現代武器裝備液壓故障診斷方法與故障分析

tags:    時間:2014-03-11 12:25:09
現代武器裝備液壓故障診斷方法與故障分析簡介
      現代武器裝備,特別是現代化大型裝備,離不開液壓傳動。現代武器裝備液壓系統的維修和防護已成為我軍重要研究課題之一,它既是對我軍裝備維修人員的……
現代武器裝備液壓故障診斷方法與故障分析正文
    

現代武器裝備,特別是現代化大型裝備,離不開液壓傳動。現代武器裝備液壓系統的維修和防護已成為我軍重要研究課題之一,它既是對我軍裝備維修人員的重要考驗,也是提高我軍戰鬥力和兵器的壽命的重要保障。

1 液壓故障診斷的內容及功能

液壓故障診斷全過程就是對液壓系統的運行狀態,通過診斷檢測,以獲得有關的診斷信息,並據此診斷信息反映的運行狀態特徵與該液壓系統正常功能進行比較,從而對其運行狀態機器故障進行識別或作出判斷,最後採取相應的決策。若液壓系統的運行狀態正常,則表明該液壓系統無故障,可繼續運行;若運行狀態異常,則按診斷的液壓故障,停機修理。有的液壓系統運行狀態處於正常到異常之間的液壓故障前兆期,例如系統雜訊有所增大,但尚未達到液壓故障所反映的雜訊級,則應加強監視,及時處理。只有這樣才能大大提高液壓設備的利用率。

因此,液壓故障診斷的內容,包括對液壓系統運行狀態及其液壓故障的識別、預測和監視三個方面。從功能上分析,液壓故障診斷具有以下三種功能:

(1)能:當系統發生故障時,能及時發出警報信號。
(2)隔離功能:能判定故障原因,確定故障位置,以便迅速處理故障。
(3)估計功能:應用各種狀態(或參數變化)估計的方法去確定故障的大小,為處理故障提供重要的依據。

2 液壓系統的失效形式

在兵器的使用過程中,由於客觀條件的影響,往往會引起磨損、疲勞、氣蝕、老化等多種形式的失效,使液壓設備不能正常工作。液壓設備基本上屬於機械產品,機械產品所發生的故障在液壓系統中都可能發生,其中最基本的失效形式有:形變或應力斷裂、磨損、腐蝕、衝擊斷裂等,液壓系統特殊的失效形式有:污染、泄漏、氣蝕及液壓卡死等。液壓系統主要失效形式如表1所示。

表1 液壓系統的主要失效形式

3 液壓故障診斷的方法

3.1 液壓元件故障診斷的主要方法

為了有效地對液壓系統進行維護,必須了解液壓系統的工作信息狀態,掌握系統元件運行狀態,從而識別(診斷)系統發生的故障。液壓元件故障診斷常用的方法如表2所示。

表2 液壓元件故障診斷常用方法

3.2 液壓設備故障診斷方法

液壓設備故障診斷的方法有:感觀診斷法、邏輯診斷法、專用儀器檢測法、狀態檢測法等。

3.2.1 感觀診斷法

(1)觀察液壓系統的工作狀態,一般有六看:一看速度,既看執行機構運行速度有無變化;二看壓力,既看液壓系統各測壓點壓力有無變化;三看油液,即觀察油液是否清潔、是否變質,流量是否滿足要求,油的黏度是否滿足要求及表面有無泡沫等。四看泄漏,既看液壓系統各接頭處是否滲漏、滴漏和出現油垢現象;五看震動,即看活塞桿或工作台等運動機構運動時,有無跳動、衝擊等異常現象;六看產品,即從加工出來的產品判斷運動機構的工作狀態,觀察系統工作壓力和流量的穩定性。

(2)用聽覺來判斷液壓系統的工作是否正常,一般有四聽:一聽聲音,即聽液壓泵和系統的雜訊是否過大,液壓閥等元件是否有尖叫;二聽衝擊聲,即聽執行部件換向時衝擊聲音是否過大;三聽泄漏聲,即聽油路板內部有無細微而連續的不斷的聲音;四聽敲打聲,即聽液壓泵和管路中是否有敲打撞擊聲。

(3)用手摸運動部件的溫升和工作狀況,一般有四摸:一摸溫升,即用手摸泵、油箱和閥體等溫度是否過高;二摸振動,即用手摸運動部件和管子有無振動;三摸爬行,即當工作台慢速運行時,用手摸其有無爬行現象;四摸鬆勁度,即用手擰一擰擋鐵、微動開關等的鬆緊程度。聞一聞油液是否有變質異聞。

(4)查閱技術資料及有關故障分析與修理記錄和維護保養記錄等。

(5)詢問設備操作者,了解設備平時的工作狀況。一般有六問:一問液壓系統工作是否正常;二問液壓油最近的更換日期,濾油網的清洗或更換情況等;三問事故出現前調壓閥或調速閥是否調節過,有無不正常現象;四問事故出現前液壓件和密封件是否更換過;五問事故前液壓系統的工作差別;六問過去常出現哪類事故及排除經過。

