液压有源测试技术交流201412

液压有源测试技术交流杨成刚1教授、赵静一2教授1.唐山工业职业技术学院2.燕山大学机械工程学院主要内容一、液压系统常见的故障二、液压系统故障诊断技术介绍三、液压有源测试原理四、液压有源测试技术分类五、液压有源测试已完成的项目一、液压系统常见故障

液压系统在实际使用一定时间后，会出现各种各样的故障，如：压力降低、速度变慢、阀芯卡紧、内泄严重、油温过高、噪声增大、动作滞后和蠕动等。综合而言，液压系统所有故障的根源是液压系统的油液的品质变坏造成的，其中有75%是液压油污染直接造成的。液压油液的中含有固体杂质，在运动部件运动接触油膜中相当于研料存在，致使运动副中间隙越来越大，造成内泄严重、油温升高和液压阀芯的卡死等使液压元件失效。

二、液压系统故障诊断技术介绍车辆装备广泛使用液压控制和传动技术，特别是比例技术、负载敏感节能技术、伺服控制技术的采用，为液压系统向着大功率、高压、高效和高集成化发展提供了条件，但液压系统故障诊断越来越困难，设备停机造成的损失也越来越大。目前，车辆设备维修上，在国内广泛地采用事后维修，为了尽最大可能减少由于临时停机造成的损失，设备运行中，状态监测日益受到重视，可以预见，车辆维修将向重视设备维护的转变。

下面介绍常用的几种液压系统故障诊断方法。二、液压系统故障诊断技术介绍1.四觉诊断法(相当于中医的望闻问切在液压系统中应用）即指检修人员运用触觉、视觉、听觉和嗅觉来分析判断液压传动系统的故障。2.换件维修法：换件维修法就是根据液压系统的原理图，结合故障支路进行分析将可能的液压元件，用新件或确定无故障的同型号的液压元件依次更换，然后试车的办法，直至故障排除。目前该方法被广泛的采用。换件维修法流程二、液压系统故障诊断技术介绍3.故障自检系统大型和重要的车辆装备为了保证正常运行，安装自检功能的系统，实现对液压系统的执行元件的运动速度、输出的推力以及压力、流量、温度等参数的随时诊断。其是利用传感器将压力、流量、温度和液压油中固体颗粒等参数随时传给计算机诊断系统，计算机给出故障部位或损坏的液压元件。4.液压试验台试验法将可疑的液压元件分别在液压试验台上进行试验，根据试验的结果和该液压元件的出厂指标对比，来诊断是否出现故障。液压泵试验台二、液压系统故障诊断技术介绍5.利用液压测试仪的诊断采用液压测试仪（器）串接、并接在被测液压支路中，测量压力、流量、温度等参数变化情况（如：西德福生产的PPC－06/08/12测量仪如图a所示，国內也有类似产品如图b所示）

图b济南海兰德液压测试仪图a西德福PPU手持液压测试仪二、液压系统故障诊断技术介绍以上的这几种方法，都存在各种不同的缺陷或局限，不能满足对各种不同领域的液压设备进行快速、精确地进行性能测试和故障诊断，因此它们的使用范围受到了极大的限制。我院于在2009年化学工业出版社出版的《液压气动系统疑难故障分析与处理》科技书籍上首次发表了“液压有源测试理论”。于2011年6月15日“便携式有源液压测试仪及测试方法”获得国家发明专利。三、液压有源测试原理1.有源测试概念就是被测试液压系统的液压泵停止工作，测试仪与被测液压系统通过测压口或压力表接口对接，测试仪向被测试液压系统输入测试压力油的方法来诊断故障部位。2.有源测试原理采用被测试系统的测试参数和便携式有源液压测试仪的设定参数对比的方法来分析。如图所示为该测试仪与被测液压系统示意图。液压有源测试原理示意图一三、液压有源测试原理2.有源测试原理在测试过程中对被测试液压系统的元件，采用分别切除法见液压系统性能测试示意图所示，其为被测试液压系统中支路1切除为例示意图。被测试系统的所有元件分别切除后的测试结果，按容积效率或泄漏大小确定性能等级，为备品备件提供准确的依据。液压有源测试原理示意图二1）在快速接头不接通被测试液压系统，并在某一压力P下，总测试流量Q与溢流阀溢流量Q1关系如下：

Q=Q1(1)2）在对接被测试液压系统，并在某一压力P下，支路不截堵如图一所示，Q，Q1，Q2三者关系为

Q=Q1+Q2(2)各支路的泄漏量关系如下式（从图二分析可知）

Q2=△Q1+△Q2

+…+△Qn(3)

三、液压有源测试原理3）在快速接头接通被测试液压系统时，并在某一压力P下，支路1截堵如图2所示，Q1与Q2都将发生变化分别用Q11堵和Q21堵表示，ΔQ1可以用下式求得：

ΔQ1=Q2-Q21堵(4)

Q21堵=Q-Q11堵(5)将（2）、（4）代入（5）整理可得：

ΔQ1=Q11堵-Q1(6)同理：ΔQ2=Q12堵-Q1(7)……ΔQn=Q1n堵-Q1(8)因此，可以根据各支路的泄露量的大小进行排序，很容易的找到故障支路，同理，也可以找到泄露量最大的液压元件。根据各液压元件的泄漏量的大小排序，精确地确定出液压元件的配件次序。三、液压有源测试原理测试分为液压系统静态测试、液压系统动态测试、液压元件测试、液压系统的调试和压力试验等四类。1）液压系统静态测试液压系统静态测试，就是被测试液压系统的液压泵停止工作，并将该泵的出油口堵死不得漏油，各液压元件处于静止状态下，测试仪通过测试高压管与被测液压系统对接，在标定压力下，分别切除各支路的液压元件，通过测试仪显示的液压元件切除前后的流量变化情况，来进行性能测试的一种方法。有源静态测试方法，用于测试液压系统各支路的换向阀、总压力控制阀的性能和分析出液压泵的性能等。

四、液压有源测试技术分类

2）液压系统动态测试有源动态测试就是在有源静态测试完成的基础上来进行，测试仪作为被测液压系统的动力源，按照被测液压系统的执行元件，一支路一支路的进行动作，完成每一支路的子系统中各液压元件的性能测试，完成对被测液压系统中，所有的液压元件进行测试。有源动态测试适用于测试液压缸、液压马达和各支路过载阀等液压元件的性能，也用于调试液压系统使用。

四、液压有源测试技术分类

3）液压元件的测试液压元件的有源测试，除了叶片泵和流量阀之外，任何种类和型号的离线液压元件都可使用。主要用于液压件生产厂家和液压元件维修厂家对液压元件的性能测试。4）液压系统的调试和压力试验液压系统制造或