液压原理及故障诊断技术培训 主讲教师：陈东 联系电话：

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1 液压原理及故障诊断技术培训 2014-08 主讲教师：陈东 联系电话：13554263614 13554263614@126.com
2017/4/9

2 培训计划： 2017/4/9

3 第一天 上午：液压原理及故障诊断的基本知识 下午：液压元件的原理、结构和故障诊断 液压传动原理及其特点分析 液压油、液压流体力学基础
压力、流量等参数的检测手段和技巧 液压系统故障诊断及共性故障分析 下午：液压元件的原理、结构和故障诊断 液压泵（齿轮、叶片、柱塞）原理、结构和常见故障 液压马达（齿轮、叶片、柱塞）原理、结构和常见故障 液压油缸（双作用、单作用）原理、结构和使用 液压阀（压力阀、流量阀、方向阀、插装阀、比例阀）的原理、结构和常见故障 2017/4/9

4 第二天：液压故障诊断的基本方法 液压回路（压力、方向、速度）分析 常见回路故障诊断与排除 液压启闭机液压系统分析 液压系统设计与计算
上午：液压回路基本知识和故障诊断 液压回路（压力、方向、速度）分析 常见回路故障诊断与排除 液压启闭机液压系统分析 下午：液压系统设计制造及使用管理 液压系统设计与计算 液压系统的安装、清洗、调试 液压系统维护保养和预检 液压故障诊断的基本方法 集体讨论、交流 2017/4/9

5 本次课教学内容： 液压原理及故障诊断的基本知识 液压传动原理及其特点分析 液压油、液压流体力学基础 压力、流量等参数的检测手段和技巧
液压系统故障诊断及共性故障分析 2017/4/9

6 一、液压传动原理及其特点分析 原动机→传动机构→工作机构
液压传动是一种以液体为传动介质，利用液体的压力能来进行能量的转换、传递和控制的传动方式。 原动机→传动机构→工作机构 2017/4/9

7 液压传动的工作原理 液压传动的工作原理是把电动机或其它原动机输出的机械能转换为液体的压力能，然后在控制元件的控制下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作并对外作功。 液压千斤顶 2017/4/9

8 液压传动的基本特征：压力 液压系统中力（或力矩）的传递是按照帕斯卡定律进行的。
帕斯卡原理： 在密闭容器内，施加于静止液体的压力可以等值地传递到液体各点。也称为静压传递原理。 力可以放大，可以缩小，可以改变方向。 液压系统的压力p由外负载建立，负载为0时，系统的压力p也为0。初学者以为液压泵排出油就一定有压力，是错误的。 2017/4/9

9 液体的压力 液体的压力是指液体在单位面积上所受的法向力。液体静压力垂直于承压面，方向为该面内法线方向。
液体内任一点所受的静压力在各个方向上都相等。在液体的面积A上所受的作用力F为均匀分布时，压力可表示为 液压系统的压力p由外负载建立，负载为0时，系统的压力p也为0。初学者以为液压泵排出油就一定有压力，是错误的。 2017/4/9

10 压力的表示法 绝对压力：以绝对零值为基准测得的压力称为绝对压力。
相对压力：以当地大气压力为基准测得的压力，称为相对压力。由常用液压测试仪表所测得的压力均为相对压力．又称表压力。 真空：如果液体的绝对压力低于大气压力，则习惯上称为真空，并以真空度来表示。 真空度：绝对压力不足于大气压力的数值称为真空度，也就是负的相对压力表示液体的真空度。 2017/4/9

11 压力的单位 压力单位常采用下面三种形式： (1)单位面积上的作用力，采用国际单位：
帕 (Pa＝N/m2)、千帕(kPa)或兆帕(MPa)，换算关系为 1MPa＝106Pa＝103kPa (2)工程大气压(at)； (3)液柱高，如米水柱(mH2O)、毫米汞柱(mmHg)等。 以上三种形式的压力单位换算关系为 1at＝105Pa＝0.1MPa＝10mH2O＝735.5mmHg=1kgf/cm2=1bar 2017/4/9

