【正文】 診斷和排除需要應(yīng)用大量獨(dú)特的專(zhuān)家實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和診斷策略 ， 而且某些故障的外在表現(xiàn)往往與多種潛在故障有關(guān) ， 癥狀與原因之間存在各種各樣的重疊和交叉 ， 不像電氣故障易于實(shí)現(xiàn)量化測(cè)量 ，也不像機(jī)械故障那樣直觀(guān) ， 再加上液壓系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)、原理復(fù)雜 ， 往往給故障診斷帶來(lái)不便。感官診斷的方法如下： 1） 看 看液壓系統(tǒng)工作的起初現(xiàn)象 ， 一般有五看。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 5 （ 3） 利用因果圖診斷故障的方法 [4] 因果圖是表達(dá)和分析液壓設(shè)備因果關(guān)系的一種圖表。 當(dāng)逐一更換這些元件 ， 效率將逐步地提高。在振動(dòng)信號(hào)分析的基礎(chǔ)上，全息譜分析方法則充分考慮了幅、頻、相三者的結(jié)合，彌補(bǔ)了普通傅里葉譜只考慮幅、頻的不足，能夠比較全面地獲取振動(dòng)信號(hào)。 由于機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)的多樣性，其液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是不解體化、高精度化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。一個(gè)癥狀有多種可能原因， 例如 ， 引起執(zhí)行器速度慢的原因有 ： 負(fù)載過(guò)大、執(zhí)行器本身磨損、導(dǎo)軌誤 差過(guò)大、系統(tǒng)內(nèi)存在泄漏口、調(diào)壓系統(tǒng)故障、調(diào)速系 統(tǒng)故障及泵 故障等?！白深^”時(shí)，要分析故障是否 出現(xiàn)在油泵和油缸本身。為更能說(shuō)明問(wèn)題，一般按有利于故障現(xiàn)象消失的方向調(diào)整變動(dòng)零件。 對(duì)以上所有的客觀(guān)情況了如指掌后 ， 就能較好地判斷液壓系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)、系統(tǒng)壓力、工作流量的正確性 ， 預(yù)測(cè)出液壓系統(tǒng)未來(lái)的技術(shù)狀態(tài) ， 就能有效地正確診斷液壓系統(tǒng)的故障。 （ 9） 系統(tǒng)分析法診斷液壓系統(tǒng)故障 [7] 任何一臺(tái)液壓設(shè)備 ， 都具備系統(tǒng)的基本特征 ： 集合性、相關(guān)性、目的性和動(dòng)態(tài)性。它的程序如圖 14。其外形結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)圖如圖 21 所示 圖 21 奧米伽裝置外形圖 （主調(diào)節(jié)閥、變矩器調(diào)節(jié)閥、離合器潤(rùn)滑油調(diào)節(jié)閥） 3. 供給閥 該裝 置 液壓 系統(tǒng) 原理圖見(jiàn)附圖 1 奧米伽離合器控制回路 奧米伽離合器控制回路由主調(diào)節(jié)閥、手動(dòng)液壓控制閥、奧米伽控制閥、緊急閥、偏壓閥、供給閥、正反轉(zhuǎn)皮托閥等控制閥件 以及油路管道構(gòu)成。故該閥起到使 PB與 PC分開(kāi)的作用， PB用于變矩器油路內(nèi)亞控制閥和主油路供給閥， PC用于奧米伽離合器。由此可見(jiàn)，在下降負(fù)載時(shí)，該閥自動(dòng)地將下降速度控制在一定范圍內(nèi)，防止武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 14 反向轉(zhuǎn)速過(guò)快。轉(zhuǎn)速提高后，奧米伽閥門(mén)受到的離心力加大而離心移動(dòng)，加大泄流孔的開(kāi)度，從而在新的位置上達(dá)到動(dòng)力平衡。反之，下放負(fù)載時(shí) PS 減小，潤(rùn) 滑油壓PS也隨即降低，減少奧米伽離合器的拖轉(zhuǎn)，使負(fù)載順利下放。 奧米伽離合器在結(jié)合狀態(tài)時(shí)為摩擦傳動(dòng)，在調(diào)速工況和脫離工況時(shí)均為液粘傳動(dòng)。 長(zhǎng)時(shí)間的高溫易使液壓油的粘 度變小，外泄增多，影響系統(tǒng)的容積效率。 （ 1） 手動(dòng)液壓控制閥故障 分析 手動(dòng)液壓控制閥是一個(gè)減壓閥，它以 Ph 為控制壓克服活塞彈簧力后推動(dòng)活塞，使其閥芯移動(dòng)，從而由壓力油 PM得到指令油壓 PRC。