1、精選優質文檔-傾情為你奉上8 液壓系統常見故障的診斷與排除液壓系統具有廣泛的工藝適應性、優良的控制性能和較低廉的成本，因而在各個領域中的應用愈來愈廣泛，機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農林機械、汽車、船舶、航空航天等行業都得到了普遍應用和大幅度的發展。在工業技術飛速發展的今天，液壓系統越來越復雜，與機械和電子技術結合得越來越緊密，很多液壓設備都是機械、液壓、電氣、微型計算機的共同結合體，因此產生的故障也是多方面的。所以，發生液壓故障時，對液壓系統進行故障診斷，確定液壓設備發生故障的部位及產生故障的性質和原因，并采取相應的措施，確?；謴驮O備的正常運轉，是每個工程技術人員及生產管理者共同關注的

2、問題。8.1 液壓系統故障診斷的基本內容與方法8.1.1液壓系統常見故障診斷的基本內容 一般來說，液壓系統的工作是可靠的，但在使用過程中以及新的液壓設備試制過程中，由于維護不好，液壓元件損壞或設計不合理，裝配調整不適當等原因會出現多種多樣的故障現象。這些故障現象有的是由于某一液壓元件失效而引起的，有的是由于系統中多個元件的綜合性因素而引起的，還有的是由于工作介質污染而造成的，即使是同一故障現象，產生故障的原因也可能不一樣。液壓傳動系統由于客觀上元件、輔件質量不穩定和主觀上使用、維護不當，且系統中各元件和工作液體都是在封閉油路內工作，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

3、地測量各種參數，液壓設備中，僅靠有限的幾個壓力表、流量計等來指示系統某些部位的工作參數，其他參數難以測量，而且一般故障根源有許多種可能，這給液壓系統故障診斷帶來一定困難。液壓傳動系統故障診斷研究要從觀察到的故障現象，認真分析產生故障的原因，提出解決問題的措施。液壓系統故障診斷包括對機械設備液壓系統的狀態檢測、狀態識別、狀態預測以及故障診斷與處理對策等幾個方面。液壓系統故障診斷的準確性是靠被診斷對象所提供的一切信息來達到的，即通過被診斷對象提供的一切信息，通過分析處理獲得能用于識別液壓設備運行狀態的特征參數，最后做出正確的結論。 液壓故障診斷的基本內容包括信息采集、信號處理、狀態識別和決策診斷四

4、個部分，如圖8-1所示。（1）信息采集 信息采集是指按不同診斷目的用人工或儀器將最能表征設備運行的狀態信息，分類、記錄、存儲下來，便于分析處理。信息采集就是采集出液壓設備的故障信號，采集到能準確反映液壓系統狀態的信號是保證診斷準確的一個非常關鍵的環節，因此在設計診斷方法時，選用什么樣的傳感器是非常關鍵的，當然應當采用優質高水平的傳感器。（2）信號處理 信號處理指排除混入狀態信號的干擾信息，并對信號進行適當處理，提取最能反映設備狀態的特征參數作為 識別狀態的依據。信號處理的另一個重要作用是尋找一個對系統故障具有敏感性的指標，將這個指標作為故障診斷用的特征指標。 圖8-1 故障診斷流程圖 （3）狀

5、態識別 狀態識別是指將得到的參數值與檔案庫的標準值或專家經驗值進行比較，按一定判別準則對液壓設備運行狀態進行識別，對早期故障進行診斷，并對其發展趨勢進行預測，為下一步設備維修決策提供技術依據。（4）診斷決策 診斷決策是根據狀態識別結果，對異常狀態做進一步分析，確定故障的原因、部位、程度、類別，并根據診斷結果推測其發展趨勢，提出相應的處理措施，如對元件加強監測繼續使用，調整、維護或停機修理等。診斷決策的最終結果就是要將故障現象排除，也就是更換或修理相關故障元件，并用相關實驗臺監測修復元件。8.1.2液壓系統故障診斷基本步驟液壓系統故障診斷的基本步驟如下：（1）核實故障現象或征兆 鑒于液壓系統故障

6、的復雜性和隱蔽性，首先必須核實故障的現象或征兆。方法是向操作工和維修人員詢問該機器近期的工作性能變化情況、維修保養情況、出現故障征兆后曾采取的具體措施、已檢查和調整過哪些部位等。（2）確定故障診斷參數 液壓系統的故障均屬于參數型故障，通過測量參數提取有用的故障信息。液壓系統的診斷參數有系統壓力、系統流量、元件溫升、元件泄漏量、系統振動和噪聲、發動機轉速等。系統壓力不足表現為液壓缸動作無力、馬達輸出功率或轉矩不足、液力傳動機械行走無力等現象。系統流量不足表現為執行元件運動速度慢或停止不動。元件泄漏量大表現為動作速度慢和系統溫升快。選擇診斷參數要依據以下原則：診斷參數要具有良好的靈敏度、易測性、再

7、現性，能夠包容盡可能多的故障信息量。（3）分析、確定故障可能產生的位置和范圍 對所檢測的結果，對照液壓系統原理圖進行分析，從構造原理和系統原理上講得通，確保故障診斷的準確性，減少誤診。（4）制定合理的診斷過程和診斷方法。（5）選擇診斷用的儀器、儀表 診斷用的儀器、儀表有光電數字轉速表、溫度表、秒表、壓力表、液壓檢測儀、各型接頭、專用工具等。選擇原則是：首先對系統元件不做任何拆卸的儀器、儀表；其次是選用需連接于系統中的儀器、儀表；最后選用液壓測量儀。當故障很復雜時，也可先用液壓檢測儀來診斷。需要特別注意的是，在未分析確定故障產生的位置和范圍之前，嚴禁任何盲目的拆卸、解體或自行調整液壓元件，以免造

8、成故障范圍擴大或產生新的故障，使原有的故障更加復雜。8.1.3液壓系統故障診斷基本方法液壓設備液壓系統大多采用“壞了再修”及定期檢修的維護管理方法，壞了再修必然影響生產，定期檢修會造成較大浪費。目前，一些大型港口逐步從定期檢修向預知維修過渡，這對提高生產率、節省維修費用及合理配置備件等都十分有利。要實現預知維修，必須用狀態監測技術，即用各種傳感器、有關儀器儀表及計算機組成測試系統，通過有關參數的顯示、對比，隨時了解系統的運行狀態和技術狀態，判別故障部位，實現自動報警及自動停機等。 液壓故障診斷方法有：簡易故障診斷法、液壓系統分析法、參數測量法、邏輯診斷法、故障樹診斷法、對比替換診斷法等。8.1