12 压力分级 系统压力分级 低压 中压 中高压 高压 超高压 压力范围(Mpa) 0~2.5 2.5~8 8~16 16~31.5
>31.5 2017/4/9

13 例题1 图所示为一圆锥阀。阀口直径为d，在锥阀的部分圆锥面上有油液作用。各处压力均为p。试求油液对锥阀阀芯的总作用力。
解： 由于阀芯左、右对称，油液作用在阀芯上的总力在水平方向的分力Fx＝0；垂直方向的分力即为总作用力。部分圆锥面在y方向垂直平面内的投影面积为πd2/4。则油液对锥阀阀芯的总作用力为 F＝ Fy＝p(πd2/4) 2017/4/9

14 例题2 如图示某液压千斤顶(设效率为1)可顶起10吨重物。试计算在30MPa压力下，液压缸4的活塞面积A2为多大? 解：
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15 液压传动的基本特征：流量 流量 q 表示单位时间内流过某一截面流体的体积。 单位是m3/s或l/min（LPM）。
液压传动速度或转速的传递按“容积变化相等”的原则进行。 因此，“液压传动”叫作“容积式传动”。 2017/4/9

16 流量计算 活塞移动的速度正比于进入其内的流量，与负荷无关。也就是活塞的移动速度，可以通过改变流量 q 的方法进行调节。
设图的小活塞的移动速度v1，面积为A1，则△t时间内小活塞移动所排挤的空间，即排出的液体体积 大活塞向上移动的速度 活塞移动的速度正比于进入其内的流量，与负荷无关。也就是活塞的移动速度，可以通过改变流量 q 的方法进行调节。 2017/4/9

17 8、液压系统表示方法 半结构式的工作原理图直观性强，容易理解，但绘制起来比较麻烦 使用这些图形符号可使液压系统图简单明了，便于绘制。
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18 常用液压与气动元件图形符号 (GB/T786.1—93) 1、管路及连接 2017/4/9 18

19 2、控制机构和控制方法 1 2017/4/9 19

20 控制机构和控制方法 续2 2017/4/9 20

21 3、泵、马达和缸 2017/4/9 21

22 4、控制元件 2017/4/9 22

23 控制元件 2017/4/9 23

24 控制元件 2017/4/9 24

25 5、辅助元件 2017/4/9 25

26 叠加式单向阀

27 压力开关

28 压力开关

29 单向节流阀

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32 二、液压油、液压流体力学基础 （一）液压传动的工作介质
二、液压油、液压流体力学基础 （一）液压传动的工作介质 液压传动的工作液体是液压传动系统的重要组成部分，是用来传递能量的工作介质。除了传递能量外，它还起着冷却、润滑运动部件和保护金属不被锈蚀的作用。 液压工作液体的质量及其各种性能将直接影响液压系统的工作。 2017/4/9

33 （一）、液压油的种类 石油型的液压油以机械油为基料，精炼后按需要加入适当的添加剂而成。这种油的润滑性好，但抗燃性差。
机械油是一种工业用润滑油，价格虽较低，但物理化学性能较差，只在压力较低和要求不高的场合中使用。 2017/4/9

34 添加剂 为了改善液压油液的性能，往往在油液中加入各种各样的添加剂。 添加剂有两类： 一类是改善油液化学性能的，如抗氧化剂、防腐剂、防锈剂等；
另一类是改善油液物理性能的，如增粘剂、抗泡剂、抗磨剂等。 2017/4/9

35 液压油的主要物理性质 液压油液的一些基本性质可在有关的资料中查到，例如，石油型液压油液在15℃时的密度密度为900kg/m3。在实用中可认为不受温度和压力的影响。 在液压技术中，液压油液最重要的性质是它的可压缩性和粘性。 粘性 液体流动时分子之间产生的一种内摩擦力,用动力粘度，运动粘度，相对粘度来度量。 粘温特性 液体粘度随着温度升高而显著下降。 粘压特性 液体粘度随压力升高而变大。 可压缩性 液体体积随压力升高而变小。对于一般液压系统，可认为油液是不可压缩的 。 2017/4/9