磨去發(fā)現(xiàn)的毛刺，清洗污物，更換密封圈和彈簧，然后 組裝、 堵塞各油口 并 放置于清潔的地方。 （ 2） 對(duì)復(fù)雜液壓系統(tǒng)故障的診斷可以采取多種方法綜合分析 。 萬(wàn) 老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響 。 在作完畢業(yè)設(shè)計(jì)后， 我深 感到自己的實(shí)踐動(dòng)手、動(dòng)筆能力得到鍛煉，增強(qiáng)了即將跨入社會(huì)去競(jìng)爭(zhēng)，去創(chuàng)造的自信心 。 經(jīng)過(guò)上述調(diào)整，將奧米伽驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制氣壓設(shè)定為 時(shí)，重載提升速度已達(dá)42m/min，基本達(dá)到所要求的提升速度。該閥用于控制離合器的結(jié)合程度，它在奧米伽驅(qū)動(dòng)裝置中有著重要作用。拔掉緊急閥銷(xiāo)子，增大 PB 值，重載時(shí)抓斗起升速 度正常。 奧米伽液壓系統(tǒng)故障分析 抓斗所 需 的動(dòng)力是由柴油機(jī)通過(guò)奧米伽液壓控制系統(tǒng)、奧米伽離合器和液力變矩器傳遞而來(lái)。在理論上其調(diào)速范圍為0i，但由于摩擦片平面精度難以達(dá)到要求，摩擦片材質(zhì)的 動(dòng)、靜摩擦系數(shù)不同，當(dāng)轉(zhuǎn)速比接近于 與等于 ，從而使奧米伽離合器在額定載荷下隨實(shí)武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 17 際調(diào)速范圍為 i。但由于奧米伽離合器能調(diào)整變矩器輸入轉(zhuǎn)矩，因而能輸出多轉(zhuǎn)矩特性。摩擦面通過(guò)潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻及潤(rùn)滑，因此在一定的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下得到不同的轉(zhuǎn)矩特性。 圖 26 正轉(zhuǎn)皮托閥 設(shè)置正轉(zhuǎn)皮托 閥的目的是為了避免變矩器輸出轉(zhuǎn)速超過(guò)一定值時(shí)變矩器的效率降低 ，功率損失增加 ； 同時(shí)也為了防止意外事故的發(fā)生 ， 保證安全作業(yè) 。此時(shí)奧米伽控制閥被解列，奧米 伽離合器處于全結(jié)合狀態(tài)。由于它可以自由改變負(fù)荷側(cè)的旋轉(zhuǎn)速度，能夠以任意比例向兩個(gè)方向分配動(dòng)力，因此能起到降低能源消耗、延長(zhǎng)機(jī)件壽命和提高設(shè)備生產(chǎn)率的作用。如果某一層次上有多個(gè)原因 ， 則應(yīng)從多個(gè)相應(yīng)方向著手進(jìn)行故障診斷。即液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的實(shí)質(zhì)就是系統(tǒng)工作發(fā)生了異常變化。 一摸溫度 ， 用手摸泵體外表、油箱外壁和閥件外殼的溫度 ， 若接觸 2秒時(shí) 感到燙手就應(yīng)查找原因 ； 二摸振動(dòng) ， 用手摸運(yùn)動(dòng)部件和液壓管路是否感覺(jué)到有無(wú)振動(dòng) ， 若有高頻振動(dòng)時(shí) ， 就應(yīng)查找原因 ； 三摸爬行 ，當(dāng)油缸和運(yùn)動(dòng)件在慢速移動(dòng)時(shí) ， 是否產(chǎn)生爬行 ， 用手感觸爬行程度。在總結(jié)維修和使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出以下幾種試驗(yàn)方法： 1） 隔離法 隔離法是將故障可能原因中的某一個(gè)或者幾個(gè)隔離開(kāi)的試驗(yàn)方法。 （ 4） 失效分布的分散性 由于設(shè)計(jì)加工材料及應(yīng)用環(huán)境等的差異 ， 液壓元件的磨損劣化速度相差大 ， 液壓元件的實(shí)際使用壽命嚴(yán)重分散 ， 一般的液壓元件壽命標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法應(yīng)用 ， 只能對(duì)具體 的液壓設(shè)備與液壓元件確定具體的磨損評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) ， 這又需要積累長(zhǎng)期的運(yùn)行數(shù)據(jù) 。 