9、.3.1簡易故障診斷法簡易故障診斷法是液壓系統故障診斷的一種最為簡易、最為方便的方法。它可以定性和粗略定量地檢測液壓故障，然后通過關聯性推理，以診斷液壓故障。通常是用詢問、眼看、手摸、耳聽、嗅聞等手段對零部件的外表進行檢查、分析、診斷、確定產生故障的原因和部位，判斷一些較為簡單的故障，如破裂、漏油、松脫、變形等。簡易故障診斷法包括詢問、眼看、手摸、耳聽、嗅聞等5種手段。（1）詢問 詢問是故障診斷者向液壓設備運行管理人員進行的現場實地調查，以概括地獲取故障信息。一般有六問：一問 問清被診斷的液壓設備的進廠歷史、安裝調試存在的問題及如何處理的；問清該設備從投入運行到現在運行狀態的歷史，即大中小液壓

10、故障發生次數、原因和處理辦法。二問 問清液壓油的更換周期及近期換油的日期，以及所用液壓油的牌號；液壓油在廠內存放的時間和換油后的清洗情況；濾網是否清潔。三問 問清發生事故前壓力調節閥或速度調節閥是否調節過，有哪些不正常現象。四問 問清發生事故前密封件、元件和零件的備品備件，特別是密封件，是否更換過。五問 問清發生事故前后液壓系統工作是否正常，出現過哪些不正常現象；液壓泵有無異常現象。六問 問清被診斷的液壓設備在發生本次故障前，是否有人為的故障，發生故障前有何預兆，現在有何故障現象，哪些液壓功能不全、失效、失靈、或失控。過去經常出現過哪些故障，是怎樣排除的，哪位維修人員對故障原因與排除方法比較清

11、楚。（2）眼看 眼看是故障診斷者用視覺對液壓設備進行觀察，以獲取故障信息。一般有八看：一看速度 觀察執行機構運動速度有無變化和異?，F象。二看壓力 指看液壓系統中各測壓點的壓力值大小，壓力值有無波動現象，壓力表是否達到調定值，真空表汞柱是否為0.030.04MPa，否則吸油系統工作不良，如濾油器堵塞、吸油管堵塞或進氣等。三看油液 觀察液壓油的顏色以檢測其污染程度，一般用透光玻璃瓶盛工作油液靜置 1 h后進行觀察：液壓油清徹透明無色，為未污染的液壓油；液壓油呈混濁白色，且瓶的上部清而下部渾為水份混入污染，瓶的下部清而上部渾為空氣混入污染；液壓油呈深淺不勻的混濁紅褐色，為混入鐵銹及灰泥污染；液壓油呈

12、赤褐色或茶褐色，為高溫和氧化污染變質；液壓油呈透明但色變淡，為異種油液混入，如果黏度合適，尚可使用。油液表面是否有泡沫，油量是否在規定的油標線范圍內，油液的黏度是否符合要求，油溫表是否以3050最佳溫度顯示，是否超過規定溫度的允許值等等。四看油箱 查看油箱液面高度是否合乎要求，液壓泵吸油時是否因吸油波動而使油箱液面下降，從而造成吸油管和濾油器瞬時露出液面；查看油箱和回油管是否有氣泡。五看泄漏 查看液壓管道各接頭、閥板結合處、液壓缸端蓋、液壓泵軸端等是否有滲漏、滴漏現象；查看液壓系統的外泄漏情況，如觀察泄漏滴油現象，以判別其泄漏程度。六看振動 觀察液壓缸活塞桿或工作臺等運動部件工作時有無因振動而

13、跳動等現象；觀察液壓泵及電機、溢流閥及其管路系統的振動情況，以判別其振動的原因。七看產品 根據液壓設備加工出來的產品質量，判斷運動機構的工作狀態、系統工作壓力和流量的穩定性。八看液壓系統 查看液壓系統所有部位，以全面判別液壓系統的技術狀態；查看換向閥電磁鐵的吸合狀況，以判別電磁鐵的工作狀態；查看液壓元件的磨損零件表面，以判別磨損程度。（3）手摸 手摸用于一些眼睛不能直接觀察到的地方特別適合。一般有五摸：一摸溫升 用手摸液壓泵、油箱和閥類元件外殼表面上的溫度，若接觸兩秒鐘感到燙手，就應檢查溫升過高的原因。這一方法還可用于判斷帶有機械傳動部件的液壓元件潤滑情況是否良好，當潤滑不良時，通常會出現元件

14、殼體過熱現象，用手感覺一下殼體溫度的變化，便可初步判斷內部元件的潤滑情況。特別是對于機械操作手來說，經常作這項工作會從溫度的變化中找出一些有益的規律來。二摸振動 用手摸運動件和管子的振動情況。由于液壓系統油壓較高且具有一定的脈動性，當油管內有壓力油通過時，用手握住會有振動或類似摸脈搏的感覺，而無油液流過或壓力過低時則沒有這種現象。據此，手摸法可以初步判斷油管油壓的高低及油路的通斷。三摸爬行 當工作臺在輕載低速運動時，用手摸工作臺有無爬行現象。四摸松緊程度 用手擰一下擋鐵、微動開關和緊固螺釘等松緊程度。五摸磨損 用手指撫摸液壓元件的磨損零件，可判斷其磨損、拉傷及破壞程度。若手指觸摸被磨損零件表面

15、有光滑感、為磨料磨損；手指有刺掛感為粘著磨損。（4）耳聽 耳聽是液壓故障診斷者用聽覺獲取聲學信息，以判斷液壓系統技術狀態和液壓故障。耳聽主要用于根據機械零部件損壞造成的異常響聲判斷故障點以及可能出現的故障形式、損壞程度。如液壓泵吸空、溢流閥開啟、元件發卡等故障，都會發出不同的響聲。將一根鋼釬的一端貼在耳邊，另一端試探噪聲點，就可判斷出發出噪聲的部位。液壓泵發出“呵當、呵當”的聲音，是液壓泵機械振動發生的噪聲，這主要是由于液壓泵軸承或運動副磨損、裝配不良、軸不同心等原因造成的。液壓泵發生“咔嗒、咔嗒”聲音，是液壓泵吸油困難發生的聲響。這主要是液壓泵吸油腔或泵軸部位或吸油管接頭松動等，吸入了空氣造