36 1、可压缩性 压力为 p0 时体积为 V0 的液体，如压力增大Δp 时，体积减小ΔV，则此液体的可压缩性可用体积压缩系数β表示，即单位压力变化下的体积相对变化量。 液体体积压缩系数β的倒数称为体积弹性模量 K。简称体积模量。 各种液压油的体积模量 20℃，大气压 液压油种类 K (N/m2) 石油型 ( )×109 水-乙二醇基 3.15 ×109 W/O型 1.95 ×109 磷酸酯型 2.65 ×109 2017/4/9

37 影响油液可压缩性的因素 温度增大时，K值减小，在液压油液正常的工作范围内， K值会有5％--25％的变化；
液压油液的体积模量和温度、压力有关。 温度增大时，K值减小，在液压油液正常的工作范围内， K值会有5％--25％的变化； 压力增大时，K值增大，但这种变化不呈线性关系，当P≥3MPa时， K值基本上不再增大。 液压油液中如混有气泡时， K值将大大减小。 液压油液的可压缩性对在动态下工作的液压系统来说影响极大，但当液压系统在静态(稳态)下工作时，一般可以不予考虑。 2017/4/9

38 液压弹簧 封闭在容器内的液体在外力作用下的情况极象一个弹簧：外力增大，体积减小，外力减小，体积增大。
这种弹簧的刚度kh，在液体承压面积A不变时，可以通过压力变化、体积变化求出。 2017/4/9

39 2、粘性 油液在外力作用下，液层间作相对运动时产生内摩擦力的性质，叫做油液的粘性。
摩擦阻力是油液粘性的表现形式，只有在运动时才出现粘性，静止油液不出现粘性。 粘性是油液的基本属性，对液压元件的性能和系统的工作特性有极大影响。 粘性是选择液压用油的重要依据。 2017/4/9

40 粘性的测试单位 用粘度来表示。 动力粘度、运动粘度、相对粘度
动力粘度：根据牛顿内摩擦定律而导出的粘度单位叫动力粘度,表征液体粘性的内摩擦系数，就是当速度梯度为1时接触层间单位面积上的内摩擦力。单位[Pa/s] μ=(T/A)/(du/dz) 运动粘度：ν=μ/ρ， 单位【m2/s】，常用cst厘沲【 mm2/s 】 没有明确的物理意义, 是工程实际中常用物理量。 相对粘度 又称条件粘度，我国采用恩氏粘度（°E）。 2017/4/9

41 恩氏粘度 恩氏粘度是被测液体与水的粘性的相对比值。它用恩氏粘度计来测量。
其测定办法是在20℃时，将被试液体200cm3装入恩氏粘度计的容器中，测定这些液体经容器底部小孔(直径2.8mm)流尽的时间t1;又在20℃时将200cm3 蒸馏水装入恩氏粘度计的同一容器中，测出这些水经容器底部小孔流尽的时间t2（平均值是51s）。时间t1和t2的比值就是被试液体在该标准温度下的恩氏粘度。 2017/4/9

42 油液粘性与压力、温度之间的关系 所有工作液体的粘度都随温度的升高而降低。
一般说来，液压油的粘度随压力的增加而增大。但压力值在20MPa以下时，变化不大，实用上可忽略不计。 2017/4/9

43 3、油液中的气体对粘性及压缩性的影响 气体以混入和溶入两种形式存在于油液中。
溶入的气体对油液粘性及压缩性基本上不产生影响；而油液中混有不溶解性气体后，将使粘度增加，而且大大降低油液的体积弹性系数。 由此可见，在需要大体积弹性系数的情况，必需排除油液中混入的气体。 2017/4/9

44 （三）、液压油液的选用 选择液压工作液体时，可根据液压元件生产厂样本和说明书所推荐的品种号数来选用液压工作液体，或者根据液压系统的工作压力、工作温度、液压元件种类及经济性等因素全面考虑。 一般是先确定适用的粘度范围，再选择合适的液压工作液体品种。同时还要考虑液压系统工作条件的特殊要求，如在寒冷地区工作的系统则要求油的粘度指数高、低温流动性好，凝固点低；伺服系统则要求油质纯、压缩性小；高压系统则要求油液抗磨性好。 2017/4/9

