汽车起重机液压系统故障分析教材DOC 35页推荐下载版Word格式.docx

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液压故障涉及的学科和技术门类很广，因而排除液压故障，一般需要有一定的液压技术知识和丰富的实践知识。

在处理液压故障之前，首先必须对“故障”有一个基本认识。

１.何谓“故障”

液压系统和液压元件在运转状态下，出现丧失其规定性能的状态，称为故障。

２.故障的分类

所有故障可分为随机故障和规律性故障。

随机故障不可预测，其间隔期无法估计。

规律性故障可以预测，故其间隔期可以估计。

规律性故障可有计划地进行部件更换或检修。

一般对故障可从工程复杂性、经济性、安全性、故障发生的快慢、故障起因等角度进行分类，大体又可分为：

⑴.间歇性故障

指在很短的时间内发生，使起重机局部丧失某些功能，而在发生后又立刻恢复到正常状态的故障。

⑵.永久性故障

指使起重机丧失某些功能，直到出故障的零部件修复或更换，功能才能恢复的故障。

永久性故障可进一步作如下分类：

①.按故障造成的功能丧失程度分类：

Ⅰ.完全性故障：

完全丧失功能；

Ⅱ.部分性故障：

某些局部功能丧失。

②.按故障发生的快慢分类：

Ⅰ.突发性故障：

不能早期预测的故障；

Ⅱ.渐发性故障：

通过测试可早期预测的故障，即故障有一个形成发展的过程；

以上两类故障还可以进一步分为：

破坏性故障：

既是突发性的又是完全性的故障；

渐衰性故障:

既是即时部分性又是渐发性故障。

⑶.按故障的原因分类:

①.磨损性故障:

设计时可预料到的属正常磨损造成的故障;

②.错用性故障:

由于使用时,负载、压力、流量、超过额定值所导致的故障;

③.固有的薄弱性故障:

使用中,负载、压力、流量等虽未超过设计值,但此值本身不符合实际情况因设计不合理而导致的故障.

⑷.按故障的危险性分类;

①.危险性故障:

例如安全溢流保护系统在需要起作用时失效,造成重物或设备损坏,甚至人身伤亡的液压故障;

②.安全性故障:

例如操纵液压系统控制元件时不能工作的故障·

⑸.按故障影响程度分类:

有灾难性的、严重的、不严重的、轻微的等。

⑹.按故障出现的频繁程度分类：

有非常容易发生、容易发生、偶尔发生、极少发生等。

⑺.按排除故障的紧急程度分类：

有需立即排除、尽快排除、可慢些排除及不受限制（以不影响工作为原则）等故障。

（二）故障诊断的步骤

液压故障诊断的主要内容是根据故障症状（现象）特征，借助各种有效手段，找出故障发生的真正原因，弄清故障机制，有效排除故障，并通过总结，不断积累经验，为预防故障的发生以及今后排除类似故障，提供依据。

