液压传动实训设备故障分析

液压传动在工程机构中大量使用， 故这门课程成为机电类专业的重要专业基础课， 实训内容较多， 相应的实训设备使用率较高， 按实训的内容不同经常装拆设备， 时常发生故障， 影响正常教学与实训效果。
1、液压传动实训设备故障种类
1.1 压力异常
一般系统管路设计时， 预留较多压力余量，使用压力表可测量其值， 观察能否满足使用要求。设备使用一段时间后， 通常会出现压力不足的情况， 若油泵能正常工作， 那只需调整溢流阀就能得到所需要的油压。
1.2 速度异常
逐一调节溢流阀、节流阀（或调速阀）， 对应测试执行元件的速度范围值； 检查输出部分是否有卡阻、杂物等情况。
1.3 动作异常
检查控制电路连接是否正确、连接电压是否正常， 再切换每个换向阀， 观察相关执行元件的动作状态是否正常， 即可找出异常换向阀， 再检查动作顺序和行程控制， 发现故障部位。
1.4 出现异常噪音、振动、发热等
检查实训设备是否摆平放正， 连接是否牢固， 仔细观察， 确定异常部位， 及时分析处理。
2、液压系统故障的诊断方法
2.1 感观诊断法
2.1.1 视觉诊断法。观察液压系统的工作状态， 一般有六看： 一看速度， 即看执行机构运动速度是否稳定， 有无冲击等异常现象； 二看压力， 即看液压系统各测压点压力是否稳定； 三看油液， 即观察油液颜色变化情况、油量是否满足要求， 油的粘度是否满足要求， 油液表面有无泡沫等； 四看泄漏， 即看液压系统各接头处是否渗漏、滴漏； 五看振动， 即看管路、液压元件、活塞杆或工作台等运动部件运行时有无振动异常等现象； 六看台面， 即看工作台面是否清洁， 有无油垢。
2.1.2 听觉诊断法。用听觉来判断液压系统工作是否正常， 一般有四听： 一听噪音， 即听液压泵和系统噪音是否过大， 液压阀等元件是否有尖叫声； 二听冲击声， 即听执行部件换向时冲击声音是否过大， 是否有擦挂声； 三听泄漏声， 即听油路内部有无细微而连续不断的声音； 四听撞击声， 即听液压泵和管路中是否有敲打撞击声。
2.1.3 触觉诊断法。用触觉来判断液压系统工作状态， 一般有四感： 一是感温度， 即用手摸油泵、油箱和阀体等温度是否过高， 二是感振动， 即用手摸运动部件及油路管子有无振动； 三是感爬行， 即执行机构慢速运行时， 用手摸其有无爬行现象； 四是感松紧度， 即用手摸连接部件是否牢固、挂件有无松动， 摸挡铁、微动开关等的松紧程度。
2.1.4 嗅觉诊断法。用嗅觉来判断液压系统工作状态， 一般有两闻： 一闻油液气味， 判断是否变质； 二闻焦味， 判断电路是否工作正常。
2.1.5 询问诊断法。用询问方式来判断液压系统工作状态。主要了解设备的工作状态， 出现不正常的现象和位置， 产生的后果， 以及操作不顺利等相关情况。
2.1.6 查询诊断法。通过查询实训记录来判断液压系统工作状态。每次实训， 按要求填写实训记录， 把设备的工作情况详细记录下来， 为查找故障提供依据和参考。
2.2 仪器仪表检测法
在直接观察的基础上， 根据发生故障的特征和经验， 采用相应的仪器仪表， 对液压系统的流量、压力、油温等进行检测， 对振动、噪音和磨损等进行定量分析。
2.3 元件置换法
以备用元件（或其他设备上正常工作元件）逐一换下可能发生故障的元件， 观察液压系统的故障是否清除， 从而找出发生故障的部位和原因， 并予以排除。
2.4 逻辑分析法
对于复杂的液压系统故障， 常采用逻辑分析法， 即根据故障产生的现象， 采取逻辑分析与推理的方法。采用逻辑分析法诊断液压系统故障通常有两个出发点： 一是从系统故障本身出发， 反向分析查找故障原因。比如， 输出动力不足， 那就检查油压是否正常， 调整溢流阀重新调整油压， 若油压正常， 就看是否有泄漏等； 若速度不正常， 那就检查流量是否正常， 可调整流量阀等。二是从主机出发， 从动力元件开始， 逐一检查各个油路经过的环节及控制部件， 分析系统各元件故障产生的症状， 以及分析各元件故障的因果关系， 从而找出故障原因。