45 液压工作液体的使用要求 润滑性能好。 稳定性要好。 消泡性好。 凝固点低，流动性好 闪点高。 质地纯净，杂质含量少。 2017/4/9

46 液压油液的牌号 按照ISO规定，采用40℃时油液的运动粘度（mm2/s)作为油液牌号，共分为10、15、22、32、46、68、100、150等8个等级。 μ 2017/4/9

47 （二）液压流体力学基础 流动液体的连续性方程、能量方程与动量方程是描述流动液体力学规律的三个基本方程。前两个方程用来解决压力、流速和流量之间的关系，动量方程用来解决液体与固体壁面作用力的关系。 流量连续性方程 伯努利方程 动量方程 2017/4/9

48 1、流量连续性方程 流量连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的表达方式。 ρ1v1 A1 = ρ2v2 A2 即 q = v A = 常量
恒定流动中流过各截面的不可压缩流体的流量是不变的，因而流速与通流截面的面积成反比 2017/4/9

49 3、伯努利方程 伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的表达方式。
在管内作稳定流动的理想流体具有压力能，势能和动能三种形式的能量，它们可以互相转换，但其总和不变，即能量守恒。 2017/4/9

50 实际流体的伯努利方程 实际流体存在粘性，流动时存在能量损失。
用hw 为单位质量液体在两截面之间流动的能量损失，α为动能修正系数。则重力场中实际不可压缩液体定常流动的总流伯努利方程： 2017/4/9

51 3、动量方程 动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用，用来计算流动液体作用在限制其流动的固体壁面上的总作用力。
作用在液体控制体积上的外力总和等于单位时间内流出控制表面与流入控制表面的液体的动量之差。 应用动量方程注意：F、v是矢量；流动液体作用在固体壁面上的力与作用在液体上的力大小相等、方向相反。 2017/4/9

52 4、液体流动时的压力损失 液流在管道中流动，为了克服阻力会损耗一部分能量，这种能量损失可用液体的压力损失来表示。
压力损失由沿程压力损失和局部压力损失两部分组成。 液流在管道中流动时的压力损失和液流运动状态有关。 流态、雷诺数 沿程压力损失 局部压力损失 2017/4/9

53 沿程压力损失 液体在等直径管中流动时因摩擦而产生的损失，称为沿程压力损失。 公式的关键是计算沿程压力损失系数。 2017/4/9

54 局部压力损失 液体流经管道的弯头、接头、阀口等处时，液体流速的大小和方向发生变化，会产生漩涡并发生紊动现象，由此造成的压力损失称为局部压力损失。 局部压力损失计算公式： Δpξ= ξρv2 / 2 ξ为局部阻力系数，具体数值可查有关手册 2017/4/9

55 管路系统的总压力损失 整个液压系统的总压力损失应为所有沿程压力损失和所有的局部压力损失之和。 2017/4/9

56 减少管路系统压力损失的措施： 管路系统总压力损失影响着动力源的功率损耗，因此必须尽量减少系统中的压力损失。
管路系统总压力损失与管长、管道断面尺寸、液体粘度、平均流速等因素有关。而总压力损失与流速的平方成正比，流速的影响较大。 适当限制流速，是减少管路系统中压力损失的重要措施之一。 2017/4/9

57 5、孔口和缝隙流动 薄壁小孔 短孔和细长孔 平板缝隙 环形缝隙
液流经过孔口的流量公式是研究节流调速的理论基础，液流经过缝隙的流量公式是分析计算液压元件的泄漏的理论依据。 分别讨论： 薄壁小孔 短孔和细长孔 平板缝隙 环形缝隙 2017/4/9

