液压故障诊断现象逆推法的探讨

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

Discussion of Hydraulic Troubleshooting Phenomena Inverse InferenceU Yuan-hongO 前言随着科技的日益快速发展，工业产品质量要求设备的自动化程度越来越高，进而导致了便于实现自动化，控制精度高，响应速度快的液压设备在工业行业中占据了主导地位。但正因为液压设备具有实现自动化、控制精度高、响应速度快等特点。在设计中，液压系统构成部件复杂，是控制油液流量、压力的变化来实现执行元件-油缸、液压马达的动作功能。油液在密闭的容积回路中流动工作，当出现故障时，查找故障产生的原因复杂困难，处理时间相当长，严重影响生产。故此，为了快捷查找液压故障产生的原因以及快速处理液压故障。现对液压故障诊断的方法--现象逆推法进行分析探讨。

1 液压系统的组成部分及各部分的作用1.1 液压系统的组成液压系统由动力部分、控制部分、执行部分、辅助部分、液压油等五部分组成.如图 1所示。

L -。- --------- -.-.--- --------.-J图 1收稿日期：2012-05-29作者简介：吴远洪(1972-)，男 ，四川 自贡人 ，工程师，大专，研究方向为液压传动控制。

1.2 液压 系统各部分功能(I)动力部分：(油泵)其作用是将机械能转化成液压能，向整个液压系统提供动力能源；(2)控制部分：(方向、压力、流量阀)其作用是控制油液的流动方向、流动大小(控速)以及压力的变化调整 ：(3)执行部分：(油缸、马达、摆动油缸)其作用是将液压能转化成机械能，使其机械部件产生直线运动或旋转运动及摆动；(4)辅助部分：(油管、油箱、冷却器、过滤器、加热器、液位计)其作用是连接、储油、控温、控制油液清洁度、油液位置显示等：(5)液压油：其作用是产生液压能和传递液压能。

2 液压系统关键元件功能分析液压系统在实际的生产运行中，各类故障现象均在执行部分 (油缸 、马达 、摆动油缸)上体现出来 ，但70%的故障原因又出现在液压系统的控制部分。液压系统的控制部分由换向阀、安全阀、节流阀、调速阀、减压阀、内控液控单向阀或外控液控单向阀、溢流阀等阀组成 ，在此部分中各阀具有各 自的功能作用。正因各 自实现本身功能，才使液压系统的执行部分(油缸、马达、摆动油缸)功能按设计要求得以正常运行，否则就会出现各类故障现象。各阀的具体功能体现：1)换向阀换向阀在液压系统中起着改变油液流动方向的作用 ，从而改变执行部分(油缸、马达、摆动油缸)的运行方向，实现机械部件的动作要求。普通换向阀是靠电信号的得失或弹簧自动复位来实现换向改变油液流动方向功能的。比例阀、伺服阀是靠正负电信号给定、截断6液 压气 动 与密封/2013年第 0l期变化：弹簧 自动复位对中来实现换向改变油液流动方向功能的。

2)安全 阀安全阀(也称常闭型溢流阀)在液压系统中起着安全保护的作用。就是当外负载发生突变增大时，系统压力升高到安全阀的安全设定压力值时，安全阀打开油液溢流使系统压力不再升高造成液压系统破坏。(如密封圈、胶管破裂，固定螺栓断裂等)安全阀安全压力设定值-般比本系统最高工作压力高 10%～15%。

3)节流阀、调速阀节流阀、调速阀在液压系统中起着改变油液流动量大小的作用，从而改变执行部分(油缸、马达、摆动油缸)的运行速度，实现机械部件的动作速度要求。

4)减压阀当某-液压系统设计-定后，在满足最大工况要求的条件下。系统的工作压力值就会设定成-定。但在- 个大系统中某些支路所需的压力要比大系统压力低，为了-个大系统高低压均能满足，于是在低压的支路上安装减压阀来满足低压的需要。简单的说减压阀就是起减压的作用。(如万能轧机的50bar背压)5)内控液控单向阀或外控液控单向阀内控液控单向阀或外控液控单向阀在液压系统中的作用就是锁定执行部分(油缸、马达、摆动油缸)在正常工作时所处的某-设定位置不能变，实现机械部件的动作要求。

6)溢流阀溢流阀在液压系统中的作用就是满足执行部分(油缸、马达、摆动油缸)的快速回退或前进。(如万能轧机 AGC油缸的快速释放)3 液压故障现象体现液压系统故障现象具体体现在系统的执行元件(油缸、马达、摆动油缸)上，了解掌握液压系统的故障现象，作为液压系统维护人员应详细观察了解掌握执行元件的动作状况。由于在液压系统中，油液的流动方向、大邪压力变化均能实现执行元件的动作 目的。因此执行元件的动作目的没达到设计要求，于是就会出现执行元件动作的各种不正常现象。具体的-些异常现象可归纳如下：3.1 液压故障现象总体体现在液压系统的实际运行中，常出现犹如执行元件运动速度不均匀-爬行、能伸出不能缩回、无动作、旋转不到位、摆动不到位、直线运动不到位、抖动、异响、执行元件连接元器件断裂、漏油、自动前行或后退、速度62变慢或变快、压力出现降低或升高等异常现象。