感官檢測只是一個定性的分析,必要時應對有關元件在實驗台上作定性的分析測試。

3.2.2 邏輯分析法

對於複雜的液壓系統故障,常採用邏輯分析法,即根據故障產生的現象,採取邏輯分析與推理的方法。採用邏輯分析法診斷液壓系統故障通常有兩個出發點:一是從主機出發,主機故障也就是指液壓系統執行機構工作不正常;二是從系統本身故障出發,有時系統故障在短時間內不影響主機,如油溫變化、雜訊增大等。邏輯分析法只是定型的分析,若將邏輯分析法與專用監測儀器的測試相結合,就可顯著地提高故障診斷的效率及準確性。

3.2.3 專用儀器檢測法

儀器檢測法及採用專門的液壓系統故障檢測儀器來診斷故障,該儀器能夠對液壓故障作定量的監測。國內外有許多專用的攜帶型液壓系統故障檢測儀、測量流量、壓力和溫度,並能測量泵和馬達的轉速。

3.2.4 狀態檢測法

狀態檢測用的儀器種類很多,通常有壓力感測器、流量感測器、速度感測器、位移感測器和油溫檢測儀等。把測試到的數據輸入計算機系統,計算機根據輸入的數據提供各種信息及技術參數,由此判別出某個液壓元件和液壓系統某個部位的工作狀況,並可發出報警或自動停機等信號。所以狀態檢測技術可以解決僅靠人的感覺器官無法解決的疑難故障的診斷,並為預知維修提供了信息。

狀態檢測一般適合用於下列幾種液壓設備:

(1)發生故障后對整個作戰影響較大的液壓設備和自動線。
(2)必須確保其安全性能的液壓設備和控制系統。
(3)價格昂貴的精密、大型、稀有、關鍵的液壓系統。
(4)故障停機修理費用過高或修理時間過長、損失過大的液壓設備和液壓控制系統。

4 液壓故障分析

當一個複雜的液壓系統出現故障時,絕不可能將所有的液壓元件都逐個拆開來檢查,也不能漫無邊際地亂拆、亂查,而只能根據故障現象,分析故障產生的原因,找出引起故障的緣由,然後進行拆卸、檢查和排除。

4.1 設備故障分析

我們首先列出液壓設備的各種故障,用邏輯推理、判斷、找出需要檢修的液壓元件,然後列出以不同元件為檢驗對象的液壓系統,為液壓件的檢驗提供方法。以下給出了設備故障的一般排除順序。

第一步:執行機構在啟動時,明確已產生的故障。如運行速度不符合要求,輸出的力不合適等。不論出現那種故障,都可以指出故障的基本方向,如流量、壓力、方向、方位等。

第二步:查閱液壓系統圖。從系統的每個組成,可識別每個元件在系統中的作用。

第三步:列出對故障可能發生影響的元件目錄。如液壓缸慢速,可認為是流量不足所產生,儘管這種故障可能是由於壓力不足引起的,但基本故障應是流量,應列出對液壓缸流量可能造成影響的元件目錄。如缸本身的泄漏、壓力控制閥泄漏過大等。

第四步:從元件目錄中列出檢查的重點和部位,進行初步的試驗,並進行整理。

第五步:在完成初步檢驗的基礎上,進行調整與校正,並判斷反常信號,如過高的溫度、雜訊過大、有振動等。

第六步:根據初步檢查中所找出的不合適元件,進行修理和更換,如果初步檢查未找出不合適的元件,則應利用各種附加儀器對每個零件進行更徹底的檢查。

第七步:在重新啟動設備前,要考慮每個元件對故障的影響,並防患於未然。如油液不清潔而引起的故障,則可預料到故障的進一步發展,並採取措施,如系統元件有爆裂,則可能是碎片進入系統。必須將碎片清除掉。設備故障分析如圖1所示。


圖1 液壓設備故障分析

4.2 元件故障分析

當系統檢查確定是元件故障時,應就元件進行分析。元件故障產生的原因有很多種,各種情況都有可能發生,為此,當判定是某一個元件故障時,應根據現象進行正確地分析。液壓元件分析的步驟和方法如圖2所示。其它情況如工作壓力不足、系統流量不足,衝擊過大、油溫過高、雜訊過大等,可參考液壓元件故障分析有關資料。


圖2 液壓元件故障分析

5 結 論

由於液壓系統固有的優越性,以及在武器裝備中的廣泛應用,其故障分析及修理也就越來越顯得重要了。論文對液壓系統失效形式及故障機理進行了分析。在此基礎上,較詳細地討論了現代武器裝備液壓故障診斷方法與分析策略,以便工程維修人員將來能在短時間內及時排除液壓故障,使武器裝備恢復應有的戰鬥力。當然,也正因為液壓系統的固有特點,它與機械,電氣傳動設備故障診斷理論和方法有較大區別,因而還有大量的理論與實際應用問題有待進一步的研究和探索。

Bookmark the permalink ,來源:
One thought on “現代武器裝備液壓故障診斷方法與故障分析