都知道,吊機的支腿其實就是四個液壓缸。要想解決上述問題,你需要著重瞭解下述兩方面的知識:

  • 支腿迴路的系統原理圖
  • 液壓缸的基礎知識(相關內容在題為“液壓缸的基礎知識”一文中已闡述,下文不再贅述)

1.1、系統原理圖

圖2是該支腿的液壓系統原理圖,該回路非常簡單,由一臺齒輪泵給系統供油,通過溢流閥設定系統的壓力,通過切換方向控制閥的通道來實現液壓缸的伸出與回縮,最後油液經由回油過濾器回到油箱。

液壓缸的故障診斷方法

圖2

二、解決問題

我們現在已經清楚了故障迴路的原理圖和液壓缸的基礎知識,讓我們開始著重手解決這棘手的問題吧!

液壓系統的故障診斷一般較為繁瑣,我們主要分10個步驟,請耐心看完。

1、確定故障的根本原因

當你根據故障現象進行故障診斷時,你先要判斷該故障是流量問題,還是壓力問題,亦或是流動方向的問題

  • 流量問題:其故障現象可能表現為,液壓缸的運動要麼是太快了,要麼是太慢了。
  • 壓力問題:其故障現象可能表現為,當液壓缸承受很大負載時,活塞在未行至行程終點時就停止。
  • 方向問題:其故障現象可能表現為,在一個方向上運動正常,在另一個方向上的運動出現了問題。

很顯然,對於支腿回縮的問題,與速度無關;而且支腿也能成功伸出,因此也不是壓力問題。剩下就是方向問題了。

2、仔細分析系統原理圖

液壓缸的故障診斷方法

圖3

請仔細研究圖3中的液壓系統理圖,這是是故障診斷的關鍵。它可以提供給我們如下信息:

  • 液壓系統中的所有元器件,包括它們的編號,設定值等信息。
  • 系統元器件之間的關係。
  • 測試點的確切位置。
  • 如何切斷分支迴路,以具備故障診斷條件。

3、確定出現問題的支迴路

當系統非常複雜時,你需要先確定是哪條迴路出現了問題,就比如四條支腿中只有一條支腿出現了問題,那你就把目標鎖定在問題支腿所在的迴路上。當然有些簡單的液壓系統,是完全可以省略這一步驟的。

4、查找可疑元器件

在步驟1中,我們已經確定了故障的主要原因是油液流動方向的問題。步驟3中,已經鎖定了問題迴路。因此,在這一步中,你可以縮小篩查範圍,只需要將可能導致油液流動方向發生改變的元件列為可疑對象即可。

根據系統原理圖,從液壓泵往上開始對元件進行逐個篩查。

  • 油泵和溢流閥:根據故障現象,4條支腿中只有1條支腿出現了故障。因此,故障點肯定在某一條支路上,而不是在主迴路中。所以可疑排除泵和溢流閥的嫌疑。(除此之外,我們知道泵和溢流閥都不會改變油液的流動法向,同樣可以排除它們的嫌疑)。
  • 換向閥:換向閥會改變油液的流動方向,因此列為可疑對象。
  • 液控單向閥:液控單向閥也會改變油液的流動方向,因此列為可疑對象。
  • 液壓缸:如果液壓缸的活塞密封和有杆腔端蓋處的密封出現洩漏,同樣會引起油液流動方向的改變,因此列為可疑對象。
  • 管路和接頭:出問題的那個支腿的支路中的所有管道和接頭髮生洩漏的話,都會引起油液流動方向改變,因此均列為可疑對象。
  • 油箱和過濾器:情況類似於油泵和溢流閥,它們均服務於整個系統,既然其餘三條支腿都可正常工作,那麼問題肯定不在它們身上,因此予以排除嫌疑。

最終,我們列出可疑清單,如下圖4所示。

液壓缸的故障診斷方法

圖4

5、決定檢查順序

在步驟4中,你已經列出了可疑對象,接下來就要著手檢查了,那麼該先檢查哪個後檢查哪個呢?

