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參數(shù)測量法在裝備液壓系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2017-11-22
前言
液壓傳動裝置由于其體積小、質(zhì)量輕、過載保護(hù)好以及操縱平穩(wěn)等特點(diǎn),在軍械、裝甲車輛等武器雷達(dá)裝備上得到廣泛應(yīng)用。但由于客觀上元、輔件質(zhì)量不穩(wěn)定和主觀上使用、維護(hù)不當(dāng),以及系統(tǒng)中各元件和工作液體都是在封閉油路內(nèi)工作,液壓傳動裝置不像機(jī)械設(shè)備那樣直觀,也不像電氣設(shè)備那樣可利用各種檢測儀器方便地測量各種參數(shù)。裝備液壓中,僅有幾個壓力表來指示系統(tǒng)某些部位的工作壓力,其他參數(shù)難以測量,而且一般故障根源有多種可能,這給裝備液壓系統(tǒng)故障診斷帶來一定困難。液壓系統(tǒng)一旦發(fā)生故障,裝備就不能正常工作,勢必影響武器性能的發(fā)揮。因此,準(zhǔn)確、迅速、及時(shí)地排除液壓系統(tǒng)故障對于裝備快速恢復(fù)戰(zhàn)斗力有著非常重要的意義。作者根據(jù)教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),介紹參數(shù)測量法在裝備液壓系統(tǒng)維修中的應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)武器雷達(dá)裝備在不拆卸液壓系統(tǒng)整體的情況下的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。
1故障診斷方法
一個液壓系統(tǒng)能否正常工作,關(guān)鍵取決于壓力和流量,以及系統(tǒng)溫度和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度等參數(shù)是否正常。系統(tǒng)工作過程中出現(xiàn)的任何問題都直接或間接地與這幾個參數(shù)有關(guān)。液壓系統(tǒng)故障的表現(xiàn)形式多種多樣(圖1),原因復(fù)雜多變,同一故障原因可能導(dǎo)致不同的故障現(xiàn)象,而同一故障現(xiàn)象又可能對應(yīng)著多種不同的原因。例如:油液的污染可能導(dǎo)致液壓系統(tǒng)壓力、流量等方面不同類型的故障,這給液壓系統(tǒng)的故障診斷帶來極大的困難。
1?1參數(shù)法測量法的原理
參數(shù)測量法診斷故障的原理:任何液壓系統(tǒng)正常工作時(shí),系統(tǒng)參數(shù)都在設(shè)計(jì)和設(shè)定值附近,如果這些參數(shù)偏離了預(yù)定值,則系統(tǒng)就會出現(xiàn)故障或有可能出現(xiàn)故障。即液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的實(shí)質(zhì)就是系統(tǒng)工作參數(shù)的異常變化。因此當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),必然是系統(tǒng)中某個元件或某些元件有故障,進(jìn)一步可斷定回路中某一點(diǎn)或某幾點(diǎn)的參數(shù)已偏離了預(yù)定值。這說明如果液壓回路中某點(diǎn)的工作參數(shù)不正常,則系統(tǒng)已發(fā)生了故障或可能發(fā)生了故障,需維修人員馬上進(jìn)行處理。這樣在參數(shù)測量的基礎(chǔ)上,再結(jié)合邏輯分析法,即可快速、準(zhǔn)確地找出故障所在。
1?2參數(shù)法檢測液壓基本回路
圖2為液壓系統(tǒng)故障檢測回路。檢測回路通常和被檢測系統(tǒng)并聯(lián)連接,此連接需在被測點(diǎn)設(shè)置如圖2所示的T形接頭,它主要用于對系統(tǒng)進(jìn)行不拆卸檢測。T形接頭對液壓系統(tǒng)所需點(diǎn)的各種參數(shù)進(jìn)行直接的快速檢測,不需任何傳感器,可同時(shí)檢測系統(tǒng)中的壓力、流量和溫度3個參數(shù),而執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度則可通過測量出口流量的方法計(jì)算得到。
例如:在圖2中,只要在泵出口及液壓缸進(jìn)、出口安裝T形接頭,通過測量a、b、c三點(diǎn)的壓力、流量及溫度值,則可立刻診斷出故障所在的大致部位(液壓泵、液壓閥部分或液壓缸部分)。若增加參數(shù)檢測點(diǎn),則可縮小故障發(fā)生區(qū)域。