液壓系統(tǒng)故障有以下三個(gè) 特點(diǎn) [3]： （ 1） 故障點(diǎn)的隱蔽性 液壓裝置的損壞與失效 ， 往往發(fā)生在深層內(nèi)部 ， 由于不便裝拆 ，現(xiàn)場(chǎng)上的檢測(cè)條件也很有限 ， 難以直接觀(guān)測(cè) ， 各類(lèi)泵、閥、液壓缸與液壓馬達(dá)無(wú)不如此。 但是 ， 在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng) ， 因時(shí)間緊迫 ， 條件受限等原因 ， 如何準(zhǔn)確 、 快速地排除液壓系統(tǒng)的故障是使用者共同關(guān)心的問(wèn)題 。將故障診斷系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)組成網(wǎng)絡(luò)，有利于對(duì)機(jī)組的管理，減少設(shè)備的投資，提高設(shè)備的利用率，必要時(shí)可與企業(yè)的 MIS 系統(tǒng)相連接，促進(jìn)企業(yè)管理的一體化、系統(tǒng)化。 （ 3） 相關(guān)因素的隨機(jī)性 液壓系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中 ， 受到各種各樣的隨機(jī)性因素的影響 ， 如電網(wǎng)電壓的變化、環(huán)境溫度的變化、機(jī)器工作任務(wù)的變化等。進(jìn)而可知諸如柱塞泵的缸體、滑履這類(lèi)用銅制造的零件發(fā)生了磨損；如在濾油器表面發(fā)現(xiàn)粘附有密封橡膠碎片和微粒，則一定有某處密封破損而失效。 正常的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)聲響有一定的音律和節(jié)奏并保持持續(xù)的穩(wěn)定。一 般情況下液壓系統(tǒng)的故障現(xiàn)象是多種多樣的 ，故障原因也是多種因素的綜合。如分析泵時(shí) ， 應(yīng)弄清液壓油、吸油管、調(diào)壓閥、電動(dòng)機(jī)和聯(lián)軸器是否正常。 (3) 歸納 分析、排除故障 將現(xiàn)場(chǎng)掌握的材料、操作人員 提供的情況、類(lèi)似車(chē)型液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的歷史資料等進(jìn)行綜合分析 ， 查 找故障原因。 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 24 所示。 如變矩器速度小于設(shè)定速度 (該閥在出廠(chǎng)時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)螺絲整定變矩器輸出正向轉(zhuǎn)速為 1400r/min)， 則皮托閥經(jīng)膜片傳遞給活塞面的力小于背側(cè)彈 簧力 ， 閥不動(dòng)作 ,PC 直接供給奧米伽離合器 。摩擦盤(pán)的材質(zhì)要求耐磨與導(dǎo)熱性好，熱變形小，壽命達(dá) 5000～ 6000 小時(shí)。但當(dāng)下降速度過(guò)快時(shí)，反轉(zhuǎn)皮托閥動(dòng)作，PPR增大，從而 使 PB增大，變矩器內(nèi)壓和制動(dòng)力也相應(yīng)增大，使下降速度得以控制。這時(shí)由于油膜厚度增大，能傳遞的力矩減小，輸出轉(zhuǎn)速降低。 (4) 實(shí)船測(cè)量抓斗提升速度如下 (柴油機(jī)在額定轉(zhuǎn)速 750rpm)： 空斗提升 ； 50m/min；半斗負(fù)荷提升速度 ： 20m/min； 滿(mǎn)斗負(fù)荷提升速度 ： 5～ 10m/min。 供 給 閥 出現(xiàn)故障 閥芯卡死 拆卸、清洗供給閥。拆開(kāi)閥件，首先對(duì)其各零部件進(jìn)行清洗；檢查主閥芯和先導(dǎo)閥芯， 沒(méi)有發(fā)現(xiàn)毛刺與磨痕；先導(dǎo)閥彈簧有拉傷痕跡，對(duì)其進(jìn)行更換；閥孔有劃傷現(xiàn)象，對(duì)其進(jìn)行打磨；更換 O 形密封圈；再次清洗后進(jìn)行組裝，組裝完畢隨即用干凈的聚乙烯薄膜堵住各油口 ，然后放置于干凈的地方 對(duì)此閥拆檢雖然發(fā)現(xiàn)了一些故障現(xiàn)象，但這些故障不足于 PRC使大幅度下降。 更換奧米伽離合器的摩擦片，增加離合器墊片厚度 ，即將離合器摩擦片分離最大總間隙減小 。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 23 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文是本科生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)。 