液压部件发生故障，会呈现为能够检测到的异常现象，只要在进行日常的检查中注意，故障是能够发现的。

故障诊断总的原则是先“断”后“诊”。

故障出现时，一般以一定的表现形式（现象）显露出来，所以诊断故障先应从故障现象着手，然后分析故障机理和故障原因，最后采取对策，排除故障。

１.故障调查

故障现象的调查内容力求客观、真实、准确与实用，可用故障报告单的形式记录，报告单的内容有：

⑴.起重机型号、编号、使用经历、故障类别、发生日期及发生时的状况；

⑵.环境条件：

场地、吊装物品及重量等。

⒉.故障原因

故障原因一般难找，但一般情况下导致故障的原因，有下述几个方面：

⑴.人为因素：

操作使用及维护人员的素质、技术水平、管理水平及工作态度的好坏，是否违章操作，保养状况的好坏等。

⑵.起重机液压系统及液压元件本身的质量状况；

原设计的合理程度、原生产厂家加工安装调试质量的好坏、用户的使用保养状况等。

⑶.故障机理的分析：

例如使用时间长、磨损、润滑密封机理、材质性能及液压油老化劣化、污染变质等方面的原因。

（三）查找液压故障的方法

从故障现象分析入手，查明故障原因是排除故障的最重要和较难的一个环节，特别是初级液压技术人员，出了故障以后，往往一筹莫展，感到无处下手。

现介绍一些查找液压故障的方法。

1.根据液压系统原理图查找液压故障

熟悉液压系统原理图，是从事液压技术使用、调整及排除液压故障等方面工作的技术人员和技术工人的基本功，是排除液压故障的基础，也是查找液压故障一种最基本的方法。

液压系统图原理是表示液压设备工作原理的一张简图，它表示该系统各执行元件能实现的动作循环及控制方式。

液压系统中的液压元件图形采用职能符号图组合构成。

此外还要熟悉液压元件的构造（可参照说明书和修理手册）。

例如：

先导式溢流阀的构造。

在某些部位是整体安装，而在另外的部位是分开安装，即主阀在一个地方，先导阀在另一个地方。

在用液压系统原理图分析排除故障时，主要方法是“抓两头”---即抓动力源（油泵）和执行元件（油缸和油马达），然后是“连中间”，即从动力源到执行元件之间经过的管路和控制元件。

“抓两头”时，要分析故障是否就出在油泵和油缸或油马达本身。

“连中间”时除了要注意分析故障是否出在所连路线上的液压元件外，还要特别注意弄清系统从一个工作状态转换到另一个工作状态是由哪些发讯元件（电动、机动还是手动）发讯，是不能发出讯号不动作，还是发出了讯号不动作，要对照实物，逐个检查；

要注意各个主油路之间及主油路与控制油路之间有无连接错误而产生相互干涉的现象，如有相互干涉现象，要分析是设计错误还是使用调节错误。

⒉通过滤油器查找液压故障

往往在拆洗滤油器时，通过对滤芯表面贴附的污物种类的分析，可发现某些液压故障。

例如，如在滤芯表面发现铜屑粒，则可分析液压系统的某些用铜制造的零部件和液压元件有了严重的磨损和拉伤。

进而可知道诸如柱塞泵的缸体滑履这类用铜制造的零件发生了磨损；

再如；

在滤油器表面发现粘附有密封橡胶碎片和微粒，则一定有某处密封破损而失效。

所以滤油器是查找故障的窗口。

⒊故障的实验法诊断---隔离、比较与综合法

由于故障现象各不相同，起重机液压系统又各异，所以实验方法往往千差万别。

在总结维修和使用经验的基础上，提出以下几种实验方法；

⑴.隔离法

隔离法是将可能原因中的某一个系统或几个系统隔离开的实验方法。

这时可能出现两种情况；

一是隔离后故障随之消失，说明隔离的系统便是引起故障的真实原因；

二是故障依然存在，说明该系统不是故障的真实原因。

⑵.比较法

比较法是指对可能引起故障的某一原因的零部件进行调整或更换的实验方法。

情况不外有二；

一是对原故障现象无任何影响，说明该部件不是故障的真实原因；

二是故障形象随之变化，则说明它就是故障的真正原因。

为更能说明问题，一般按有利于故障消失的方向调整变动零件。

⑶.综合法

综合法是同时应用隔离法和比较法的实验方法，适用于故障原因较复杂的系统。

⒋实用感官诊断法

感官诊断是直接通过人的感觉器官去检查，识别和判断设备在运行中出现故障的部位、现象和性质，然后由大脑作出判断和处置的一种方法，它与我国传统中医学的疾病诊断的“望闻问切、辩证施治”如出一辙。

也是通过维修人员的眼、耳、鼻和手的直接感觉，加上对设备运行情况的调查询问和综合分析，达到对设备状况和故障情况作出准确判断的目的。

感觉诊断的实用效果如何，完全取决于检查者个人的技术素质和实际经验。

运用这一诊断技术时不仅要不断积累个人长年的实际经验，还要注意学习他人这方面的经验，才可能有所成效。

感官诊断的方法如下：

⑴.询问

问清故障是突发的、渐发的、还是调修后产生的。

通常可向操作者了解下述情况：

①.起重机液压系统有哪些异常现象，故障部位以及何时产生等。

②.故障前后工作状况有何变化。

③.维修保养及修理情况如何。

④.使用中是否违章操作，油液的更换情况等。

⑵.视觉诊断--眼睛看

①.观察油箱内工作油有无气泡和变色（白浊、变黑）现象，油液设备的噪音、振动和爬行常与油中有大量气泡有关。

②.观察密封部件、管接头、液压元件的安装接合面等处的漏油情况，结合观察压力表指针在工作过程中的振摆、掉压以及压力调不上去等情况，可查明密封破损、管路松动以及高低压腔串腔等不正常现象。

