水利机械液压系统故障诊断排查分析

水利机械液压系统故障诊断排查分析

仉佩锐 ,刘海啸,郭志豪

江苏航天水力设备有限公司 江苏省高邮市 225600

摘要:伴随国内科技水平发展速度不断加快，水利机械中的液压系统也在逐步更迭，朝着自动化、智能化趋势不断迈进。但从实际的液压系统运行情况来看，也出现了许多问题。为了确保液压系统可以发挥出预期效用，就需要做好故障诊断，对可能存在的问题进行检测处理。液压系统通常运行在密封环境之中，操作人员无法直观看到系统内部变化，因此就需要进行专业测试判断系统工况。液压系统中常见组件有液压泵和液压缸等，一般可以通过压力大小、温度变化等确定液压系统具体的运行状态。本文就针对液压系统的故障诊断展开分析，探究存在的问题并给出相应的解决方案，旨在为更好的发挥液压系统功效。

关键词:水利机械；液压系统；故障诊断；排查

伴随国内水利机械系统的快速发展，液压系统也成为重点研究方向。一般来看，液压系统自身具有大功率、高灵敏度、高精准度等优势。但在运行过程中一旦出现异常问题后无法进行自检和维护，这就会造成异常扩大化，给机械设备带来较大破坏，甚至出现不可弥补的经济亏损。若能在系统出现异常后及时确定问题范围，并分析出故障成因，就能为检修人员提供可靠的数据支撑，减少异常运行时间，更好的控制经济亏损，为液压系统的稳定创造良好基础。

1水利机械中液压系统的构成

液压系统一般是由动力组件、控制组件、执行机构、辅助元件和液压油五大环节组成。其中动力组件可以在运行过程中完成机械能到压力能转换。之后执行机构再将压力能化为具体的机械动能，驱动压力缸活动。控制组件通常指的是液压系统中的各类阀，可以直接调控系统中液压大小和方向。辅助元件主要有密封胶圈，油箱等设备，为系统运行提供辅助保护。液压油作为系统中最重要的介质，能够实现各类能量传输，一般有矿油、乳化油等类别。这五部分构成了基本的液压系统，也是系统运行中最重要的要素，如果系统出现运行异常后，未能及时完成诊断和排查，就有可能影响这几部分的稳定性，导致液压系统失效。

2液压系统的故障特征

2.1在调试阶段的相关故障

调试过程中出现的异常问题主要是由于系统设计不合理或装配存在偏差，通常会出现的问题有：管路连接同预期方案出现偏差、连接位置渗漏、组件运行不稳定、内部出现较大噪音、调节阀阻塞、元件型号不匹配、调节参数不达标、油箱容量较小、未能及时对液压油进行降温处理等。

2.2在运行初期的相关故障

液压系统刚启动运行后可能会发生的异常问题有以下几点：管路同连接阀之间由于震动导致连接不稳定、装配密封胶圈不符合标准、密封圈在系统运行时出现磨损、阀门连接位置漏油、管路运行时未能及时清理杂质，导致液压油中携带杂物造成阀体阻塞，无法按照预期目标调整系统压力参数、由于散热性能较差或负荷过载导致系统温度升高，影响液压油黏度，以致系统无法稳定运行。

2.3在运行后期的相关故障

液压状态在运行一段时间后，因为内部的动力组件、控制组件会出现老化磨损，造成系统漏油问题明显，严重影响运行效率。这就要求对液压系统进行全方位的系统性检查，及时调换磨损过度的组件，同时测定液压油中杂质所占比重，更新液压油，确保系统运行处于良好环境，并保证清洁度达标。

3水利机械液压系统故障诊断排查的方法

3.1现场初步检查与诊断

当水利机械液压系统在运行过程中出现异常问题后，为避免影响扩大化，就要求结合液压系统出现的具体问题分析成因，对现场环境进行全面排查，一般来说可以从以下4个方面出发：

（1）同系统实际操作人员沟通，掌握运行情况和日常状态，同时了解异常后的设备参数、噪音等情况。根据相关信息能够分析可能存在故障的区域和产生原因，尽可能规避冗余的拆装测试。

（2）根据操作人员给出的系统工况做对应的测试检验。因为某些操作人员无法对液压系统的问题进行清楚阐述，导致难以有效确定故障区域。这就需要进行针对性检测判断异常问题。根据测试结果能够准确判断液压系统存在问题的范围和成因。

（3）对液压系统中的各类滤芯进行检测。由于滤芯承担着系统中的清洁功能，当运行出现异常后需要检测滤芯是否存在污染和杂质，同时根据检测结果确定系统中异常原因。

（4）检测液压系统中的油量指标和油质状态。虽然这两方面的检测较为简单，但对异常诊断有着至关重要的作用。由于液压油油量不足或油质不达标后可能影响液压泵正常运行，甚至造成传动系统故障。

3.2故障树分析法的应用

目前，故障树分析作为检测液压系统异常的全新技术，其具有较高的逻辑性，可以更为直接、有效的确定系统故障，相较于传统诊断技术，可靠性、稳定性均显著提升。利用故障树分析可以直观、全面看到系统中各个环节的运行情况，进而确定出优化方案。故障树分析作为可靠性研究中的重要组成，在实际分析故障时可以直接将最不希望的结果作为目标对象，以此确定出造成问题的各项原因。并以此为基础，进一步推测下一个时间节点出现的各类要素，直至故障原因全部被分析完成。通过对应符号标注不同事件，绘制树形图，可以清晰的将系统运行中不希望出现的结果同不同组件异常进行逻辑划分，整体上更为直观。利用树形图能够快速准确判定异常原因，进而做出监测、维护等操作，并确定相应的优化方案。故障树分析具有较高的精准度和运行效率。当出现异常后，需要逐级分析故障源所在，并对其分类组合，以构成故障树。故障树中标明了全部的异常成因，从而可以有效确定出故障规律和特点。此外，还需建立液压系统的运行原理图，更好的分析故障原理，构建起无法升降的故障树，确定出异常数量，判定其余系统是否存在问题，可以有效缩小故障区域，并查看油路中是否存在渗漏问题。结合液压组件的平均失效参数，可以合理划定事件诊断顺序。通过故障树分析，能够进一步融合计算机技术，更加方便快捷的完成故障诊断工作，显著提升诊断效率，为系统运行提供可靠保障。

4结语

总的来说。水利机械液压系统一旦发生运行异常就会影响整体的稳定性，甚至造成难以弥补的经济亏损。因此，相关技术人员要做好日常运行中的管理工作，及时检测系统的参数状态，诸如油压、油质、油量等。同时还需进行维护保养，保证系统不存在渗漏问题，必要时可对系统全面清洁，以保证清洁度达标。及时调试系统确保处于正常运行状态下，降低异常风险。采用行之有效的方法进行故障诊断，为系统稳定性、可靠性奠定坚实基础。

参考文献

[1]袁中旭. 农田水利机械液压系统故障诊断与排查[J]. 农业工程与装备, 2021, 48(6):3. [2]张翠萍. 液压系统故障诊断技术助力水利工程机械[J]. 机床与液压, 2021, 49(20):1.

[3]周雄, 张伟, 冯小正. 某泵车液压系统故障分析及改进措施研究[J]. 工程机械, 2020, 51(4):6.