设备状态监测与故障诊断技术第9章液压设备状态监测与.pptx

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。学习目标：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（重点讲解铁谱分析法）。第九章 液压设备状态监测与诊断 第一节 液压设备的失效分析 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。 表9-1 液压设备各类失效比 第一节 液压设备的失效分析 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。第一节 液压设备的失效分析 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。第一节 液压设备的失效分析 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。第一节 液压设备的失效分析 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。第一节 液压设备的失效分析 ⑵ 齿轮泵和马达齿轮严重磨损；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。第一节 液压设备的失效分析 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。第一节 液压设备的失效分析 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。第一节 液压设备的失效分析 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