③.观察工作状况并进行分析，同时观察设备是否抖动、爬行和运行速度不均匀等现象并查出产生故障的原因。

④.观察故障部位及损伤情况，往往能对故障原因作出判断。

⑶.听觉诊断----用耳朵听

正常的起重机液压系统运行声响有一定的音律和节奏并保持持续的稳定。

因此，熟悉和掌握这些正常的音律和节奏，就能准确判断液压设备是否运转正常，同时根据音律和节奏变化的情况以及不正常声音产生的部位可分析确定故障发生的部位和损伤情况。

①.高音刺耳的啸叫声通常是吸进空气，液压泵吸油管松动或油箱油面太低及液压油劣化变质、有污物、消泡性能降低等原因。

②.“嘶嘶”声音或“哗哗”声为排油口或泄露处存在较严重的漏油漏气现象。

③.“哒哒”声音表示电磁阀的电磁铁吸合不良，可能是电磁铁内可动铁芯与固定铁芯之间有污物阻隔，或者是推杆过长。

④.粗沉的噪声往往是液压泵或液压缸过载而产生的。

⑤.液压泵“喳喳”或“咯咯”声，往往是泵轴承损坏以及泵轴严重磨损，吸进空气所产生。

⑥.尖而短的摩擦声往往是两个接触面干摩擦发生，也有可能是该部位拉伤。

⑷.嗅觉诊断----鼻子闻

检查者依靠嗅觉辨别有无异常气味可判断电器元件绝缘破损、短路等故障，还可判断油箱内有无蚊蝇等腐烂物或油液变质所产生的难闻气味。

⑸.触觉诊断----用手摸

利用灵敏的手指触觉，检查是否发生振动，冲击及温升过大等故障。

①.用手触摸泵壳或液压油，根据凉热程度判断是否液压系统有异常温升原因和升温部位。

熟练的手感测温人员可准确到3～5度。

0度左右手指感觉冰凉，触摸时间较长，会产生麻木和刺骨感。

10度左右手感较凉，一般可忍耐。

20度左右手感稍凉，接触时间延长，手感较温。

30度左右手感微温有舒适感。

40度左右手感如触摸高烧病人。

50度左右手感较烫，摸的时间较长掌心有汗感。

60度左右手感很烫，一般可忍受10秒左右。

70度左右手指可忍受3秒左右。

80度左右手指只能作瞬时接触，且痛感加剧，时间稍长，可能烫伤。

②.手感振动异常，可判断系统的转动部件安装平衡不好，紧固螺钉松动、系统内有空气等故障。

⑹.第六感觉----灵感与意念

长期从事液压技术的人员，具有丰富的专业技术知识和实践经验，并且勤于思考，勇于实践，善于总结，在处理故障方面技术可达到炉火纯青、运用自如的地步，经常是“手到病除”。

这并非是“意念”“灵感”或特异功能，而是“熟能生巧”。

肯钻研，事业心强的维护人员通过努力都可以做到这一点。

应该指出，故障的感官诊断具有简便快速等独特优点，但它与现代诊断技术相比，受检测者的技术素质和实际经验制约，否则可能误诊或者难以确切诊断。

因此，在实施故障感官诊断的同时，要与其它诊断方法结合起来。

⑺.区域分析与综合分析查找液压故障

区域分析是根据故障现象和特性，确定该故障的有关区域，检测此区域内的元件情况，查明故障原因采取相应区域的对策。

综合分析是对系统故障作出全面分析。

因为产生某一故障往往是多种原因和因素所致，需要经过综合分析，找出主要矛盾和次要矛盾所在。

⑻.从电气和液压元件的相互关系查找液压故障

液压传动机械，其控制系统一般由两部分构成。

即电气部分和液压部分。

负责电气或液压的人员往往不能迅速做出判断和分析。

主要原因在于他们只熟悉本专业的技术，而对相关知识知之甚少。

“机-电一体化”还是近些年的事，既懂电又懂机械液压的“全才”目前还很少。

为了迅速准确排除液压机械故障，弄清电气和液压元件的工作原理、功能和作用，弄清它们相互之间的类比关系是有很大益处的。

①.电气和液压的共性（类比）关系

对应元件之间，功能几乎相同，称为共性关系，维修人员若掌握电气和液压功能相同的对应元件，就可凭借电气和液压知识完整地掌握整个控制相同的工作原理，一旦出故障，可以全方位地思考问题所在。

