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參數測量法在裝備液壓系統故障診斷中的應用
發布時間：2017-11-22
前言
液壓傳動裝置由于其體積小、質量輕、過載保護好以及操縱平穩等特點,在軍械、裝甲車輛等武器雷達裝備上得到廣泛應用。但由于客觀上元、輔件質量不穩定和主觀上使用、維護不當,以及系統中各元件和工作液體都是在封閉油路內工作,液壓傳動裝置不像機械設備那樣直觀,也不像電氣設備那樣可利用各種檢測儀器方便地測量各種參數。裝備液壓中,僅有幾個壓力表來指示系統某些部位的工作壓力,其他參數難以測量,而且一般故障根源有多種可能,這給裝備液壓系統故障診斷帶來一定困難。液壓系統一旦發生故障,裝備就不能正常工作,勢必影響武器性能的發揮。因此,準確、迅速、及時地排除液壓系統故障對于裝備快速恢復戰斗力有著非常重要的意義。作者根據教學和實踐經驗,介紹參數測量法在裝備液壓系統維修中的應用,以實現武器雷達裝備在不拆卸液壓系統整體的情況下的狀態監測與故障診斷。
1故障診斷方法
一個液壓系統能否正常工作,關鍵取決于壓力和流量,以及系統溫度和執行機構的速度等參數是否正常。系統工作過程中出現的任何問題都直接或間接地與這幾個參數有關。液壓系統故障的表現形式多種多樣(圖1),原因復雜多變,同一故障原因可能導致不同的故障現象,而同一故障現象又可能對應著多種不同的原因。例如:油液的污染可能導致液壓系統壓力、流量等方面不同類型的故障,這給液壓系統的故障診斷帶來極大的困難。
1?1參數法測量法的原理
參數測量法診斷故障的原理:任何液壓系統正常工作時,系統參數都在設計和設定值附近,如果這些參數偏離了預定值,則系統就會出現故障或有可能出現故障。即液壓系統產生故障的實質就是系統工作參數的異常變化。因此當液壓系統發生故障時,必然是系統中某個元件或某些元件有故障,進一步可斷定回路中某一點或某幾點的參數已偏離了預定值。這說明如果液壓回路中某點的工作參數不正常,則系統已發生了故障或可能發生了故障,需維修人員馬上進行處理。這樣在參數測量的基礎上,再結合邏輯分析法,即可快速、準確地找出故障所在。
1?2參數法檢測液壓基本回路
圖2為液壓系統故障檢測回路。檢測回路通常和被檢測系統并聯連接,此連接需在被測點設置如圖2所示的T形接頭,它主要用于對系統進行不拆卸檢測。T形接頭對液壓系統所需點的各種參數進行直接的快速檢測,不需任何傳感器,可同時檢測系統中的壓力、流量和溫度3個參數,而執行機構的速度則可通過測量出口流量的方法計算得到。
例如:在圖2中,只要在泵出口及液壓缸進、出口安裝T形接頭,通過測量a、b、c三點的壓力、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)。若增加參數檢測點,則可縮小故障發生區域。
圖3為液壓系統檢測儀回路圖。主要由流量計1、壓力表2、溫度計3、換向閥4、調壓閥5、安全閥6和計算機處理系統組成,可分別對油泵、控制元件(各種控制閥)和執行元件(液壓缸或液壓馬達)進行檢測。當檢測油泵時(見圖2中點a),在被測點處通過T形接頭將檢測回路與液壓系統并聯。此時,截止閥關閉,油泵的全部流量通過檢測回路流回油箱。檢測回路中的調壓閥5全開,換向閥4全關,由低到高調節調壓閥5的調壓手柄,給油泵加載,通過流量計1、壓力表2和溫度計3,就可讀出泵出口的流量、壓力和溫度;通過計算機系統測出相應變化曲線。
用同樣的方法,即可測得控制元件(圖2中的點b)壓力、流量和溫度是正常。若檢測執行元件的性能參數,仍采用上述方法,利用調壓閥加載,不能真實反映執行元件的工作狀況。為此,在被測點處,用管接頭將檢測回路串聯在管路上,檢測回路中的換向閥4打開,關死調壓閥5,管路中的流量全部從換向閥通過,這時,就可以直接測出執行元件工作負載下的壓力、流量和溫度的實際值。經計算機處理,可得到馬達的轉速或油缸的速度。
1?3參數測量法的診斷順序
對液壓系統故障的診斷一般按照從動力元件→控制元件→執行元件的順序進行,其具體診斷順序按圖4所示進行。
2參數測量法應用實例
圖5為某型裝備裝填機構部分液壓系統圖。該系統在工作中出現如下現象:泵能工作,但裝填系統的壓力上不去(壓力只能調至5?0MPa左右,應可調至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?？赡茉?齒輪泵轉速過低;密封件損壞,齒輪泵容積效率下降;泵吸入口進入大量空氣;過濾器嚴重堵塞。(2)溢流閥故障?？赡茉?手螺機動或調整不正確;彈簧屈服;阻尼孔堵塞;主閥芯閥卡住。(3)電液換向閥故障?？赡茉?復位彈簧折斷;控制壓力不夠;滑閥卡住;密封裝置損壞造成內泄增大。
2?2故障診斷
按圖5所示設置檢測接口a、b、c、d。
第一步:將故障診斷回路與檢測口a接通,打開調壓閥5并旋松安全閥6,再關死調壓閥5,這時調節安全閥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,則應繼續檢測。
第二步:若泵無故障,則利用故障診斷回路檢測點b壓力的變化情況。若點b工作壓力能超過5?0MPa并上升至所需高壓值,則說明系統主溢流閥工作正常,需繼續檢測。
第三步:若溢流閥無故障,則通過檢測點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、出油口間有嚴重泄漏,系統壓力只能在5MPa附近,無法繼續上升。更換密封裝置后,系統壓力正常,故障排除。
3結束語
參數測量診斷法是一種實用、新穎的液壓系統現場故障診斷方法,它將定性分析與定量測量有機地結合起來,顯著地提高了故障診斷的速度和準確性。該方法中所使用的故障診斷回路結構簡單、測試準確、便于攜帶,對現場液壓故障診斷十分有利,有推廣和普及的價值。
摘自：中國計量測控網