3.2 液压故障原因体现液压设备是易实现全 自动化的设备，故此应全面考虑查找液压设备的故障原因。故障原因大致可以分为：电气信号原因、检测元件控制连锁原因、液压系统五大部分自身原因、机械部件原因等。

1)电气信号原因因控制信号失去，导致液压元器件无法执行相关动作∝制信号丢失可能是因为检测无反馈导致无接收无输出；可能是因为控制线路老化无法传输信号；可能是因为接点松动接触不良导致信号无法到位以及其他电气元器件损坏而使信号丢失。

2)检测元件控制连锁原因在 自动化程度高运行的液压设备中，检测元件(如：SBE、位移传感器、压力传感器、压力继电器、温度继电器、热检、冷检等)是控制中心(如：PLC)的执行元器件。是控制中心正确输入、输出信号的关键部位。如果其中-检测元件出现故障，就会导致控制中心无法准确输入、输出信号，从而使控制连锁失效设备不能自动运行。

3)液压系统自身故障原因液压系统-般由动力部分、控制部分、执行部分、辅助部分、液压油等五部分组成。在这五部分组成中，执行部分是故障现象的具体体现和可能存在故障原因的关键部分。其余部分出现故障也会在执行部分 (油缸、马达、摆动油缸)上得到体现。如：油缸不动作、速度变慢、冲击振动大等。

4)机械部件故障原因液压系统的最终 目的是使机械部件完成设计动作，满足各种生产的需要。机械部件的卡阻、变形等会导致外负载增大超出液压系统的设计能力。从而出现系统执行部分不动作、速度变慢等现象。

4 液压故障现象逆推法4.1 掌握现象液压故障的产生总是伴随-定的具体现象。从事管理液压设备的专业技术人员和维护保养的技工 ，对出现的故障现象-定要掌握真实情况，能动的液压设备-定要动起来进行仔细观察分析，不能动的设备-定要进行全面了解掌握，尤其是对操作设备的岗位人员进行详细的询问。

4.2 分析排除掌握了真实的液压故障现象。-般采取从易到难全面排查与逆推分析相结合的方法进行故障分析排Hydraulics Pneumatics＆ Seals/NO.01.2013查。从易到难全面排查就是从系统最简单的压力、电机正反转、液位、温度、外泄、连锁信号、控制信号等排查后，再深入到系统的内部进行排查。现象逆推分析法就是处理故障者-定要根据具体的故障现象逆行推理是系统中哪-元件失去了应有的作用，逆行推理时特别注意首先是查找与现象发生直接作用的元器件.而后再查找与现象相关的元器件作用是否丢失。犹如：根据油缸不动作具体现象首先逆推换向阀是否失去作用、压力阀是否失去作用。而后查找油缸本身是否存在严重内泄漏以及其它的相关元器件问题等。

下面以攀钢万能轧机立辊平衡油缸能伸出不能缩回故障-例进行逆推分析排查。其工作原理图如图 2所示 。

接图 2 立辊平衡缸控制图该液压系统原理图由油泵 1，系统溢流阀 2，压力表 3，单向阀 4，二位四通换向阀5，液压锁先导控制二位四通换向阀 6，单向节流阀 7，调速阀 8，外控外泄式液压锁 9、16、11、12、13，单向阀 10，安全先导式溢流阀14，平衡油缸 l5等组成 ，其油缸的主要作用是在水平方向回缩移动立辊以及在工作时消除 AGC油缸与立辊间的间隙。在实际生产中，出现了以下故障。

1)故障现象在实际生产中，当液压锁先导控制二位四通换向阀6的a端得电时、二位四通换向阀5的a端断电时，平衡油缸 15不能回缩。严重影响辊系的更换和 AGC油缸与立辊间的间隙消除，生产无法进行。

2)可凝原因分析根据本液压系统的故障现象，结合液压系统中各元件的作用，使用现象逆推法对可能出现的原因进行分析。

(1)首先根据立辊平衡油缸 15的液压原理控制图对外控外泄式液控单向阀 16进行了分析。若外控外泄式液控单向阀 16存在没打开，即就是平衡油缸 15的无杆腔没形成回油通路，就会造成平衡油缸 15不能回缩，但现踌查外控外泄式液控单向阀 16不存在问题，不是此故障产生的原因。

(2)分析若外控外泄式液控单向阀 9、11以及单向阀 1O存在问题，油液没进入平衡油缸 l5的有杆腔。平衡油缸 15也不会回缩，但现踌查外控外泄式液控单向阀9、11以及单向阀 1O均不存在问题，不是此故障产生的原因。

