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参数测量法在装备液压系统故障诊断中的应用
发布时间：2017-11-22
前言
液压传动装置由于其体积小、质量轻、过载保护好以及操纵平稳等特点,在军械、装甲车辆等武器雷达装备上得到广泛应用。但由于客观上元、辅件质量不稳定和主观上使用、维护不当,以及系统中各元件和工作液体都是在封闭油路内工作,液压传动装置不像机械设备那样直观,也不像电气设备那样可利用各种检测仪器方便地测量各种参数。装备液压中,仅有几个压力表来指示系统某些部位的工作压力,其他参数难以测量,而且一般故障根源有多种可能,这给装备液压系统故障诊断带来一定困难。液压系统一旦发生故障,装备就不能正常工作,势必影响武器性能的发挥。因此,准确、迅速、及时地排除液压系统故障对于装备快速恢复战斗力有着非常重要的意义。作者根据教学和实践经验,介绍参数测量法在装备液压系统维修中的应用,以实现武器雷达装备在不拆卸液压系统整体的情况下的状态监测与故障诊断。
1故障诊断方法
一个液压系统能否正常工作,关键取决于压力和流量,以及系统温度和执行机构的速度等参数是否正常。系统工作过程中出现的任何问题都直接或间接地与这几个参数有关。液压系统故障的表现形式多种多样(图1),原因复杂多变,同一故障原因可能导致不同的故障现象,而同一故障现象又可能对应着多种不同的原因。例如:油液的污染可能导致液压系统压力、流量等方面不同类型的故障,这给液压系统的故障诊断带来极大的困难。
1・1参数法测量法的原理
参数测量法诊断故障的原理:任何液压系统正常工作时,系统参数都在设计和设定值附近,如果这些参数偏离了预定值,则系统就会出现故障或有可能出现故障。即液压系统产生故障的实质就是系统工作参数的异常变化。因此当液压系统发生故障时,必然是系统中某个元件或某些元件有故障,进一步可断定回路中某一点或某几点的参数已偏离了预定值。这说明如果液压回路中某点的工作参数不正常,则系统已发生了故障或可能发生了故障,需维修人员马上进行处理。这样在参数测量的基础上,再结合逻辑分析法,即可快速、准确地找出故障所在。
1・2参数法检测液压基本回路
图2为液压系统故障检测回路。检测回路通常和被检测系统并联连接,此连接需在被测点设置如图2所示的T形接头,它主要用于对系统进行不拆卸检测。T形接头对液压系统所需点的各种参数进行直接的快速检测,不需任何传感器,可同时检测系统中的压力、流量和温度3个参数,而执行机构的速度则可通过测量出口流量的方法计算得到。
例如:在图2中,只要在泵出口及液压缸进、出口安装T形接头,通过测量a、b、c三点的压力、流量及温度值,则可立刻诊断出故障所在的大致部位(液压泵、液压阀部分或液压缸部分)。若增加参数检测点,则可缩小故障发生区域。
图3为液压系统检测仪回路图。主要由流量计1、压力表2、温度计3、换向阀4、调压阀5、安全阀6和计算机处理系统组成,可分别对油泵、控制元件(各种控制阀)和执行元件(液压缸或液压马达)进行检测。当检测油泵时(见图2中点a),在被测点处通过T形接头将检测回路与液压系统并联。此时,截止阀关闭,油泵的全部流量通过检测回路流回油箱。检测回路中的调压阀5全开,换向阀4全关,由低到高调节调压阀5的调压手柄,给油泵加载,通过流量计1、压力表2和温度计3,就可读出泵出口的流量、压力和温度;通过计算机系统测出相应变化曲线。
用同样的方法,即可测得控制元件(图2中的点b)压力、流量和温度是正常。若检测执行元件的性能参数,仍采用上述方法,利用调压阀加载,不能真实反映执行元件的工作状况。为此,在被测点处,用管接头将检测回路串联在管路上,检测回路中的换向阀4打开,关死调压阀5,管路中的流量全部从换向阀通过,这时,就可以直接测出执行元件工作负载下的压力、流量和温度的实际值。经计算机处理,可得到马达的转速或油缸的速度。
1・3参数测量法的诊断顺序
对液压系统故障的诊断一般按照从动力元件→控制元件→执行元件的顺序进行,其具体诊断顺序按图4所示进行。
2参数测量法应用实例
图5为某型装备装填机构部分液压系统图。该系统在工作中出现如下现象:泵能工作,但装填系统的压力上不去(压力只能调至5・0MPa左右,应可调至13・0MPa),主油缸能工作,油温、油位均正常,有回油声。
2・1故障分析
从回路分析故障有以下可能原因:
(1)液压泵故障。可能原因:齿轮泵转速过低;密封件损坏,齿轮泵容积效率下降;泵吸入口进入大量空气;过滤器严重堵塞。(2)溢流阀故障。可能原因:手螺机动或调整不正确;弹簧屈服;阻尼孔堵塞;主阀芯阀卡住。(3)电液换向阀故障。可能原因:复位弹簧折断;控制压力不够;滑阀卡住;密封装置损坏造成内泄增大。
2・2故障诊断
按图5所示设置检测接口a、b、c、d。
第一步:将故障诊断回路与检测口a接通,打开调压阀5并旋松安全阀6,再关死调压阀5,这时调节安全阀6即可从压力表2上观察泵工作压力的变化情况,看其是否能超过5・0MPa并上升至所需高压值。若不能则说明是泵本身故障,若能说明不是泵故障,则应继续检测。
第二步:若泵无故障,则利用故障诊断回路检测点b压力的变化情况。若点b工作压力能超过5・0MPa并上升至所需高压值,则说明系统主溢流阀工作正常,需继续检测。
第三步:若溢流阀无故障,则通过检测点c压力变化情况即可判断出是否是电液换向阀故障。通过检测最终故障原因是电液换向阀故障。由于电液换向阀密封装置损坏,造成进、出油口间有严重泄漏,系统压力只能在5MPa附近,无法继续上升。更换密封装置后,系统压力正常,故障排除。
3结束语
参数测量诊断法是一种实用、新颖的液压系统现场故障诊断方法,它将定性分析与定量测量有机地结合起来,显著地提高了故障诊断的速度和准确性。该方法中所使用的故障诊断回路结构简单、测试准确、便于携带,对现场液压故障诊断十分有利,有推广和普及的价值。
摘自：中国计量测控网