⑼.用断路法查找液压故障

所谓断路法就是将液压系统某些通路，在适当位置断开（拆卸管路），用塞头堵住，以检查液压故障到底出在哪一段油路的方法。

二.汽车起重机液压系统故障分析：

㈠.概述

汽车起重机液压系统的故障基本上分为两类：

一类为泄漏（漏油），一类为堵塞（阀芯卡死或不能打开）。

泄漏就是液压系统和液压元件在制造和装配中出现的误差以及配合表面间的相对运动，产生一些缝隙，当油液流经这些缝隙时，就会产生漏油现象。

这种现象称为泄漏。

泄漏又分为内泄漏（简称为内漏）和外泄漏（简称为外漏）两种。

内漏是指在液压元件内部的油液从高压区域到低压区域的泄漏。

它会使液压系统压力降低，执行元件（油缸、油马达）不能正常工作。

外漏是液压系统内的油液流到液压系统外部的泄漏，它污染了环境和设备。

大量的外漏也会使系统压力降低。

堵塞就是油液由于受阻不能到达指定元件（部位）或缓慢到达。

它会使执行元件无法正常工作或无法工作，甚至会使液压元件损坏，例如溢流阀的阀芯或回油口堵塞，会使液压系统的压力无法控制，系统压力无限升高，造成液压元件损坏。

下车多路阀的液控单向阀堵塞，会使支腿油缸的有杆腔（小腔）内的压力油闭锁，产生高压使油缸的缸筒损坏。

滤油器的堵塞会造成系统背压过高，使系统动作混乱。

外漏容易发现，也容易排除。

造成外漏的主要原因为：

⑴密封件损坏、⑵管接头松动、⑶液压油管扭曲变形或管接头不平以及油缸活塞杆损伤等。

在检查和排除外漏的时候，一定要检查分析造成外漏的原因是什么，这样才能找到解决问题的方法。

否则，只是更换密封件常常会劳而无功。

液压油缸的导向套部分漏油时，一般是由密封件造成，但其原因是什么呢？

是密封件的自然损坏，还是油缸活塞杆上有不平的部位（损伤），造成密封件损坏，还是密封件的沟槽过深等原因。

再如：

当油管漏油时，应检查油管是否变形，安装联接时是否别劲（安装时需很大的力气），管接头的平面是否有不平处。

在安装联接时，如发现别劲，就应该及时调整油管，细的油管可以用手调整，粗的油管用台钳等设备调整，很粗的油管（如QY25A卷扬的油管）就采取先用大力气将油管联接上，然后用气焊将油管拷红，待其冷却后，再将油管拆卸下来，更换密封件。

这样，密封件的使用寿命也就增长了。

内漏，就是液压元件内部部件损坏，使液压元件的两腔相通，液压油液由液压元件的一腔流（渗）入了另一腔，使系统的压力降低，造成执行元件不能正常工作，甚至不能工作。

例如油缸活塞的密封件损坏，进油腔的液压油漏入了回油腔，造成油缸动作缓慢或不动作。

堵塞，就是阀芯、阀杆卡死，节流孔和油管等被异物堵塞，造成液压油不能到达需要动作的执行元件中去或流回油箱，使液压系统不能正常工作或不能工作，甚至使液压元件损坏。

例如压力控制阀内的阀芯卡死，还可能造成动力元件（液压泵）损坏。

再如油泵吸油滤芯发生堵塞，将会造成油泵吸空产生噪音，甚至使油泵损坏。

出现内漏或堵塞故障，检查时就需要费一点工夫。

因为，内漏和堵塞用眼睛是看不到的，又没有专用设备进行测试（电气系统可以用万用表测试）。

在进行分析检查内漏和堵塞故障时，要熟悉该型号起重机的液压系统原理图，如不熟悉时应认真查阅这种型号起重机的液压系统原理图，必要时还要查阅有关液压元件的构造图，对于有采用电器控制的还要查阅电气原理图。