58 液体流经小孔的普遍规律 液体流经孔口的流量表达式 式中Aq表示孔口面积 为Cg流量系数，它是实际流量与理想流量之比值。 2017/4/9

59 薄壁小孔 当长径比l / d ≤ 0.5时称为薄壁小孔，一般孔口边缘都做成刃口形式。 孔前、孔后的压力损失包括突然收缩和突然扩大两项损失。
流经薄壁小孔流量 q = CdAo（2Δp /ρ）1/2 Cd—流量系数，Cd=CvCc；Cv称为速度系数 ； Cc称为截面收缩系数 薄壁小孔因沿程阻力损失小，q 对油温变化不敏感，多被用作调节流量的节流器。 2017/4/9

60 厚壁孔口 当长径比 0.5＜ l / d ≤ 4 时，称为厚壁孔口，也称为短孔。 流经厚壁孔口的流量 q = CdA0(2Δp/ρ)0.5
Cd 应按曲线查得，雷诺数较大时，Cd基本稳定在0.8 左右。 厚壁孔口常用作固定节流器。 2017/4/9

61 3、细长孔 当长径比 l / d ＞4 时，称为细长孔。 其流态为层流。 流经细长孔的流量 q =（πd 4 / 128μl）Δp
流量受液体温度影响较大。 2017/4/9

62 缝隙流动 ①缝隙高度相对其长度和宽度而言要小很多； ②缝隙流动通常属于层流范畴。
液压元件相对运动零件之间有一定的配合间隙，因此液压技术中存在着大量缝隙流动。 油液通过这些缝隙产生泄漏，影响元件的各种性能。 液体在两个边界壁所夹着的狭窄空间内的流动，称为缝隙流动。 缝隙流动具有如下两个特点： ①缝隙高度相对其长度和宽度而言要小很多； ②缝隙流动通常属于层流范畴。 2017/4/9

63 2、圆柱环状缝隙流 （1）同心环状缝隙流 2017/4/9

64 6、液压冲击和气蚀现象 液压冲击 液压系统中，由于某一元件工作状态突变而引起油压瞬时急剧上升，产生很高的压力峰值，出现冲击波的传递过程，这种现象称为液压冲击。 如换向阀的迅速换向，液压管路突然关闭，液压缸活塞运动速度和方向突然改变等，都会引起液压冲击。 瞬间压力冲击不仅引起振动和噪声，而且会损坏密封装置、管道、元件，造成设备事故。 2017/4/9

65 冲击压力 液压冲击是一个衰减过程。其冲击压力即压力峰值可按第一波(压力升高波)来计算。第一波完成管中压力增加了△p，而流速由v变为零。
c与液体密度和压缩性有关，压缩性越小c值越小。 2017/4/9

66 减少液压冲击的措施 延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间 限制管道流速及运动部件的速度 适当增大管径，以减小冲击波的传播速度
尽量缩短管道长度，减小压力波的传播时间 用橡胶软管或设置蓄能器吸收冲击的能量 2017/4/9

67 气穴和气蚀现象 气穴现象 液压系统产生气穴的可能部位：
——液压系统中，某点压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时，原先溶于液体中的空气会分离出来，使液体产生大量的气泡，这种现象称为气穴现象。 当压力进一步减小低于液体的饱和蒸汽压时，液体将迅速汽化，产生大量蒸汽气泡使气穴现象更加严重。 液压系统产生气穴的可能部位： 泵的吸油口； 油液流经节流部位； 突然启闭的阀门； 带大惯性负载的液压缸、液压马达在运转中突然停止或换向。 2017/4/9

68 气穴现象的危害 大量气泡使液流的流动特性变坏，造成流量和压力不稳定；
气泡进入高压区，高压会使气泡迅速崩溃，使局部产生非常高的温度和冲击压力，引起振动和噪声； 当附着在金属表面的气泡破灭时，局部产生的高温和高压会使金属表面疲劳，时间一长会造成金属表面的侵蚀、剥落，甚至出现海绵状的小洞穴，这种气蚀作用会缩短元件的使用寿命，严重时会造成故障。 2017/4/9