逻辑分析法只是定性的分析， 若将逻辑分析法与专用检测仪器的测试相结合， 还可显著提高故障诊断的效率与准确性。
3、液压传动系统的故障预防
3.1 减少杂质对液压油的污染
正确使用标定型号的干净液压油， 防止液压油中侵入污物和杂质。液压油即是液压系统的的工作介质， 又是元器件的润滑剂， 油液的清洁度对系统的性能， 元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命的影响较大。元器件的配合精度较高，对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应较敏感。如果润滑油有杂质的话会加速机件磨损， 破坏配合性质和精度， 使间隙增大， 降低传动精度， 从而影响机器的使用寿命， 严重时不能正常工作。
造成污物杂质侵入液压油的主要原因， 一是执行元件外部不清洁； 二是加油或检查油量时不慎进入了污染物； 三是使用的容器和用具不洁净； 四是磨损严重和损坏的密封件没有及时更换； 五是修理时， 热弯管路和接头处的锈皮等杂质没清理干净； 六是油液贮存不当； 七是密封不好， 水分及杂质进入； 八是使用的时间过久， 造成了油液的老化与劣变。
3.2 防止液压油中混入水分和空气
液压油液中如不慎混入水分后， 会使液压油乳化呈白浊状态， 破坏油膜， 这种白浊的乳化油进入液压系统内部， 不仅使液压元件内部生锈，同时降低其润滑性能， 使零件的磨损加剧， 系统的效率降低； 液压系统内的铁系金属生锈后， 剥落的铁锈在液压系统管道和液压元件内流动， 蔓延扩散下去， 将导致整个系统内部生锈， 产生更多的剥落铁锈和氧化物； 水还会与油中的某些添加剂作用产生沉淀和胶质等污染物， 加速油的恶化； 水与油中的硫和氯作用产生硫酸和盐酸， 使元件的磨蚀磨损加剧， 也加速油液的氧化变质，甚至产生油泥； 这些水污染物和氧化生成物， 随即成为进一步氧化的催化剂， 最终导致液压元件堵塞或卡死， 引起液压阀系统动作失灵、油管堵塞、冷却器效率降低以及滤油器堵塞等一系列故
障； 另外， 在低温时， 水凝结成微小冰粒， 也容易堵塞控制元件的间隙和死口。
当油液中含有气泡时， 对系统的危害是相当大的， 将导致以下几个不良后果：
3.2.1 系统工作不良。一旦油中混入空气，其压缩率便会大幅度增加， 油液本身具有大的体积弹性系数(压缩率的倒数) 则大大减低， 严重地危害着系统的工作可靠性， 气泡引起的装置误动作还会发生机械故障。
3.2.2 油温升高。气泡如在泵等的瞬间压缩之后， 其温度会急剧升高； 空气是难以导热的，油中存有气泡时， 其导热系数大大减低， 严重地影响着油的冷却效果。
3.2.3 导致气蚀的发生， 引起液压系统元件固体壁面的剥蚀， 对系统的危害性很大。
3.2.4 油液中的气泡使系统的振动和噪声增加， 以及泵的容积效率减低等不良影响。防止空气进入液压系统的具体做法： 一是避免油管破裂、接头松动、密封件损坏； 二是加油时方法不当， 直接向下倾倒； 三是回油管要插入到液面以下； 四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大， 不能把溶解在油中的空气分离出来。
3.3 控制油液温度
油液温度过高， 将加速液压油的老化与劣变， 对设备使用影响较大， 将缩短液压油及设备的使用寿命。液压系统中油液的工作温度一般在30℃～80℃范围内比较好， 在使用时必须注意防止油温过度。当油温超过密封件的正常耐热温度， 会加速密封件老化。如油箱中的油面不够，液压油冷却器散热性能不良， 系统效率太低， 元件容量小， 流速过高， 选用油液粘度不正确等，它们都会使油温升高过快。此外对液压油不定期过滤， 定期进行物理性能检验， 既能保证液压系统的工作性能， 又能减少液压元件的磨损和腐蚀， 延长油液和液压元件的使用寿命。