以便做到心中有数，不盲目的拆卸液压元件，以免造成不必要的损失或做无用功。

我们对汽车起重机的液压系统故障的分析与检查将以QY16为基本型，带有电器控制的将以QY50为基本型（其它型号将加以注明）。

此外我们在检查分析液压系统故障时，应遵循先易后难、先简单后复杂的程序。

㈡.压力发生系统

压力发生系统主要是指动力元件--液压泵、控制元件--溢流阀、减压阀和换向控制阀（主要是指带溢流阀的换向阀）、回转缓冲阀（QY16、QY8A（B、C）、没有此阀）以及中心回转接头。

这个系统发生故障的现象是系统无压力或压力低。

故障的主要原因可分为：

⒈溢流阀（上下车均有）内某部分封闭不严、堵塞或损坏--内部的密封件（O型圈）损坏、主阀芯或先导锥阀与阀座封闭不严、弹簧损坏、主阀芯上的节流孔堵塞或主阀芯在开启位置卡死等。

这些问题都会造成溢流阀泄荷，使系统建立不起压力或工作压力降低。

⒉液压油泵容积效率降低--齿轮油泵内侧盘磨损造成轴向间歇增大，使齿轮泵的容积效率降低，液压系统的压力就会降低或无压力。

液压泵的噪音也影响系统的压力和流量。

油泵产生噪音的原因为：

⑴油泵内部轴承或其它零件损坏。

⑵油泵吸空，油箱内装有进油滤清器（QY8A（B、C）、QY12），液压油污染后，大量的异物会造成滤芯堵塞，使进油不畅，油泵吸空，产生噪音。

这时触摸油泵的进油软管是否有吸扁的现象，就可判定是否进油滤清器堵塞。

堵塞后应及时更换滤芯，否则将会缩短油泵的使用寿命。

⒊中心回转接头（中心回转体）的主要功能是联接上下车液压系统的油路（包括上下车连接的电路），上车液压系统所需的液压油及回油都从这个接头内通过。

它的内部密封损坏，造成两个或两个以上的油路通道相通，使压力油直接或间接的流回油箱，不能到达需要工作的执行元件中去。

尤其上下车（支腿和起重作业）部分共用一个油泵供油时。

当支腿部分动作正常，而起重作业部分（两个以上动作）的压力过低或没有压力时，有时是此回转接头的故障，但有时就不是此回转接头的故障。

下面还将介绍。

⒋减压阀内的某部分封闭不严、堵塞和损坏--内部的密封件损坏、先导阀芯与阀座封闭不严、主阀芯的节流孔堵塞、先导阀芯在开启位置卡死、主阀芯在关闭二级压力油路（控制油路）位置卡死、弹簧损坏等都会造成二级压力油路的压力降低。

主阀芯在二级压力油路接通位置卡死，二级压力油路的压力和主油路上的压力一样，减压阀将不会起到减压作用，将会造成控制油路的元件损坏。

⒌其它阀：

⑴.QY8A（B、C）.QY12的上车换向控制阀上安装一个控制二号泵（P2）的溢流阀，主要控制回转、变幅和伸缩部分的压力，如果这个溢流阀的内封闭不严或压力调整过低，将会造成支腿部分动作正常而回转、变幅和伸缩部分的动作不正常。