69 减少气穴现象的措施 减小阀孔前后的压力降，一般使压力比p1/p2<3.5。 尽量降低泵的吸油高度，减少吸油管道阻力。
各元件联接处要密封可靠，防止空气进入。 增强容易产生气蚀的元件的机械强度。 2017/4/9

70 三、压力流量等参数的检测手段和技巧 液压系统主要测量的参数有 压力 流量 转速 移动速度 温度 噪音 液压油粘度和污染度 2017/4/9

71 1、压力测试装置及其检测方法 压力一般用普通压力表、真空表、电接点压力表、应变式压力传感器等。
取压点应反映被测介质的压力，压力表与取压点的连接管道应尽可能短而直。 为保证可靠性，使用压力表上限的1/3～3/4之间。 2017/4/9

72 弹簧管压力表的结构 2017/4/9

73 压力传感器 应变式，压电式，感应式等。 2017/4/9

74 压力表的校验 2017/4/9

75 2、流量测试装置及其检测方法 容器法和管道法。 流量计的类型： 椭圆齿轮、涡轮、靶式、热线式、计量马达 2017/4/9

76 （二）手提式液压测试器 这是一种检测压系统故障部位的诊断装置，它由流量计、压力表和温度计所组成。
测试器可以对管式连接的液压系统的流量、压力及温度等方面出现的故障进行检测。 2017/4/9

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78 采用“T”型接头 “T”型接头又称三通接头。安装在管路上，不检测时用堵头将其一端堵死；检测时，取下堵头并接入测试油管。
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79 四、 液压故障诊断的概念 液压故障诊断，是对机械设备液压系统的运行状态进行判断是正常或非正常、是否发生了液压故障，并且当液压系统发生故障之后，确定液压设备发生故障的部位及产生故障的性质和原因。 状态正常则称为无故障状态，状态异常则称为故障状态。 液压故障诊断的依据是运行状态的异常特征。 为了保证设备的正常运转，变定期维修为预知维修，降低维修费用，不断提高生产率，必须对设备实施运行状态监测和故障诊断。 2017/4/9

80 液压故障诊断的内容 液压故障诊断的内容，不仅仅是设备损坏后故障原因的查找，而且包括对机械设备液压系统状态监测、识别和预测三个方面。
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81 液压元件的故障诊断与排除的主要工作内容 (1)判定故障的性质与严重程度。根据现场状况，判断是否存在故障，是什么性质的问题(压力、速度、动作还是其他)，以及问题的严重程度(正常、轻微故障、一般故障或严重故障)。 (2)查找失效元件及失效位置。根据症状及相关信息，找出故障点，以便进一步排除故障。这里主要弄清问题出在何处。 (3)查找引起故障的初始原因，如液压油污染、液压件可靠性低、环境因素不合要求等。这里主要弄清故障的外部原因。 (4)机理分析。对故障的因果关系链进行深入的分析与探讨，弄清问题产生的来龙去脉。 (5)排除故障。主要是消除引起故障的各类因素，使系统恢复正常。 2017/4/9 81

82 液压故障诊断的过程 采集出液压设备的故障信号。 故障信号处理（数据处理）。 状态识别、判断和预报。 通常包括三个部分： 2017/4/9
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83 液压故障规律 1．试制液压设备调试阶段的故障 2．液压设备运行初期的故障 3．液压设备运行中期的故障 4．液压设备运行后期的故障
5．突发性故障 浴盆曲线型故障率曲线 2017/4/9

84 设备调试阶段的故障 液压设备调试阶段的故障率较高。其特征是设计、制造、安装等质量问题交织在一起。
(1)液压系统设计不完善，液压元件选择不当，造成系统发热、执行元件同步精度差等故障现象。 (2)外泄漏严重，主要发生在接头和有关元件的端盖处。 (3)执行元件运动速度不稳定。 (4)液压阀的阀芯卡死或运动不灵活，导致执行元件动作失灵。 (5)压力控制的阻尼小孔堵塞，造成压力不稳定。 (6)阀类元件漏装弹簧、密封件，造成控制失灵。甚至管道接错而使系统运行错乱。 2017/4/9