是 他 不遺余力的悉心指導(dǎo)，使我對(duì)設(shè)計(jì)從最初的知之甚少到現(xiàn)在的基本掌握；正是 他 淵博知識(shí)， 豐富實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格要求，才幫助我圓滿(mǎn)的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 （ 4） 在對(duì)裝有機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷時(shí)， 要分清是設(shè)備的哪部分出現(xiàn)了故障 切不可忽略 非液 壓 設(shè)備的故障因素。此閥主要起反饋?zhàn)饔?，?duì)奧米伽離合器控制壓力 PC 值影響很小，考慮 到此閥以長(zhǎng)期未拆檢，仍對(duì)該閥進(jìn)行了拆開(kāi)檢查，清除污物，更換老化的密封圈。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè) 其大小 ～ ，基本在允許范圍內(nèi)。這說(shuō)明柴油機(jī)－液壓泵動(dòng)力源和液力變矩器工作正常， 同時(shí)也說(shuō)明壓力油所流經(jīng)的偏壓閥 、供給閥、正轉(zhuǎn)皮托閥以及緊急閥沒(méi)有故障。 （ 2） 同時(shí)奧米伽液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也有 一些不可避免 缺點(diǎn) ： 1） 奧 伽離合器的結(jié)構(gòu) 復(fù)雜； 2） 奧米伽液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 維修和零件加工的 水平要求高； 3） 奧米伽液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 對(duì)油質(zhì)的要求也 較 高 ； 4） 奧米伽液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 對(duì)其反轉(zhuǎn)特性 研究還不足等 。 油旋轉(zhuǎn)器和皮托管總成構(gòu)成輸出軸的轉(zhuǎn)速自動(dòng)檢測(cè)裝置 。變矩器出來(lái)的油受內(nèi)壓閥的控制，經(jīng)油冷卻器再回到供油管路上， 形成循 環(huán)回路。 在負(fù)載下放時(shí)，操作奧米伽控制手柄，使 PRC較低， PB、 PC亦隨之較 低。這樣就降低了變矩器的內(nèi)亞，減小制動(dòng)力，但又不至于完全喪失制動(dòng)力而失去速度控制。正反轉(zhuǎn)皮托閥主要起反饋?zhàn)饔每刂埔毫ψ兙仄鞯霓D(zhuǎn)速。 圖 14 故障數(shù)分析法程序圖 本文第三部分對(duì)奧米伽液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 故障分析即用到 故障樹(shù) 邏輯 分析法。液壓系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)分析法是從液壓系統(tǒng)的角度出發(fā) ， 根據(jù)液壓系統(tǒng)的故障現(xiàn)象 ，以系統(tǒng)原理圖作指示 ， 尋找故障形成的原因。 （ 7） 應(yīng)用 專(zhuān)家系統(tǒng)診斷液壓系統(tǒng)故障 專(zhuān)家系統(tǒng)是一種基于知識(shí)的應(yīng)用軟件系統(tǒng) ， 它從“領(lǐng)域?qū)＜摇蹦抢铽@得專(zhuān)業(yè)知識(shí) ， 并用來(lái)解決只有專(zhuān)家才能解決的困難問(wèn)題。感官診斷法的實(shí)用效果如何，完全取決于檢查者個(gè)人的技術(shù)素質(zhì)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。 如沒(méi)有動(dòng)作循環(huán)表，可以自行編制，以此用于查找液壓故障。 液壓系統(tǒng)在運(yùn)行一段時(shí)間以后 ， 多個(gè)元件均被磨損。 （ 2） 高精度化 在信號(hào)技術(shù)處理方面，是指提高信號(hào)分析的信噪比，對(duì)于較復(fù)雜的液壓系統(tǒng)而言，其信號(hào)、系數(shù)是瞬態(tài)的、非平穩(wěn)的、突發(fā)的。美國(guó)、日本等國(guó)家已成功將微型傳感器安置于液壓系統(tǒng)內(nèi)，對(duì)系統(tǒng)的溫度及主要部件的工作參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并利用光纖傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的溫度、液壓油粘度和壓力等參數(shù)的波動(dòng)。一個(gè)癥狀也可能同時(shí)由多個(gè)故障源疊加起來(lái)形成。 （ 2） 根據(jù)動(dòng)作循環(huán)表查找液壓故障 液壓設(shè)備的