⑵.除QY8A（B、C）.QY16车型外，其它型号的起重机都装有回转缓冲阀，缓冲阀主要控制回转部分的卸载压力及自由滑转的开启压力。

当这个阀内的某一部分封闭不严（溢流阀部分、补油阀的单向阀部分或梭阀部分），都将会造成回转部分动作不正常，而支腿部分的工作正常。

QY16组合阀上有一个控制回转部分的溢流阀，该部分出现故障也会发现上述故障现象。

⑶.操纵阀的液控阀联内的阀杆上的工艺堵脱落后，二号泵（P2）的液压油有一部分通过此阀和换向阀的卷扬联的油路和一号泵（P1）的液压油一起流回油箱。

造成变幅和伸缩的动作异常。

（此阀的故障原因，还会有其它现象，下面还会介绍到）

⑷.卸荷阀是在装有力矩限制器的各型号起重机上使用。

它的功能是在起重机超载或吊钩过卷的状态下，电器系统发出讯号，电磁阀工作，接通溢流阀的控制口和回油的通道，使溢流阀卸荷。

由于它是同时控制二号泵（P2）和一号泵（P1）的溢流阀，在它的内部装有两个单向阀，使两个油路不能相通。

如果某一个单向阀封闭不严，会使其中一路的溢流阀的遥控口接通油箱，造成这一个油泵的系统工作不正常。

电磁阀的阀芯在开启状态下卡死或是电路系统出现故障，使电磁阀线圈长期通电，处于工作状态，P1和P2泵的系统就会没有压力。

⑸.QY25A的P1和P2泵合用一个溢流阀，两个油路各有一个单向阀，如果一路的单向阀损坏或封闭不良，将会造成其中一路的压力无法建立。

⑹.在上车组合阀中（QY16除外），还有一个用于P1和P2合流的单向阀，如其封闭不良，造成起升机构在第一档工作时，无动作或动作缓慢。

⑺用于控制回转制动器的梭阀或多联单向阀封闭不严，会造成部分压力和流量损失。

在检查以上故障时，可采用几种方法：

⒈对比法--就是将好的系统或元件更换初步认为出故障的系统或元件，以确定损坏的系统或元件。

更换后，故障现象消除，就可认为是该系统或元件损坏造成的这次故障。

起重机的卷扬部分（P1系统）工作不正常，压力发生系统对这个故障的原因可能是⑴液压泵，⑵中心回转接头,⑶溢流阀。

如何判定是哪个元件出问题哪？

我们就采用对比法进行检查（此时P2系统，也就是回转变幅伸缩部分正常）。

先在油泵出油口处将P1与P2的油管进行换接后，再进行检查。

此时卷扬部分（原P1供油系统，现为P2供油）正常，而变幅等部分，即原P2供油系统，现为P1供油系统的动作异常，就可确定为三（双）联油泵的一号泵出现故障。

如和没有更换油管以前的情况一样，就说明双联油泵是正常的，没有问题。

原因在中心回转接头或溢流阀上，油管可更换过来了。

然后在中心回转接头的出油口再将两个油管更换后，进行检查，如果卷扬部分正常了，而变幅、伸缩部分异常，即可证明中心回转接头内漏造成这次故障（在此时检查应注意，现一号泵已无溢流阀控制系统压力。

如果疏忽，可能造成油压过高，损坏油泵）。

如还和以前一样，就是溢流阀出现问题。

变幅（伸缩）系统出现故障，问题是发生在操纵阀上还是发生在油缸上呢？

因为，同用一个供油路的伸缩（变幅）系统工作正常，既证明油泵、中心回转接头、溢流阀的工作正常。

此时可将变幅和伸缩操纵阀上的油管相互更换，进行检查。

此时，变幅（伸缩）系统工作正常了，而伸缩（变幅）系统工作出现不正常，问题是发生在操纵阀上。

如更换后仍不正常，则问题是在油缸上了。

⒉截止法--就是将某一个系统或部分的管路截止，使其液压油路断路，进行检查分析（一般在执行元件上进行）。

我们过去经常采用的利用油缸憋压检查系统压力的方法，就是这一种方法。

QY25A起重机的卷扬系统和变幅、伸缩系统共用一个溢流阀，由单向阀阻断两个油路相通）或装有卸荷阀（带有力矩限制器）的起重机，卷扬机构在单泵供油状态时（换向控制阀操纵杆在第一档位置，P1泵供油）工作异常，而在两泵合流供油后（换向控制阀在第二档位置，P1和P2泵同时供油）动作及压力正常。

此时，应分析为P1系统油泵及溢流阀工作正常，而问题是其它元件出现故障造成。

因为，P1系统的溢流阀有故障后，P2合流后的压力也不会正常。

这时，截止缩臂油路，使二号泵系统形成憋压状态，再进行卷扬机构工作检查，如果正常，就证明问题出在QY25A上车组合阀溢流阀的单向阀上或卸荷阀内的单向阀上，再者是中心回转接头内漏。

同理，这些车型的变幅、伸缩同时出现故障后，也可以这样检查。