85 液压设备运行初期的故障 液压设备经过调试阶段后，便进入正常生产运行阶段，此阶段故障特征是： (1)管接头因振动而松脱。
(2)密封件质量差，或由于装配不当而被损伤，造成泄漏。 (3) 管道或液压元件油道内的毛刺、型砂、切屑等污物在油流的冲击下脱落，堵塞阻尼孔和滤油器，造成压力和速度不稳定。 (4)由于负荷大或外界环境散热条件差，使油液温度过高，引起泄漏，导致压力和速度的变化。 2017/4/9

86 液压设备运行中期的故障 液压设备运行到中期，故障率最低，这个阶段液压系统运行状态最佳。 应特别注意控制油液的污染。 2017/4/9

87 液压设备运行后期的故障 液压设备运行到后期，液压元件因工作频率和负荷的差异，易损件先后开始正常性的超差磨损。此阶段故障率较高，泄漏增加，效率降低。 针对这一状况，要对元件进行全面检验，对已失效的液压元件应进行修理或更换。以防止液压设备不能运行而被迫停产。 2017/4/9

88 突发性故障 这类故障多发生在液压设备运行初期和后期。故障的特征是突发性，故障发生的区域及产生原因较为明显。如发生碰撞，元件内弹簧突然折断，管道破裂，异物堵塞流道，密封件损坏等故障现象。 突发性故障往往与液压设备安装不当、维护不良有关系。有时由于操作错误而发生破坏性故障。 防止这类故障的主要措施是加强设备管理维护，严格执行岗位责任制，以及加强人员素质的培养。 2017/4/9

89 5、液压系统故障诊断的特点 液压故障诊断的准确度是靠被诊断的对象所提供的一切信息来达到的，即是通过被诊断对象所提供的一切信息，经过分析处理获得能用于识别液压设备运行状态的特征参数，最后做出正确的结论。 液压系统的参数测试时，往往会影响系统的性能。 油液的粘性和油中所含空气量变化的非线性，使得确定液压系统动特性的理论应用有很大的困难。 液压系统经过一段时期的运行后，除密封件可以及时更接外，一般元件由于配合、磨损的关系，不经过加工，不能随意更换元件中的零件，除非将整个元件换掉。因此，不要求将故障隔离到零件上，只需隔离到可更换部件或可更换元件上。 2017/4/9

90 与一般的机械与电气故障相比，液压故障还具有下列特点
(1)隐蔽性。 液压装置的损坏与失效，往往发生在深层内部。由于不便装拆，现场的检测条件也很有限，难以直接观测，各类泵、阀、液压缸与液压马达无不如此。 由于表面的症状个数有限，加上随机性因素的影响，故障分析也很困难。 如大型液压阀板内部孔系纵横交错，一旦出现串通与堵塞，液压系统就会出现严重失调，在这种情况下找故障点难度很大。 2017/4/9

91 实例：某液压泵站系统 卸荷压力仅比工作压力低1MPa左右(工作压力约为4MPa)。系统运行约l0min后，油液便温升至50℃以上。 症状为:
2017/4/9

92 调压和卸荷集成

93 二节同心先导式溢流阀的结构

94 实例：某铸钢厂液压系统 2017/4/9

95 集成块

96 (2)交错性 液压系统的故障.其症状与原因之间存在各种各样的重叠与交叉。一个症状可能有多种原因引起。 一个故障源也可能引起多处的症状。
一个症状也可能同时是由多个故障源叠加起来形成的。 2017/4/9

97 例如， 执行元件速度慢，引起的原因有: 负载过大、执行件本身磨损、导轨误差过大、系统内存在泄漏口、调压系统故障、调速系统故障及泵故障等。
叶片泵定子内曲线磨损之后，会出现： 压力波动增大和噪声增大等故障。 泵的配流盘磨损之后会出现 输出流量下降、泵表面发热及抽温升高等症状。 当泵、换向阀和液压缸均处于磨损状态时， 系统的效率有较大幅度的下降。当逐一更换这些元件，效率也将逐步地提高。 2017/4/9