16、成的。液壓泵發出嘶叫聲，是液壓泵由于濾油器堵塞或吸油管系統真空度急劇增高形成氣蝕而發出的噪聲，系統壓力越高噪聲越大。溢流閥的尖叫聲，這是溢流閥的先導閥處于高頻振動狀態；主閥芯開口處于壓力差很大或回流空間氣蝕而發出的聲音。壓力高流量大，則噪聲更大。溢流閥的沖擊聲，這是溢流閥瞬時溢流動作在壓力差很大的兩個油路連通時產生的液壓沖擊而發出的聲音。單向閥的尖叫聲，這是流過單向閥的流量超過額定流量太大或液控單向閥壓力差太大造成振動而發出的聲音。電磁換向閥發生“嗡嗡”聲是正常的，若發出沖擊聲是閥芯動作太快或電磁鐵鐵芯接觸不良或壓力差太大而發出的聲音。金屬敲擊聲，一般是緊固件松動發出的聲音。（5）嗅聞 嗅聞是

17、液壓故障診斷者用嗅覺對液壓設備進行檢測，以獲取故障信息。嗅聞可以根據有些部件由于過熱、摩擦潤滑不良、氣蝕等原因而發出的異味來判斷故障點。比如有“焦化”油味，可能是液壓泵或馬達由于吸入空氣而產生氣蝕，氣蝕后產生高溫把周圍的油液烤焦而出現的。嗅聞液壓油是否有惡臭味或刺鼻的辣味，若有則說明液壓油已嚴重污染，不能繼續使用；嗅聞工作環境中是否有異味，以判斷電氣元件絕緣是否燒壞等。簡易故障診斷法雖然簡單，但卻是較為可行的一種方法。簡易故障診斷法可在設備工作或不工作狀態下進行，特別是在施工工作現場，只要逐步積累經驗，運用起來就會更加自如?？傊?，簡易診斷法只是一個簡易的定性分析，對快速判斷和排除故障，具有較廣

18、泛的實用性。8.1.3.2液壓系統分析法液壓系統分析法是根據液壓系統原理圖分析液壓傳動系統出現的故障，找出故障產生的部位及原因，并提出排除故障的方法。液壓系統分析法是目前工程技術人員應用最為普遍的方法，它要求維修人員具有一定的液壓知識基礎，能看懂液壓系統圖，掌握各圖形符號所代表元件的名稱、功能，對元件的原理、結構及性能也有一定的了解，有這樣的基礎，結合動作循環表對照分析、判斷故障就很容易了。任何復雜的液壓系統，都是由一些用來實現某種功能的回路所構成。每一種故障都有一定的現象。液壓系統分析法是從液壓系統的角度出發，根據液壓系統的故障現象，以系統原理圖作指示找故障形成的原因。具體的做法是先對系統回

19、路作正確的劃分分解，通過分析故障現象，確定故障所屬回路，再確定發生故障的部件和元件，使故障分析和檢查工作范圍逐步縮小，以達到快速診斷和及時排除故障的目的。液壓系統分析法的使用要求：（1）正確理解系統中所有液壓元件的功能和作用。（2）有一份最新的、完整的回路圖。而經常出現的情況是：機器已經修理了，但那些已經更換的元件卻沒有在回路中畫出。理想狀態是有一份最新的回路圖、大量相關的手冊、所有元件清單、維修登記表、庫存備用件清單等。這些東西最好放在機器的附近，以應付突發事件。（3）元件清單應列出所有的元件代號和每一個元件的制造商名稱。（4）操作規程要詳細注明操作順序、油缸的運動速度、馬達轉速、安全閥和減

20、壓閥的調定壓力值等。下面，舉例說明采用液壓系統分析法進行液壓系統故障診斷和排除的方法。實例1主缸不保壓，如圖8-2所示四柱式液壓機主缸采用充液閥實現快速下行，經常會出現主缸不保壓現象，該液壓機有保壓要求，一般要求壓力降l0min內小于23 M P a。分析：主缸不保壓肯定是壓力油泄漏，從原理圖分析，與油路有關連，造成泄漏的元件不外乎5處：管路和接頭有應力，焊接不良，裂紋等；保壓單向閥密封不良；充液閥密封不良或閥座松動；充液閥控制油推桿稍長，頂開卸荷小閥芯；主缸活塞(導套)密封圈損壞。排除方法：根據分析的結果，由簡到繁、由外到里進 行檢查和排除。首先檢查管路和接頭（由簡到繁，由外到 里），對焊接

21、不良和裂紋處進行初焊，最好取下接頭處O 形密封圈，將彎管處用氧焊加熱發紅后，輕輕套上螺母， 8-2主缸局部液壓原理圖等冷卻定形后再裝配。若檢查管路和接頭沒有缺陷，應檢 1-油箱；2-電磁換向閥；3-液壓缸； 查保壓單向閥(由外及里)，拆下單向閥閥芯，拋光其密封線， 4-充液閥；5-單向閥并與閥座研磨，清洗干凈后裝配。經檢查單向閥后，若主缸仍不能保壓，應檢查充液閥控制油推桿(由外及里)，拆下控制油推桿并堵住控制油來油，檢查能否保壓；若不能保壓確認推桿是否長了，修磨推桿端部。檢查完推桿后，仍不能保壓，應檢查充液閥，主要檢查密封線和座圈是否松動，進行拋光研磨或重配座圈。充液閥檢查后還不能保壓，可以基

22、本確定主缸密封圈損壞，進行拆卸和更換。實例2主缸工作不正常，如圖8-3所示該液壓機采用插裝閥系統。故障現象：主缸下行升至810M P a時，停頓12 s，再升至工作壓力25 M P a，調整下腔壓力閥時，壓力增大。圖8-3主缸上、下腔插裝液壓原理圖分析：本系統分別由2個壓力閥和方向閥控制主缸上、下腔。為了防止滑塊下滑，增加了一個球閥控制的方向閥，升壓時壓力有停頓，屬于局部有微量泄漏，下腔有壓力，分析屬于下腔方向閥封閉不嚴，使系統和下腔串腔。排除方法：從原理圖分析，主要故障來自下腔方向閥，拆卸下腔方向閥后發現梭閥密封不好，方向閥外徑O形密封圈破損，而且方向閥軸向竄動。經更換梭閥，更換密封圈和調整