圖3為液壓系統(tǒng)檢測儀回路圖。主要由流量計(jì)1、壓力表2、溫度計(jì)3、換向閥4、調(diào)壓閥5、安全閥6和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)組成,可分別對油泵、控制元件(各種控制閥)和執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達(dá))進(jìn)行檢測。當(dāng)檢測油泵時(shí)(見圖2中點(diǎn)a),在被測點(diǎn)處通過T形接頭將檢測回路與液壓系統(tǒng)并聯(lián)。此時(shí),截止閥關(guān)閉,油泵的全部流量通過檢測回路流回油箱。檢測回路中的調(diào)壓閥5全開,換向閥4全關(guān),由低到高調(diào)節(jié)調(diào)壓閥5的調(diào)壓手柄,給油泵加載,通過流量計(jì)1、壓力表2和溫度計(jì)3,就可讀出泵出口的流量、壓力和溫度;通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)測出相應(yīng)變化曲線。
用同樣的方法,即可測得控制元件(圖2中的點(diǎn)b)壓力、流量和溫度是正常。若檢測執(zhí)行元件的性能參數(shù),仍采用上述方法,利用調(diào)壓閥加載,不能真實(shí)反映執(zhí)行元件的工作狀況。為此,在被測點(diǎn)處,用管接頭將檢測回路串聯(lián)在管路上,檢測回路中的換向閥4打開,關(guān)死調(diào)壓閥5,管路中的流量全部從換向閥通過,這時(shí),就可以直接測出執(zhí)行元件工作負(fù)載下的壓力、流量和溫度的實(shí)際值。經(jīng)計(jì)算機(jī)處理,可得到馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或油缸的速度。
1?3參數(shù)測量法的診斷順序
對液壓系統(tǒng)故障的診斷一般按照從動力元件→控制元件→執(zhí)行元件的順序進(jìn)行,其具體診斷順序按圖4所示進(jìn)行。
2參數(shù)測量法應(yīng)用實(shí)例
圖5為某型裝備裝填機(jī)構(gòu)部分液壓系統(tǒng)圖。該系統(tǒng)在工作中出現(xiàn)如下現(xiàn)象:泵能工作,但裝填系統(tǒng)的壓力上不去(壓力只能調(diào)至5?0MPa左右,應(yīng)可調(diào)至13?0MPa),主油缸能工作,油溫、油位均正常,有回油聲。
2?1故障分析
從回路分析故障有以下可能原因:
(1)液壓泵故障。可能原因:齒輪泵轉(zhuǎn)速過低;密封件損壞,齒輪泵容積效率下降;泵吸入口進(jìn)入大量空氣;過濾器嚴(yán)重堵塞。(2)溢流閥故障。可能原因:手螺機(jī)動或調(diào)整不正確;彈簧屈服;阻尼孔堵塞;主閥芯閥卡住。(3)電液換向閥故障。可能原因:復(fù)位彈簧折斷;控制壓力不夠;滑閥卡住;密封裝置損壞造成內(nèi)泄增大。
2?2故障診斷
按圖5所示設(shè)置檢測接口a、b、c、d。
第一步:將故障診斷回路與檢測口a接通,打開調(diào)壓閥5并旋松安全閥6,再關(guān)死調(diào)壓閥5,這時(shí)調(diào)節(jié)安全閥6即可從壓力表2上觀察泵工作壓力的變化情況,看其是否能超過5?0MPa并上升至所需高壓值。若不能則說明是泵本身故障,若能說明不是泵故障,則應(yīng)繼續(xù)檢測。
第二步:若泵無故障,則利用故障診斷回路檢測點(diǎn)b壓力的變化情況。若點(diǎn)b工作壓力能超過5?0MPa并上升至所需高壓值,則說明系統(tǒng)主溢流閥工作正常,需繼續(xù)檢測。
第三步:若溢流閥無故障,則通過檢測點(diǎn)c壓力變化情況即可判斷出是否是電液換向閥故障。通過檢測最終故障原因是電液換向閥故障。由于電液換向閥密封裝置損壞,造成進(jìn)、出油口間有嚴(yán)重泄漏,系統(tǒng)壓力只能在5MPa附近,無法繼續(xù)上升。更換密封裝置后,系統(tǒng)壓力正常,故障排除。
3結(jié)束語
參數(shù)測量診斷法是一種實(shí)用、新穎的液壓系統(tǒng)現(xiàn)場故障診斷方法,它將定性分析與定量測量有機(jī)地結(jié)合起來,顯著地提高了故障診斷的速度和準(zhǔn)確性。該方法中所使用的故障診斷回路結(jié)構(gòu)簡單、測試準(zhǔn)確、便于攜帶,對現(xiàn)場液壓故障診斷十分有利,有推廣和普及的價(jià)值。
摘自：中國計(jì)量測控網(wǎng)