98 对策： 对于一个症状有多种可能原因的情形，应采取有效手段剔除不存在的原因。
对于一个故障源产生多个症状的情形，可利用多个症状的组合去确定故障源。 对于叠加现象，应全面考虑各影响因素，并分清各因素作用的主次轻重。 2017/4/9

99 (3)随机性 液压系统在运行过程中，受到各种各样的随机性因素的影响，如电网电压的变化、环境温度的变化、机器工作任务的变化等。外界污染物的侵人也是随机性的。 由于随机性因素的影响，故障具体发生的变化方向更不确定，会造成判断与定量分析的困难。 2017/4/9

100 (4)差异性 由于设计、加工材料及应用环境等的差异，液压元件的磨损劣化速度相差很大。
一般的液压元件寿命标准在现场无法应用，只能对具体的液压设备与液压元件确定具体的磨损评价标准，这又需要积累长期的运行数据。 2017/4/9

101 6、液压元件的修理 液压元件的修理一般是通过更换某些损坏的零件或修复磨损件来实现的。更换件主要是轴承、弹簧、摩擦副、密封件、过滤器等。
液压元件中的一些机械零件磨损后可通过冷、热机加工处理恢复精度。例如，通过磨削加工使液压泵配流盘划伤的表面恢复表面粗糙度，通过化学复合镀修复液压阀等。 2017/4/9

102 元件修复的过程 液压元件的修理又往往与其技术改进相联系。
液压元件在使用过程中出现一些问题，可结合修理作相应的改进。技术改进包括元件结构的改进、材料的改进、加工工艺的改进。 2017/4/9

103 精密诊断。应用最新的现代化仪器设备和电子计算机系统等，来检查和识别液压设备运行状态。
二、液压故障诊断方法 简易诊断。设备诊断技术历史悠久，自从机器问世以来，人们就有了用手摸，以测定温度是否过高，振动是否过大；用耳听，以判断运动部件是否有异声等等，这种凭人的感觉、听觉和经验及机器设备运行状态进行诊断的方法，以及后来使用一般仪器仪表对机器设备运行状态进行测试的方法，都通称为简易诊断手段。 精密诊断。应用最新的现代化仪器设备和电子计算机系统等，来检查和识别液压设备运行状态。 在实际机械液压故障诊断中，既会采用传统简易诊断手段，也会采用新的精密诊断手段，这两者应长期并存。

104 液压故障的诊断方法 觉检法、 系统图分析检测法、 故障树分析法、 油液分析法、 振动声学法、 超声检测法 计算机辅助诊断法
根据不同的技术特点，可分为 觉检法、 系统图分析检测法、 故障树分析法、 油液分析法、 振动声学法、 超声检测法 计算机辅助诊断法 2017/4/9

105 液压故障诊断技术的发展趋势 不解体化。 高精度化。 智能化。 网络化。 2017/4/9

106 专家系统 专家系统是诊断技术的高级形式，又称知识库咨询系统。它是一种拥有人工智能的计算机系统。
用于设备诊断时，该方法不仅包括从信号检测到状态识别，而且还包括了从决策形成到干预的整个过程。 这种系统具备学习功能，可以方便地增加、修改和删除知识库的知识，能高度模仿各个专家辩证施治的思维方法，使诊断水平不断提高，从而对设备诊断具有十分有效的诊断与于项能力。 2017/4/9

107 案例：热轧设备诊断 2017/4/9

108 开展液压故障诊断的准备工作 1．熟悉系统的额定参数值 2．熟悉合理的工作压力 3．了解设备的原理和性能 4．掌握归纳分析的方法
要想有效地排除液压系统的故障，首先要掌握液压传动的基本知识，还要积累安装使用、维护保养方面的实践经验；特别是要熟悉和掌握设备液压系统的工作原理。 系统中的每一个元件都有它的作用，应该熟悉每一个元件的结构及工作特性。应努力做到以下几点： 1．熟悉系统的额定参数值 2．熟悉合理的工作压力 3．了解设备的原理和性能 4．掌握归纳分析的方法 2017/4/9

109 再见 2017/4/9