23、墊片，使系統恢復正常。由于經過分析，就能確定是下腔方向閥的問題，避免了盲目拆裝液壓系統，縮短了解決故障的時間。曾有人說：“機械的故障好找不好修，液壓的故障好修不好找”。從側面說明了液壓系統的故障不好診斷，不好尋找，一旦找準故障后，修復比較容易，一般采取清洗、研磨、更換等方法即可排除。通過多年的實踐，采用分析法可以解決很多液壓系統的故障，但對分析人員要求較高，必須充分了解和熟悉液壓元件和液壓原理，否則，實施起來有一定的困難。液壓系統同一故障的影響因素較多，必須循序漸進，認真分析，細心檢查，逐步排除，直至最終解決和排除。8.1.3.3參數測量法液壓系統分析法是液壓系統故障診斷的一種定性分析方法，需

24、對故障的可能性做出一一分析判斷，因此診斷過程相對繁瑣，對診斷維修人員的素質要求也相對較高，要求維修人員具有一定的液壓系統基礎知識和較強的分析能力，方可保證系統診斷的效率和準確性。參數測量法是基于參數測量的一種故障診斷方法，它是一種定量分析的方法，是一種比較簡單、實用的液壓系統故障診斷方法。在生產現場的故障診斷過程中，液壓系統故障診斷的系統分析法可與定量分析的參數測量法相結合來診斷，從而可避免造成采用系統分析法診斷液壓設備故障時出現診斷不夠準確的現象，盡快使液壓設備恢復正常運行。一個液壓系統工作是否正常，關鍵取決于液壓系統的兩個主要工作參數量，即壓力和流量是否處于正常的工作狀態，以及系統溫度、泵

25、組功率等重要輔助參數正常與否。液壓設備在一定的工況下，每一部位都有一定的穩態值。即任何液壓系統工作正常時，其工作參數值都應在工況值附近，若液壓系統的工作參數值與設備正常工況值不符，出現了異常變化，就說明液壓系統的某個元件或某些元件有了故障。為此，只要測得液壓系統檢測點的工作參數，如溫度壓力、流量、泄漏量及功率等，將其與系統工作正常值相比較，即可判斷系統工作是否正常，是否發生了故障以及故障的所在部位。液壓系統故障檢測回路簡圖如圖8-4所示，檢測儀由測試系統與數據處理系統組成。為了減少拆裝的工作量，并在盡可能接近液壓系統實際工況條件下測試。檢測回路通常與被檢測系統并聯連接。對于復雜精密的液壓設備的

26、檢測，還可利用檢測儀的各測試所得的參數，如壓力、流量、溫度等非電物理量，先轉換成電量，然后再利用數據處理系統作放大、轉換和顯示等處理，這樣被測參數可用電信號代表并顯示，再通過與系統工作正常值相比較后，即可判斷系統工作是否正常。這種測試對于液壓系統的狀態監測及診斷十分有效，整個液壓系統及其部件均可通過該測試來檢查其各個性能參數。 8-4液壓系統故障檢測回路1-油箱；2-液壓泵；3-溢流閥；4-換向閥；5-液壓缸；6-T型接頭；7 -進油口；8-出油口；9-檢測儀；10-加載閥通過利用系統分析法，判斷出液壓系統故障所涉及的范圍的大致位置后，再采用測試儀檢測，把系統故障所涉及的范圍縮小到最小以后，即

27、可很快判斷出故障的所在。參數測量法，在測量時，不需停機，因此不但可診斷己有故障，而且可進行在線監測和預報潛在故障。并且這種預報和診斷是定量的，大大提高了診斷速度和準確性。這種檢測方法對于簡單的液壓系統，可不用傳感器直接測量，檢測速度快，誤差小，檢測設備簡單，便于在生產現場推廣。8.1.3.4對比替換診斷法這是一種在缺乏測試儀器時檢查液壓系統故障的一種有效方法，有時應結合替換法進行。一種情況是用兩臺型號、性能參數相同的機械進行對比試驗，從中查找故障。試驗過程中可對機械的可疑元件用新件或完好的機械元件進行代換，再開機試驗，如性能變好，即故障可知。否則，可繼續用同樣的方法或其他方法檢查其余部件；另一

28、種情況是目前許多大中型機械的液壓系統都采用雙泵或多泵雙回路系統，這樣的系統，采用對比替換法更為方便，而且，現在許多系統的采用了高壓軟管連接，為替換法的實施提供了更為方便的條件。遇到可疑元件時，要更換另一回路的完好元件時，不需拆卸元件，只要更換相應的軟管接頭即可。比如在檢查一臺雙回路系統挖掘機時，有一回路工作無力，懷疑液壓泵不好，拆下來用手試驗進油口吸力，與另一回路液壓泵相比感覺差距較大，認為可能是磨損嚴重，由于一時無法修理，遂換新泵試驗，故障依舊，結果既是浪費，又無功。因為用人工去轉動泵軸的速度是遠遠達不到實際要求的，從而用進油口吸力大小判斷泵的好壞也就依據不足。當時如果交換兩回路的液壓泵軟管

29、接頭，一次就可排除其存在故障的可能性。用對比替換法檢查故障，由于結構配置、元件儲備、拆卸不便等原因，從操作上來說是比較復雜，但是對于如平衡閥、溢流閥、單向閥之類體積小、易拆裝的元件，采用此法還是比較方便的。具體實施替換法的過程中，一定要注意連接正確，不要損壞周圍的其他元件，這樣才能有助于正確判斷故障，而又能避免出現人為故障。在沒有摘清具體故障所在部位時，應避免盲目拆卸液壓元件總成，否則會造成其性能上的降低，甚至出現新的故障，所以，在檢查過程中，要充分用好對比替換法。8.1.3.5邏輯診斷法液壓設備故障特點是具有“擴散”性，即系統中某個元件發生了故障，往往會導致一系列元件異常。邏輯診斷法把系統劃

30、為多個功能單元進行分析，逐漸逼近發生故障的部位，最終找出產生故障的原因，然后檢修。邏輯診斷法是根據液壓系統特點，分析診斷對象的邏輯關系、系統參數以及系統分布結構，以控制源頭為基礎的診斷方法。為了避免盲目查找故障，工程技術人員必須根據液壓系統的基本原理，進行邏輯分析，減少懷疑對象，逐步逼近，找出故障發生部位，檢測分析故障的原因。大量實例表明，系統維護工程師在有限的條件下，往往僅憑經驗便隨意更換元件，總想通過換一個新元件就能解決現存的故障。然而，這樣做很可能既費時又昂貴，并且還很可能給系統帶來附帶的故障。因為，更換元件就要破壞原有的聯結，污染物就容易混入，很可能帶來新的故障。采用簡單的邏輯診斷技術

31、不僅可以大大縮短停車時間，而且還可減輕系統維護工程師的勞動強度。對于較為簡單的液壓系統，列出液壓系統的典型故障，故障誘因圖表，列圖表時根據故障現象，按照動力元件、控制元件、執行元件的順序在液壓系統原理圖上正向推理分析故障原因（結合前面幾種方法檢查的結果進行）。然后使用該圖表對液壓系統故障進行初步診斷，診斷時應盡可能按表中順序查找，以便初步診斷工作既省時又準確。例如，如圖8-5所示液壓系統，油缸克服負載做橫向往復運動，工作周期為：68個循環/小時，每天24小時工作。故障現象：液壓缸可以伸出，但不能自行縮回，需用其它油缸將其頂回。分析：首先進行初始檢查，檢查結果：A、活塞伸出行程壓力穩定；B、活塞

32、到達行程末端，在電磁閥失電前壓力上升到安全閥的調定值；C、電磁閥得電后，經過短時間的延遲，壓力上升到安全閥的調定值。由于本例是一個簡單的回路，可以把整個回路看作一個部分來研究。若在復雜系統中，如多缸系統，本例可能僅是系統的某一部分。 對故障現象列出故障誘因圖表，尋找相關液壓元件，直到找出故障元件。系統邏輯診斷內容表，如表8-1。用邏輯推理分析判斷，最終找出故障的原因，可能是活塞與活塞桿分離，經過折卸檢修，排除故障。圖8-5液壓系統原理圖1-油箱；2-過濾器；3-液壓泵；4-溢流閥；5-壓力表；6-換向閥；7 -液壓缸表8-1系統邏輯診斷內容元件故障判斷邏輯分析泵無故障僅出現在回程，若泵有故障應

33、影響往返行程吸油口過濾器無同泵安全閥無如果其調定壓力對回縮行程調得太低，會造成油缸不動作，但不會造成回路時的壓力延遲(適當提高其調定值故障仍不能排除)。電磁閥無如果1DT不能吸合到位，將造成流量不足，而不是時間延遲。液壓缸有密封可能損壞(但活塞伸出運行正常，說明活塞與缸筒間的密封尚可；活塞桿與缸筒間的密封可通過察有無外泄判斷)；外部導軌松動檢查聯結部分； 活塞與活塞桿分離(折卸檢查)又如，液壓系統中液壓缸無動作。液壓缸無動作首先應檢查判斷液壓泵工作是否正常。若不正常，則應修理或更換；若正常，則應查看換向閥是否換向。若不換向，則應再查找原因，并采取相應對策；若換向，則說明換向閥無問題，應再查看溢

34、流閥工作狀況等。這樣按液壓缸無動作邏輯診斷流程圖8-6所指引的路線逐步查找下去，即可排除某些因素，將故障范圍縮小，根據縮小后的范圍再上機檢查，然后再分析，就一定能找出液壓缸不動作的原因。圖8-6液壓缸無動作邏輯診斷流程圖對于較為復雜的液壓系統，通?？砂垂ぷ饔吐泛涂刂朴吐穬纱蟛糠址謩e進行分析。每一部分的分析方法同上。特別是對于先導操縱式液壓系統，由于控制油路較為復雜，出故障的可能性也較大，更應進行重點檢查與分析。隨著機電液一體化技術在液壓設備上的廣泛應用，對這樣的液壓系統，在檢查分析液壓系統部分的故障前，一定要首先排除電控系統的故障，否則會對液壓系統故障的檢查造成障礙。邏輯診斷法是一種預診的方法

35、，在故障沒出現之前，經分析知道哪些故障是什么原因造成的。列圖表時，應參考設備說明書及有關資料，圖表越細越好，使人們能夠根據故障現象找到引起故障元件的問題。邏輯診斷法可以在日常的設備維修保養中，使大部分故障消除在萌芽狀態。8.1.3.6故障樹診斷法故障樹分析法（Fault Tree Analysis簡稱FIA法）是一種將系統故障形成的原因做出由總體到部分按樹枝狀逐漸細化的分析方法，因而是對液壓系統工作可靠性及其液壓設備液壓故障進行分析診斷的重要方法。其目的是預測和診斷液壓故障，確定液壓故障的原因、影響和發生概率。對一個復雜的液壓系統進行故障樹的分析，工作十分龐大、復雜。在故障樹分析中，把所研究液

36、壓系統的最不希望發生的故障狀態作為故障分析的目標，然后尋找直接導致這一故障發生的全部因素，再找出造成下一級事件發生的全部直接因素，一直追查到那些原始的、其故障機理或概率分布都是已知的，而毋需再深究的因素為止。通常把最不希望發生的事件稱為頂事件，不需要再深究的事件稱為底事件，介于頂事件與底事件之間的一切事件為中間事件，用各種事件的代表符號和描述事件間邏輯因果關系的邏輯門符號組成樹枝狀邏輯因果關系圖，這樣的樹形圖稱為故障樹。所謂故障樹，也就是表示液壓系統故障及液壓元件故障之間的邏輯結構圖，系統故障事件，畫在故障樹的頂端，是頂事件；形成系統故障的基本事件，畫在故障樹下，是底事件。先根據統計資料，對液