許多人會根據他們的主觀判斷,第一個檢查他們最最懷疑的對象,但很多時候,這並不是一條高效的檢修策略。

相反的,我們應該從最容易檢修的元件開始,比如從那些不需要從迴路中拆除就能進行檢修的元件開始,比如管路、接頭是否洩漏,過濾器是否堵塞等。

好了,下面按照檢修的難易程度,重新排列一下元件檢修順序:

  • 管路和接頭
  • 液壓缸
  • 液控單向閥
  • 方向閥

6、觀測實際的系統

上面都是紙上談兵的工作,下面就要開始實操了。當你實際觀測液壓系統時,你很有可能繼續發現新的可疑元件,同樣也可能解除之前對某些元件的懷疑。

6.1、檢查管路和接頭

檢查軟管和接頭處是否有洩漏,但是在系統有壓力的情況下,一定戴上相關護具,且要注意以下幾點:

  • 不要隨意折彎可疑的軟管;
  • 不要把你的手伸入錯綜複雜的管路中去尋找漏點;
  • 不要擰動相關接頭。
  • 請與漏點保持一個安全距離。

n分鐘以後,你已經檢查完了所有的管路,發現並沒有什麼問題。OK,你可以解除對管路的懷疑了。讓我們在清單中把管路和接頭這一項劃掉。如圖5所示。

液壓缸的故障診斷方法

圖5

6.2、檢查油缸

根據支腿回縮的故障現象,我們可以判斷,如果是液壓缸出現了問題,那麼就是端蓋密封處有洩漏導致的問題。從圖6可以看出,端蓋密封處並無洩漏點,因此排除油缸的嫌疑。因此,我們可以在清單中把油缸這一項劃掉。如圖7所示。

液壓缸的故障診斷方法

圖6

液壓缸的故障診斷方法

圖7

6.3、檢查液控單向閥

檢查液控單向閥時,你需要提供一個相對安靜的環境。先把發動機關掉,藉助聽診器,監聽液控單向閥的部位,看是否存在“嘶嘶嘶”的聲音。

啊,真的有“嘶嘶嘶……”的聲音哎!

我們都知道,在支腿伸出起支撐作用時,是不應該有流量流過單向閥的,但它確實發生了。因此,我們可以確定單向閥出現了故障,在清單中圈出來,如圖8。

液壓缸的故障診斷方法

圖8

既然找到了問題所在,接下來,我們可以著手維修工作了。

7、維修前的確認

動手之前,我們再快速瀏覽一下系統原理圖(如圖9),我們會發現該回路使用的是Y型中位機能的換向閥。該中位機能很容易使油缸無杆腔的油液通過單向閥流回油箱。

而我們在第六步的檢查中,聽到單向閥處發出的“嘶嘶嘶”聲,這無疑是油液流動所發出的。

液壓缸的故障診斷方法

圖9

8、維修或更換

動手操作的部分,這裡就不贅述了,大家根據下圖10,自行腦補一下。

液壓缸的故障診斷方法

圖10

9、確認系統是否恢復正常

當更換好新的液控單向閥以後,接下來就需要花一點時間測試支腿是否能正常工作。圖11是修好後的狀態。

液壓缸的故障診斷方法

圖11

10、查找故障原因

雖然支腿已經可以正常工作了,但是你的任務還沒有完成哦!

你需要搞清楚液控單向閥為什麼會出現故障呢?這對以後的故障診斷工作很有幫助。接下來,我們把舊的單向閥拆開來檢查一下,圖12是單向閥的剖面圖。

液壓缸的故障診斷方法

圖12

你會發現一些複合密封材料顆粒落在閥座上,阻礙了閥芯與閥座的接觸。這種材料比較硬,肯定不是O型圈的碎粒,所以我們判斷應該是活塞密封的一部分。因此,我們知道活塞密封已經出現了一定程度的損壞。如果這個液壓缸升起的速度非常緩慢,那麼就是時候更換活塞密封了。

好了,完成了上述工作,那咱們就走完了一套完整的故障診斷流程,有沒有感覺學到很多東西呢!


分享到:


相關文章: