一個液壓系統(tǒng)工作是否正常，關(guān)鍵取決于兩個主要工作參數(shù)，即壓力和流量是否處于正常的工作狀態(tài)，以及系統(tǒng)溫度和執(zhí)行器速度等參數(shù)的正常與否。液壓系統(tǒng)的故障現(xiàn)象是各種各樣的，故障原因也是多種因素的綜合。同一因素可能造成不同的故障現(xiàn)象，而同一故障又可能對應(yīng)著多種不同原因。例如：油液的污染可能造成液壓系統(tǒng)壓力、流量或方向等各方面的故障，這給液壓系統(tǒng)故障診斷帶來極大困難。

  參數(shù)測量法診斷故障的思路是這樣的：任何液壓系統(tǒng)工作正常時，系統(tǒng)參數(shù)都工作在設(shè)計和設(shè)定值附近，工作中如果這些參數(shù)偏離了預(yù)定值，則系統(tǒng)就會出現(xiàn)故障或有可能出現(xiàn)故障，即液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的實質(zhì)就是系統(tǒng)工作參數(shù)的異常變化。因此，當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時，必然是系統(tǒng)中某個元件或某些元件有故障，進(jìn)一步可斷定回路中某一點或某幾點的參數(shù)已偏離了預(yù)定值。這說明如果液壓回路中某點的工作參數(shù)不正常，則系統(tǒng)已發(fā)生了故障或可能發(fā)生了故障，需維修人員馬上進(jìn)行處理。這樣在參數(shù)測量的基礎(chǔ)上，再結(jié)合邏輯分析法，即可快速、準(zhǔn)確地找出故障所在。參數(shù)測量法不僅可以診斷系統(tǒng)故障，而且還能預(yù)報可能發(fā)生的故障，并且這種預(yù)報和診斷都是定量的，大大提高了診斷的速度和準(zhǔn)確性。這種檢測為直接測量，檢測速度快，誤差小，檢測設(shè)備簡單，便于在生產(chǎn)現(xiàn)場推廣使用，適合于任何液壓系統(tǒng)的檢測。測量時既不需停機(jī)，又不損壞液壓系統(tǒng)，幾乎可以對系統(tǒng)中任何部位進(jìn)行檢測，不但可診斷已有故障，而且可進(jìn)行在線監(jiān)測、預(yù)報潛在故障。

    1．參數(shù)測量法原理

    只要測得液壓系統(tǒng)回路中所需任意點處工作參數(shù)，將其與系統(tǒng)工作的正常值相比較，即可判斷出系統(tǒng)工作參數(shù)是否正常，是否發(fā)生了故障以及故障的所在部位。

    液壓系統(tǒng)中的工作參數(shù)，如壓力、流量、溫度等都是非電物理量，用通用儀器采用間接測量法測量時，首先需利用物理效應(yīng)將這些非電量轉(zhuǎn)換成電量，然后經(jīng)放大、轉(zhuǎn)換和顯示等處理，被測參數(shù)則可用轉(zhuǎn)換后的電信號代表并顯示。由此可判斷液壓系統(tǒng)是否有故障。但這種間接測量方法需各種傳感器，檢測裝置較復(fù)雜，測量結(jié)果誤差大、不直觀，不便于現(xiàn)場推廣使用。

    現(xiàn)在介紹一種簡單、實用的液壓系統(tǒng)故障檢測回路。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理如圖A(a)所示。檢測回路通常和被檢測系統(tǒng)并聯(lián)連接，此連接需在被測點設(shè)置圖A(a)所示的雙球閥三通接頭，它主要用于對系統(tǒng)進(jìn)行不拆卸檢測。它對液壓系統(tǒng)所需點的各種參數(shù)進(jìn)行直接的快速檢測，不需任何傳感器，它可同時檢測系統(tǒng)中的壓力、流量和溫度3個參數(shù)，而執(zhí)行器的速度和轉(zhuǎn)速則可通過測量出口流量的方法計算得到。例如；只要在泵出口及執(zhí)行器進(jìn)、出口安裝雙球閥三通，如圖B所示，通過測量1、2、3三點的壓力、流量及溫度值，則可立刻診斷出故障所在的大致部位（泵源、控制傳動部分或執(zhí)行器部分）。增加參數(shù)檢測點，則可縮小故障發(fā)生區(qū)域。

    檢測原理：如圖A(a)所示。系統(tǒng)正常工作時，閥門1開啟，2關(guān)閉，檢測口罩上防塵罩，以防污染。檢測時，只要將檢測回路與檢測口接通，即旋緊活接頭螺紋并打開閥門2。通過調(diào)節(jié)閥門1和溢流閥7即可方便地測出壓力、流量、溫度、速度等參數(shù)。但要求系統(tǒng)配管時，將雙球閥三通在需檢測系統(tǒng)參數(shù)的部位當(dāng)做接管[見圖A(a)連接]或彎管接頭[見圖A(10)連接]，這樣做既不會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，也不會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生明顯影響。

    2．參數(shù)測量方法

    (1)測壓力。如圖A(a)所示，首先將檢測回路的軟管接頭與雙球閥三通螺紋接口旋緊接通；打開球閥2，關(guān)死溢流閥7，切斷回油通道，這時從壓力表4上可直接讀出所測點的壓力值（為系統(tǒng)的實際工作壓力）。

    (2)測流量和溫度。慢慢松開溢流閥7手柄，再關(guān)閉球閥1。重新調(diào)整溢流閥7，使壓力表4讀數(shù)為所測壓力值，此時流量計5讀數(shù)即為所測點的實際流量值。同時溫度計6上可顯示出油液溫度值。

  (3)測轉(zhuǎn)速（速度）。不論泵、液壓馬達(dá)或缸，其轉(zhuǎn)速或速度僅取決于2個因素，即流量和它本身的幾何尺寸（排量或面積），所以只要測出液壓馬達(dá)或缸的輸出流量（對泵為輸人流量），除以其排量或面積即得到轉(zhuǎn)速或速度值。

    3．結(jié)論

    參數(shù)測量法是一種實用、新型的液壓系統(tǒng)故障診斷方法，它與邏輯分析法相結(jié)合，大大提高了故障診斷的快速性和準(zhǔn)確性。首先這種測量是定量的，這就避免了個人診斷的盲目性和經(jīng)驗性，診斷結(jié)果符合實際。其次故障診斷速度快，經(jīng)過幾秒到幾十秒即可測得系統(tǒng)的準(zhǔn)確參數(shù)，再經(jīng)維修人員簡單的分析判斷即得到診斷結(jié)果。再者此法較傳統(tǒng)故障診斷法降低系統(tǒng)裝拆工作量一半以上。

    此故障診斷檢測回路具有以下功能。

    (1)能直接測量并直觀顯示液流流量、壓力和溫度，并能間接測量泵、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速。

    (2)可以利用溢流閥對系統(tǒng)中被測部分進(jìn)行模擬加載，調(diào)壓方便、準(zhǔn)確；為保證所測流量準(zhǔn)確性，可從溫度表直接觀察測試溫差（應(yīng)不超過士3℃）。

    (3)適應(yīng)于任何液壓系統(tǒng)，且某些系統(tǒng)參數(shù)可實現(xiàn)不停車檢測。

    (4)結(jié)構(gòu)輕便簡單，工作可靠，成本低廉，操作簡便。這種檢測回路將加載裝置和簡單的檢測儀器結(jié)合在一起，可做成便攜式檢測儀，測量快速、方便、準(zhǔn)確，適于在現(xiàn)場推廣使用。它為檢測、預(yù)報和故障診斷自動化打下基礎(chǔ)。

1.液壓系統(tǒng)故障診斷的一般原則

  正確分析故障是排除故障的前提，系統(tǒng)故障大部分并非突然發(fā)生，發(fā)生前總有預(yù)兆，當(dāng)預(yù)兆發(fā)展到一定程度即產(chǎn)生故障。引起故障的原因是多種多樣的，并無固定規(guī)律可循。統(tǒng)計表明，液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障約90%是由于使用、管理不善所致。為了快速、準(zhǔn)確、方便地診斷故障，必須充分認(rèn)識液壓故障的特征和規(guī)律，這是故障診斷的基礎(chǔ)。

  以下原則在故障診斷中值得遵循。

    (1)首先判明液壓系統(tǒng)的工作條件和外圍環(huán)境是否正常。需首先搞清是設(shè)備機(jī)械部分或電器控制部分故障，還是液壓系統(tǒng)本身的故障，同時查清液壓系統(tǒng)的各種條件是否符合正常運行的要求。