37、壓系統可能存在的各種故障原因進行分析，以設備使用過程中主要故障現象作為頂事件畫出故障樹，利用布爾代數將其簡化為等效故障樹，據此求出對的安全樹(即頂事件不發生的基本事件的集合)及其最小割集(使頂事件發生的最少的基本事件的集合)，該最小割集也是故障樹的最小徑集(頂事件不發生所必需的最少基本事件的集合)，然后從敏感度和故障發生概率雙重角度臨界重要度，得到要使故障不發生應采取的幾種可能方案。故障樹的建造是FIA法的關鍵，故障樹建造的完善程度將直接影響其定性分析和定量分析的準確性。通常采用演繹法建樹，該法是選定系統中不希望發生的故障事件為頂端事件，找出直接導致頂端事件發生的各種可能因素或者因素組合，逐級

38、向下演繹，一直追溯到引起系統發生故障的全部原因，即分析到不需要繼續分析原因的底事件為止。然后，把各級事件用相應的符號和適合它們之間邏輯關系的邏輯門與頂端事件相連接，就建成一棵以頂事件為根、中間事件為節、底事件為葉的具有若干級的倒置故障樹?，F以叉車液壓系統常見故障(工作裝置升降無力或不能起升)為例，運用該方法進行具體分析。叉車工作部分液壓系統原理圖如圖8-7所示。根據原理圖分析故障機理，形成以升降無力或不能起升為頂事件的故障樹如圖8-8所示（其中為頂事件，為中間事件，為底事件)。圖8-8中所列的事件中：為升降液壓缸活塞密封不良，內泄較大；為活塞桿拉動別勁；為油溫過高，黏度下降，內泄增加；為油箱損

39、壞，密封不嚴，導致外泄；為液壓泵損壞；為濾油器損壞；為油箱油量不足；為溢流閥卡死在打開位置；為單向閥卡死在小開度或關閉位置；為單向節流閥卡死在小開度或關閉位置；為液壓油管管接頭漏油為；為多路換向閥 2閥體閥芯磨損嚴重，內泄增大；為多路換向閥2閥體之間的O型密封圈破損或漏裝，造成漏油。圖8-7叉車工作部分液壓系統原理圖1-油箱；2-過濾器；3-液壓泵；4-多路換向閥；5-門架傾斜液壓缸；6-流量控制閥；7-升降液壓缸圖8-8升降無力或不能起升故障樹根據所列故障樹底事件，升降無力或不能起升故障有l3個。下面進行故障排查及診斷。 第 1步：觀察叉車其他系統是否正常工作。加限制條件，縮小診斷范圍。通過

40、觀察發現，門架前傾、后傾均正常。因此，和 中的一部分油路故障(升降和傾斜共用的油路 )可排除，即底事件均可排除，故障原因縮小在中。第 2步 ：利用觀察法 。進一步縮小診斷范圍。檢查油管的管接頭是否漏油，只需檢查傾斜和升降不共用部分油路的管接頭。故障原因縮小在中。第 3步：根據液壓元件平均失效率，確定的事件的排查順序，常用液壓元件百萬小時的平均失效率如表8-2所示。根據表8-2剩余的事件發生概率從大到小順序為，因此確定排查順序為換向閥、單向節流閥、升降液壓缸。按照以上分析結果，依次拆檢了故障元件，發現單向節流閥卡死在關閉位置。經過研磨、清洗后，故障排除。表8-2常用液壓件百萬小時的平均失效率元件

41、名稱液壓泵油箱濾油器O型密封圈溢流閥單向閥液壓缸換向閥平均失效次數/h13.51.50.80.025.75.00.0811.0故障樹分析法是一種邏輯性強、直觀形象的可靠性分析方法，通過故障樹分析過程可以透徹了解系統，找出系統薄弱環節以便改進系統設計、運行和維修。并用于培訓和指導系統運行維護人員。液壓系統其他類型故障可以采用同樣方法建立故障樹，然后將它們進行組合建立故障樹。列出液壓系統全部故障原因，有助于掌握液壓系統故障規律和特征。故障樹分析理論可以進一步將常規的故障診斷方法和計算機技術有機地結合起來，形成專家系統，為液壓系統進行更有效的故障診斷。8.2液壓系統故障產生原因液壓系統工作中之所以發

42、生故障，主要原因在于設計、制造、運輸、安裝、調試、使用和維護維修等諸方面存在人為故障隱患，也即所謂原始故障；其次便是在正常使用條件下自然磨損、老化、變質引起的故障，也即所謂的自然故障。下面主要分析由于設計、制造、使用不當而產生的故障原因，安裝和調試階段則是發現故障和分析處理的最好實現過程，許多人為故障都是這一階段發現和排除的。8.2.1設計原因 液壓系統產生故障，一般很少去懷疑設計問題。其實這是一種偏見。由于技術、工藝和經驗等方面原因，所設計的液壓系統并非盡善盡美，選擇的液壓元件也不一定最合適，為某個關鍵元件配套的基本回路中可能存在設計缺陷，設計中可能選擇了不同制式的連接件等問題都會出現。所以

43、在分析故障原因時，首先考慮在設計上是否存在問題。如果從設計上找出先天性故障原因，從而去糾正設計上的失誤或不足，是解決故障的治本之法。例如，油液的污染會給液壓系統帶來一系列故障，在液壓系統中，極易造成油液污染的地方是油箱，不少設備的液壓油箱，在結構上存在缺陷，最常見的是封閉性設計不夠 合理，如在連接處、接管處不加密封，導致污物滲入油箱。污染的油液進入液壓系統中，加速液壓元件的磨損、銹蝕、堵塞，最后導致故障的形成。近幾年來，國內外在液壓油箱結構的設計，對如何減少或杜絕污染物進入油箱問題上都做了不少有益的探索和實踐。如德國博世力士樂公司的液壓系統，全部采用了全封閉式油箱結構，除只留一個與大氣相通的通

44、氣孔之外，油箱形成全封閉結構，所有連接處和接管處設有嚴格的密封裝置。注油口蓋設置過濾裝置構成通氣孔，該口使油箱內液面與大氣相通而保證系統正常工作，同時又可靠的阻止外界污物的進入。由于油箱緊閉，所以泵的進口處取消了吸油口處的過濾裝置，所有回油進入一個總回油管路，在回油管口端加裝一個濾油裝置，目的是濾掉系統內由于元件磨損的殘余物及從密封處進入系統的污物，以保持油箱內油液的清潔。這樣的結構不僅避免了外界污物對油箱內油液的污染，而且由于吸油口去掉了過濾裝置，使吸油阻力大大減少，從而可避免空穴現象，同時噪聲和功率損失也相應減少。另外，懸浮在油液中的空氣，對系統工作是有害的。它降低油液的體積彈性模量，使系

