设备状态监测与故障诊断技术教学课件林英志PPT 09-液压设备状态监测与诊断.ppt

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1、设备状态监测与故障诊断技术主讲人：林英志第九章液压设备状态监测与诊断学习目标：液压设备是一种流体驱动的装置，是机械设备中的重要组成部分。据有关资料统计，液压设备故障约占整个设备总故障的30%左右。除了一般机械设备的共同点外，液压设备还有其自身的特点，例如油液分析就是液压设备中一个重要而特殊的诊断参数。本章将介绍液压设备状态监测与诊断，要求了解液压设备的失效分析，掌握液压设备故障诊断方法，熟悉油液污染分析方法，其中要重点讲解铁谱分析法。第一节液压设备的失效分析一、失效与失效判据不同的产品有不同的失效判据，相同的产品不同的用途，失效判据也不同。军品和民品的判别准则显然有

2、差别。总之，要按用户、生产厂和业务主管部门的具体要求来制定。液压产品通常以某些技术参数和性能参数为指标来衡量是否失效。失效的性质和原因失效百分比（%）A．发生原因设计性失效生产性失效运行性失效205030B．参数变化性质渐发失效突发失效6040C．表现特征不密封参数不符合规定要求丧失功能动态稳定性被破坏动力元件损坏4515151015D．元件失效管路和软管换向阀控制元件辅件动力元件3520102510表9-1液压设备各类失效比⑴轴向柱塞泵容积效率下降到低于出厂合格指标的5%；主要滑动磨擦副（柱塞-缸体，缸体-配油盘，滑靴-斜盘）表面出现粘铜、烧蚀或拉丝；滚动体出现疲

3、劳剥蚀；零部件出现断裂、损坏；变量机构失灵或变量特性低于出厂合格指标的10%；有滴状外漏。⑵齿轮泵容积效率下降到低于出厂合格指标的5%；齿轮端面等磨擦副表面出现拉丝、粘铜或烧蚀；轴承处出现剥蚀或抱轴、咬死；零部件出现断裂、损坏；有滴状外漏。⑶液压缸有滴状外漏；缸体（包括焊缝）出现裂纹；紧固螺钉断裂。⑷压力控制阀压力调节失灵或有卡死现象；导阀的颤振和啸叫，控制压力发生大的振摆；零部件的异常磨损或断裂；技术性能指标低于标准值的10%；有滴状外漏。⑸方向控制阀换向，复位（对中）时间超过标准值的10%；内泄漏量超过标准值的10%；出现卡死、啸叫或抖动现象；零部件的异常磨损或

4、断裂；有滴状外漏。此外，异常的噪声和温升，也常是液压件失效判据的主要内容。失效判据应根据具体情况合理确定。进行液压设备的失效分析，还需要对失效进行分级，一般可分为四级：①造成重大生命财产损失；②影响重大功能完成；③造成系统运行有效性的降低；④造成过多的非计划维护。二、失效模式与失效机理液压件常见的失效模式可归纳如下：⑴轴向柱塞泵和马达配流盘—缸体摩擦副严重磨损或烧伤；滑靴—斜盘摩擦副严重磨损或烧伤；柱塞—缸孔摩擦副严重磨损或咬死；轴承磨损或剥蚀；柱塞球头的颈部断裂；滑靴变形、脱靴或断裂；缸体开裂（特别在配油槽处）；变量机构调节失灵；密封处漏油。⑵齿轮泵和马达齿轮严重

5、磨损；齿轮齿牙断裂；齿轮变形；侧板严重磨损；轴承严重磨损或烧伤；密封处漏油。⑶叶片泵和马达叶片顶部与定子间的严重磨损或烧伤；叶片与叶片槽间的严重磨损或烧伤；配流盘与侧板间的严重磨损或烧伤；叶片断裂；轴承磨损或剥蚀；密封处漏油。⑷低速大扭矩马达滚轮或钢球与导轨间的严重磨损或剥蚀（内曲线式）；连杆滑块与曲轴间的严重磨损或烧伤（曲轴连杆式）；配流轴与配流套间的严重磨损或烧伤（轴配流式）；配流盘与转子间的严重磨损或烧伤（端面配流式）；轴承磨损或剥蚀；密封处漏油。⑸液压缸缸体裂纹；螺钉断裂；活塞杆磨损、锈蚀；密封环损坏；密封处漏油。⑹液压阀阀芯卡死；节流孔口堵塞；弹簧形变或断

6、裂；压力阀导阀芯的颤振和啸叫；锥阀芯与阀座的严重磨损或剥蚀；电磁铁吸力不足或线圈烧坏；密封处漏油。机械零部件（包括液压元件）所发生失效的最基本机理，有如下几种：形变或应力断裂，腐蚀，磨损，冲击断裂，疲劳，热应力与热变形。对于液压元件来说，上述六种失效机理中，最主要的是磨损和疲劳失效。液压元件中存在着许多摩擦副，例如轴向柱塞泵中的斜盘与滑靴，柱塞与缸孔，配流盘与缸体，叶片泵中的定子环与叶片，齿轮泵中的齿轮与壳体，换向阀中的阀芯和阀套等等。凡是两个相互接触的物体，在载荷作用下作相对运动，就必然存在着摩擦磨损。因此对磨损机理的研究，随着产品向高速、高载、自动化发展，就显得

7、愈来愈重要。近年来，一门新学科——摩擦磨损润滑学（简称摩擦学）有了很大的发展。磨损的定义，一般可认为是：“两个相互接触的物体产生相对运动和摩擦时，由于对接触表面施加压力的结果，使接触表面的部分材料从表面上脱落或产生位移，形成材料破坏。”按照磨损机理，磨损可分为磨粒磨损、粘着磨损、接触疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损。①磨粒磨损硬的颗粒或突起物在摩擦过程中，由于力的作用，使所接触的表面的部分材料产生脱落或位移。磨粒磨损还可分为两体磨损、三体磨损和冲刷磨损。②粘着磨损两个相对运动的表面相互压紧时，表面上的凸起点产生金属与金属的点接触。③接触疲劳磨损由于交变载荷的作用，在