  (2)區(qū)域判斷。根據(jù)故障現(xiàn)象和特征確定與該故障有關(guān)的區(qū)域，逐步縮小發(fā)生故障的范圍，檢測此區(qū)域內(nèi)的元件情況，分析發(fā)生原因，zui終找出故障的具體所在。

  (3)掌握故障種類進(jìn)行綜合分析。根據(jù)故障zui終的現(xiàn)象，逐步深入找m多種直接的或間接的可能原因，為避免盲目性，必須根據(jù)系統(tǒng)基本原理進(jìn)行綜合分析、邏輯判斷，減少懷疑對象逐步逼近，zui終找出故障部位。

    (4)故障診斷是建立在運行記錄及某些系統(tǒng)參數(shù)基礎(chǔ)之上的。建立系統(tǒng)運行記錄，這是預(yù)防、發(fā)現(xiàn)和處理故障的科學(xué)依據(jù)；建立設(shè)備運行故障分析表，它是使用經(jīng)驗的高度概括總結(jié)，有助于對故障現(xiàn)象迅速做出判斷；具備一定檢測手段，可對故障做出準(zhǔn)確的定量分析。

    (5)驗證可能故障原因時，一般從zui可能的故障原因或zui易檢驗的地方開始，這樣可減少裝拆工作量，提高診斷速度。

2.液壓設(shè)備故障查找的方法

    下面介紹幾種簡單、實用的液壓系統(tǒng)故障診斷方法。

    1．置換法

    將同類型、同結(jié)構(gòu)、同原理的液壓設(shè)備上的相同元件，置換（互換）安裝在同一位置上，以證明被換元件是否工作可靠。例如，甲機(jī)元件置換到乙機(jī)上并開機(jī)觀察，以證明此元件的好壞。

    置換法的優(yōu)點在于：即使修理人員的技術(shù)水平較低，也能應(yīng)用此法對液壓設(shè)備的故障作出準(zhǔn)確的診斷。但是，運用此法必須以同類型、同結(jié)構(gòu)、同液壓原理和相同液壓元件的液壓設(shè)備為前提，因而此法有很大的局限性和一定的盲目性。

    2．輔助法

    借助于簡單的輔助零件，對液壓設(shè)備的液壓元件是否出現(xiàn)故障進(jìn)行診斷。

    (1)堵油法。如堵住閥類元件的油口和油缸油口，可以診斷出這些液壓元件是否泄漏和失效。

    (2)人為換向法。用頂桿使閥類元件換向，可診斷出換向閥是否出現(xiàn)如卡死、閥芯不到位等故障。

    輔助法可不解體部件來診斷液壓元件是否有故障，避免了過多的拆卸工作量，減少了故障診斷時間，便于快速診斷，特別是對于較大型油缸密封等，這一類故障的診斷具有很好的實用性。

  3．經(jīng)驗法

    修理人員通過掌握液壓設(shè)備的液壓系統(tǒng)，熟悉了解各液壓元件的結(jié)構(gòu)和工作原理，并在積累豐富的液壓設(shè)備修理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對液壓設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行全面的分析、比較而迅速做出準(zhǔn)確診斷。歸納起來，液壓設(shè)備一般出現(xiàn)的故障部位及其原因大致可分為以下5個方面。

    (1)液壓元件調(diào)整不當(dāng)，如油泵、馬達(dá)、順序閥、方向閥、溢流閥、卸荷閥、平衡閥的壓力和流量調(diào)整不對。

    (2)密封元件損壞或雜質(zhì)使液壓元件不能正常工作。

    (3)液壓元件磨損或損壞，如閥類元件密封失靈、彈簧失靈、間隙過大等。

  (4)控制機(jī)構(gòu)（電器）失靈，如繼電器失靈、按鈕接觸不良或損壞、電磁鐵安裝不正確、電機(jī)相線誤接等原因造成液壓元件誤動作或程序出錯。

    (5)輔助機(jī)構(gòu)失靈，如限位開關(guān)位置調(diào)整不當(dāng)或損壞、壓力表損壞、壓力繼電器損壞或誤發(fā)信號、油箱過濾問題等。