45、統失去剛性，產生氣穴，增大功率損失，使系統產生噪聲，元件遭受汽蝕，降低元件使用性能與壽命，對油液產生氧化作用，使油液失去潤滑性以及使油溫升高等。懸浮于油液中的氣泡，由于油液黏滯阻力的作用不易從油液中浮出液面，所以應當在油箱中增加濾除懸浮氣泡的結構。在實踐中有的在油箱中設置一個傾角為30的金屬絲網于吸油口附近，它可以阻擋大直徑氣泡進入泵的吸油口，而使系統減少了故 障隱患。可見，油箱結構設計合理與否直接關系到整個液壓系統工作的穩定性與可靠性。綜上所述，液壓系統、回路、元件的設計，管路的連接、走向與布局等方面，在一些機械設備的液壓系統中可能存在不合理設計之處。倘若能對使用中的液壓系統在設計方面的不足

46、有所發現，并對其進行技術改造，這無疑對機器性能的提高、減少故障率和更好地發揮機器作用具有重大意義。8.2.2制造原因制造原因是指整套設備制造和元件制造，經常會有在整體設計上沒有問題，可是設備在安裝調試中總會有意想不到的故障出現。某企業液壓元件多功能試驗臺的閥試驗臺，調試中發現無法做壓力試驗，檢查后發現連接集成塊的油路加工時壓力油路和回油油路貫通，壓力建立不起來，重新加工后問題解決，順利完成調試。一般來說，設備經裝配、調試出廠后綜合的技術性能應當合格。但在設備維修時，需要更換一些新的液壓元件。由于元件制造質量低劣，新元件取代舊元件之后，反而造成系統故障。因此對元件的制造問題也應認真對待，不容忽視

47、。否則也有可能給液壓系統帶來預想不到的故障。又如，控制滑閥的閥體與閥芯配合間隙不當，可能造成泄漏或卡死。閥體與機體結合面在制造中平面度超差，裝后在壓緊力作用下變形，致使閥芯卡死于閥體中，使移動受阻或卡死。還有閥體在制造過程中有的未進行可靠的時效處理，在使用中由于殘余應力的重新分布而使閥體變形，不僅破壞了原配合性質，而且導致滑閥移動不靈甚至卡死于閥體中。再如生產廠家在液壓系統總裝時不對系統進行沖洗，以裝配時的元件清洗取代系統裝配時對系統的沖洗，使系統內留下了裝配過程中帶進系統中的污染物，也是造成系統故障一個不可輕視的原因。液壓系統的清洗，是借助于液流在一定壓力、速度的情況下，對整個系統的各個回路

48、進行沖洗和洗滌。裝配前零件的清洗不能代替裝配后的系統沖洗。系統裝配時，有可能使裝配的密封件破損，金屬件可能碰傷、刮研。管路與元件連接時所用粘接劑、液態密封膠、生料帶可能推擠于系統中等原因，導致系統裝配后混入污染物。如不給予沖洗，不可避免地會給系統工作帶來危害。國外液壓設備制造廠家已把裝配后系統沖洗嚴格地用于裝配生產中，并把這一項技術看成是產品質量保證體系中一個重要環節，也是行業競爭的一個有效措施。由上述可見，在查找故障或更換元件時，應當對有關故障的制造因素加以分析和認真檢查，這樣才有利于故障的迅速排除。 8.2.3使用原因液壓系統使用維護不當，不僅使設備故障頻率增加，而且會降低設備的使用壽命。

49、比如，使用設備時超載、超速，環境過差，違章操作，維護保養不及時等，都可能加速液壓系統性能的變壞，更有甚者，由于操作工的誤操作，引發的已經不是一般的故障，而是事故了。某消防部門的65m高空作業車，在演習過程中，因為駕駛員的誤操作，將伸縮臂在小俯角的情況下快速伸出，引起整車的傾覆事故，造成人員傷亡和財產損失。使用維護不當產生的常見故障是非常多的，一些重大事故也往往是在使用維護過程中產生的，所以，相關企業部門在選用液壓設備后，第一個任務就是進行相關人員的液壓技術培訓，不但操作工要培訓，管理者也要進行培訓，了解設備的功能、工作原理、注意事項，同時在使用中嚴格執行操作規程，按使用說明書進行操作。只有正確

50、地管理和使用維護，才能使設備充分發揮其功能，減少故障，提高工作可靠性。8.3液壓系統常見的故障及排除方法在液壓系統中，各種液壓元件和輔助裝置的機構和油液大部分都在封閉殼和管道內，不能從外部直接觀察，不像機械轉動那樣一目了然，而在測量和管路連接方面又不如電路那樣方便，因此在出現故障時往往要花費比較多的時間去尋找其原因。下面將介紹幾種液壓系統常見的故障和一些可能原因及排除方法。8.3.1液壓系統壓力不足或完全無壓力液壓系統產生這類故障的主要原因是系統的壓力油路和溢流回路(回油路)短接，或者是有較嚴重的泄漏，也可能是油箱中的油根本沒有進入液壓系統或電動機功率不足等。造成這類故障的一些可能是油箱中的油

51、根本沒有進入液壓系統或電動機功率不足等。造成這類故障的一些可能的具體原因及排除方法有以下幾點：（1）檢查油泵是否輸出油來。如無油打出來，則可能是油泵的轉向不對，零件磨損或損壞，吸油路阻力過大(如吸油管較小，吸油管上單向閥阻力較大，濾油網被阻塞，油太粘等)或漏氣，致使油泵打不出油來。如果是新油泵，也可能是泵體有鑄造縮孔或砂眼，使吸油腔與壓油腔相通，泵的輸油壓力達不到工作壓力，也出現過因由油泵軸扭斷而輸不出油的情況。（2）如果油泵有油輸出來，則應檢查各回油管?？词菑哪膫€部件溢油。如溢流閥回油管溢油，但是擰緊溢流閥(安全閥)的彈簧，壓力絲毫不變，則其原因可能是由于溢流閥的閥芯或其輔助球閥(或錐閥)因