(3)因液控单向阀 9、11、16均处于打开位 ，说明液压锁先导控制二位四通换向阀6不存在问题 。也不是此故障产生的原因。

(4)现场通过油路检查，检查发现二位四通换向阀5在 a端断电的情况下 A口没有油液流出。由此对二位四通换向阀 5进行了分析检查.因二位四通换向阀 5是单电磁铁控制的，当二位四通换向阀 5的 a端断电时，阀芯应在弹簧力的作用下回到控制平衡油缸 l5回缩的工作位，但二位四通换向阀 5的阀芯没在弹簧力的作用下回到工作位。拆下弹簧腔的堵头，用手推动阀芯后恢复堵头动作，平衡油缸 15回缩。由于经常出现此类故障，于是特对二位四通换向阀 5进行拆卸检查，在拆的时候发现，阀体内存有高压油液。故此判断是由于二位四通换向阀5的 a端得电时，通过此时工作位的油液没被卸掉而存于此位。再当二位四通换向阀5的 a端断电时，弹簧力无法克服阀芯另-腔的液压力，从而造成二位四通换向阀5的阀芯不能在弹簧力的作用下复位，致使液压锁先导控制二位四通换向阀 6的a端得电时，二位四通换向阀 5的a端断电时，平衡油缸15不能回缩。

(5)二位四通换向阀5的 a端得电时，通过此时工作位的油液没被卸掉，其原因应该是本阀为 DN6的通径 ，在此通径下进入了大流量的高压油液，从而使二位四通换向阀 5的a端得电时.通过此时工作位的油液不能瞬间卸掉而存于此位是此故障的真正原因。

3)排除方法找出了故障的真正原因，就是对二位四通换向阀5进行泄压使弹簧能自动复位 ，根本解决办法即在二位四通换向阀5的进油 P口增加 1.2的节流孔来减少进入阀 5的油量。

5 结论本文介绍的液压故障诊断现象逆推法是要求从事管理液压设备的专业技术人员和维护保养的技工在处理液压故障时务必要掌握真实的故障现象和在掌握系63液压 气动 与密 封/2013年 第 01期干气密封布置形式及维护的初步探讨王建忠(约翰克兰科技(天津)有限公司，天津 300384)摘 要：随着石油化工及能源工业的发展，对压缩机轴封的要求也越来越严格。干气密封的出现，是密封技术的-次革命，气体密封的难题从此得以解决，而不再会受到密封润滑油的限制。但如何选择干气密封的布置类型及密封的日常维护尤为重要。该文将对干气密封的工作原理、密封的布置形式及应用、失效原因以及防护措施、安装注意事项进行初步探讨提高干气密封的使用效率及寿命。

关键词：干气密封 ；布置形式；维护中图分类号：TM619，TH137.9 文献标识码：A 文章编号：1008-0813(2013)01-0064-03Preliminary Study of Layout and maintenancefor Dry Gas SealsWANG Jian-zhong(John Crane Technology(Tianjin)Co.，Ltd.，Tianjin 300384，China)Abstract： As the development of petrochemical and energy industries， the compressor shaft seal requirements become more stringent。

The emergence of dry gas seals is a revolution of sealing technology. Since the gas sealing problems ale solved，it is no longer limited bythe seal 0ilBut how to choose the type of dry gas seals and the daily maintenance are particularly important.Th is article will introduceand discuss the working principle，the arrangement of the sealing and its application，failure causes and prevention measures， installationconsiderations of dry gas seals in order to improve the eficiency and life of the seals。

Key words：dry gas seals； arrangement of the sealing； maintenanceU 日IJ舌目前。国内使用较多的离心压缩机轴封型式是机械阜组合密封，或双端面机械密封，它们都是通过密封润滑油来达到密封气体的目的。这类密封具有-个很大的缺点，即要求有复杂的封油系统，能耗较大，而且必然有少量的密封油泄漏进入工艺气体。干气密封的出现，是密封技术的-次革命 ，气体密封的难题从此收稿 日期 ：2012-01-04作者简介：王建忠(1982-)男，天津人，助理工程师，学士，从事于于气密封的售后服务工作。

得以解决，而不再会受到密封润滑油的限制。干气密封属于非接触式密封。特别适合作为在高速高压条件下的大型离心压缩机轴封。本文将对干气密封的工作原理、布置形式及应用、失效原因以及防护措施、安装注意事项介绍如下。

1 干气密封的结构特点- 般来讲 。典型的干气密封包含了静环、动环组件(旋转环)、副密封 O形圈、静密封、弹簧和弹簧座(腔体)等。静环位于不锈钢弹簧座内，用副密封 O形圈密封弹簧。在密封无负荷状态下使静环与固定在轴上的旋转环-动环组合配合，如图 1所示。

统各元器件作用的基础上，把二者进行有机结合，根据不同的故障现象逐-逆推是哪-元器件失去了应有的作用，从而快速排除故障。文中例举的运用现象逆推法排除了攀钢轨梁万能轧机立辊平衡油缸故障。实践已证明这-方法可完全适合于排除其他的液压故障。也充分说明不管故障原因有多复杂 ，只需在掌握系统各元器件作用的基础上掌握真实的故障现象，就能运用现象逆推法快速排除液压故障。在液压故障诊断排除方面具有广泛的应用前景。