52、臟物存在或銹蝕而卡死在開口位置，或因彈簧折斷失去作用，或因阻尼孔臟物堵塞，油泵打出的油立即在低壓下經溢流閥溢回油箱。拆開溢流閥，加以清洗，檢查或更換彈簧，恢復其工作性能。（3）檢查溢流閥(安全閥)并加以清洗后，故障仍未能消除，則可能是在壓力油管路中的某些閥由于污物或其它原因卡住而處于回油位置，致使壓力油路與溢流閥回路短接。也可能是管接頭松脫或處于壓力油路中的某些閥內泄漏嚴重，或液動機中的密封損壞，產生嚴重泄漏所致。拆開有關閥進行清洗，檢查密封間隙的大小及各種密封裝置，更換已損壞的密封裝置。（4）如果有一定壓力并能由溢流閥調整，但油泵輸油率隨壓力升高而顯著減少，且壓力達不到所需數值，則可能是由于

53、油泵磨損后間隙增大(尤其是端面間隙)所致。測定油泵的容積效率即可確定油泵是否能繼續工作，對磨損較嚴重者則進行修配或加以更換。（5）如果整個系統能建立正常壓力，但某些管道或液動機沒有壓力，則可能是由于管道，小孔或節流閥等地方堵塞。逐段檢查壓力和有無油液通過，即可找出其原因。8.3.2工作機構運動速度不夠或完全不動這類故障的主要原因是油泵輸油量不夠或完全不輸油，系統泄漏過多，進入液動機流量不夠，溢流閥調節的壓力過低，克服不了工作機構的負載阻力等。消除方法如下：（1）油泵轉向不對或油泵吸油量不夠，吸油管阻力過大，油箱中油面過低，吸油管漏氣，油箱通大氣的孔堵塞(油箱不透氣)使油面受到壓力低于正常壓力(

54、大氣壓)，油液粘度太大或油溫太低，這些都會導致油泵吸油量不夠，從而輸油量也就不夠了。（2）油泵內泄漏嚴重。油泵零件磨損，密封間隙(特別是端面間隙)變大或油泵殼體的鑄造缺陷，使壓油腔與吸油腔連通起來。（3）溢流閥或處于壓力油路中的某些閥，閥芯被雜質或銹蝕卡住在進、回油口連通的位置，使壓力油路的油液流到回油路去。（4）處于壓力油路的管接頭及各種閥的泄漏，特別是液動機內的密封裝置損壞，內泄漏嚴重。判明原因后，便采取相應措施(如修理或更換磨損零件，清洗有關元件，更換損壞的密封裝置等)加以改正。8.3.3工作部件運動不均勻(有爬行現象)這類故障的主要原因是液壓系統中存在有空氣，相對運動零件之間摩擦力變化

55、或液壓元件變形等。消除方法如下：（1）系統中存有空氣往往是造成工作部件運動不均勻(爬行)的主要原因。油泵吸入空氣(可能原因見前述)和各個液壓元件或管道的密封不嚴，都使空氣進入液壓系統。液壓系統中存有空氣時(特別是油缸中積存空氣)，由于空氣有很大的壓縮性，使工作部件承受負載后出現運動不均勻現象。檢查油箱中的油面是否過低，油中有無氣泡。如油面有大量泡沫則表明系統中有空氣。排除系統中空氣，最好是在油缸上裝設排氣閥。若不裝排氣裝置，一般的方法是使油缸在空載下全行程快速往復數次，即可排出空氣。（2）工作部件的動壓導軌潤滑情況不良，缺乏潤滑或導軌刮研點過多或過小，潤滑條件差，不能形成油膜，致使摩擦系數變化

56、，引起工作部件運動不均勻。若在潤滑油中加入適量的二硫化鉬，可以大大減小摩擦系數，能在較低速度都不產生爬行現象。若采用液體靜導軌，由于摩擦系數極小而且是個常數，就完全不會出現爬行現象。（3）動壓導軌的楔條和壓板過緊，或導軌與油缸軸線不平行，或油缸活塞桿密封圈壓得過緊，而活塞桿軸線彎曲，這些原因都使運動時摩擦阻力時增時減，而使工作部件運動不均勻。檢查并調整工作部件在導軌上移動松緊程度，校直活塞桿軸線，調整密封圈的壓力，使活塞桿在整個過程中受到的摩擦阻力基本一致，沒有過松或過緊的現象。（4）系統壓力振動大，或系統壓力過低亦可能造成爬行現象。應將系統壓力合理調節，使其足以克服運動部件的阻力。如出現壓力

57、脈動較大，應檢查溢流閥座及阻尼部件等，使系統壓力穩定。8.3.4液動機工作速度在載荷下有較顯著的降低這類故障主要是因為系統中有關回路的泄漏在壓力增高時顯著增大。檢查管道及液動機，節流閥，調速閥等元件的泄漏情況，更換或修配磨損零件，消除泄漏即可，此外，液壓系統設計不合理，使負載變化較大，進入液動機流量發生變化，引起液動機速度改變。這時，可考慮采用壓力反饋系統，保證進入液動機的流量近于不變，而使液動機轉速不隨負載而變。8.3.5油溫過高這類故障主要原因往往是液壓系統設計不當或使用時的調整壓力不當及周圍環境溫度較高。調速方法，系統壓力，油泵及液動機的效率，各個閥的額定流量，管道的大小，油箱的容量以及卸荷方式都直接影響油液的溫升，這些問題在設計系統時要注意妥善處理。除了設計不當外，一個液壓系統出現油溫過高的一些可能原因及消除方法如下：（1）泄漏比較嚴重。油泵壓力調整得過高，運動零件磨損使密封間隙增大，密封裝置損壞，所用油液的粘度過低等，都會使泄漏增加。判明原因后，采取相應措施消除之。（2）系統沒有卸荷回路或卸荷回路動作不良，使系統不需要壓力油時，油液仍在溢流閥所調定的工作壓力下溢回油箱或在卸荷壓力較高的情況下回油箱。檢查卸荷回路的工作是否正常(如有關卸荷閥門的滑閥是否被臟物卡住不能移動或電氣系統