    4．感官法

    (1)看。觀察液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。一般有六看：一看速度，即看執(zhí)行元件運動速度有無變化；二看壓力，即看液壓系統(tǒng)各測量點的壓力有無波動現(xiàn)象；三看油液，即觀察油液是否清潔、是否變質(zhì)，油量是否滿足要求，油的黏度是否合乎要求及表面有無泡沫等；四看泄漏，即看液壓系統(tǒng)各接頭是否滲漏、滴漏和出現(xiàn)油垢現(xiàn)象；五看振動，即看活塞桿或工作臺等運動部件運行時，有無跳動、沖擊等異常現(xiàn)象；六看產(chǎn)品，即從加工出來的產(chǎn)品判斷運動機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)，觀察系統(tǒng)壓力和流量的穩(wěn)定性。

    (2)聽。用聽覺來判斷液壓系統(tǒng)的工作是否正常。一般有四聽：一聽噪聲，即聽液壓泵和系統(tǒng)的噪聲是否過大，液壓閥等元件是否有尖叫聲；二聽沖擊聲，即聽執(zhí)行部件換向時沖擊聲是否過大；三聽泄漏聲，即聽油路板內(nèi)部有無細(xì)微而連續(xù)不斷的聲響；四聽敲打聲，即聽液壓泵和管路中是否有敲打撞擊聲。

    (3)摸。用手摸運動部件的溫升和工作狀況。一般有四摸：一摸溫升，即用手摸泵、油箱和閥體等溫度是否過高；二摸振動，即用手摸運動部件和管子有無振動；三摸爬行，即當(dāng)工作臺慢速運行時，用手摸其有無爬行現(xiàn)象；四摸松緊度，即用手?jǐn)Q一擰擋鐵、微動開關(guān)等的松緊程度。

    (4)聞。聞主要是聞油液是否有變質(zhì)異味。

    (5)查。查是查閱技術(shù)資料及有關(guān)故障分析與修理記錄和維護(hù)保養(yǎng)記錄等。

    (6)問。問是詢問設(shè)備操作者，了解設(shè)備平時的工作狀況。一般有六問：一問液壓系統(tǒng)工作是否正常；二問液壓油zui近的更換日期、濾網(wǎng)的清洗或更換情況等；三問事故出現(xiàn)前調(diào)壓閥或調(diào)速閥是否調(diào)節(jié)過，有無不正常現(xiàn)象；四問事故出現(xiàn)之前液壓件或密封件是否更換過；五問事故出現(xiàn)前后液壓系統(tǒng)的工作差別；六問過去常出現(xiàn)哪類事故及排除經(jīng)過。

  感觀檢測只是一個定性分析，必要時應(yīng)對有關(guān)元件在實驗臺上作定量分析測試。

  5．分析法

    分析法是基于液壓系統(tǒng)工作機(jī)理的故障診斷方法。采用分析法可以解決很多液壓系統(tǒng)故障，但是對液壓系統(tǒng)故障分析人員要求較高，必須充分了解和熟悉液壓元件和回路工作原理。

    故障分析中，以下問題值得注意。

 (1)深入分析液壓系統(tǒng)圖，結(jié)合有關(guān)的電磁鐵動作表及相關(guān)的電路圖．理出回路完整的工作機(jī)理；同時，正確理解回路的設(shè)計意圖與思路所采取的技術(shù)措施及相關(guān)的背景。

    (2)將工作原理圖與實物對應(yīng)起來，形成具體印象，液壓回路中的管線原理圖與實物往往有很大的差別。在可能的情況下，要將閥板上閥孔之間的串通與阻隔關(guān)系弄清，這些因素對以后回路檢查有密切。

    (3)參閱有關(guān)書刊及資料，找出評判液壓裝置特征的判定依據(jù)，然后對其予以判斷。

    (4)參閱有關(guān)書刊及設(shè)備使用說明書，探討失效機(jī)理及相關(guān)的分析測試方法。

    6．應(yīng)用鐵譜技術(shù)

  應(yīng)用鐵譜技術(shù)對液壓系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷和狀態(tài)監(jiān)控。鐵譜技術(shù)是以機(jī)械摩擦副的磨損為基本出發(fā)點，借助于鐵譜儀把液壓油中的磨損顆粒和其他污染顆粒分離出來，并制成鐵譜片，然后置于鐵譜顯微鏡或掃描電子顯微鏡下進(jìn)行觀察，或按尺寸大小依次沉積在玻璃管內(nèi)，應(yīng)用光學(xué)方法進(jìn)行定量檢測。通過以上分析，可以準(zhǔn)確地獲得系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)磨損方面的重要信息。據(jù)此進(jìn)一步研究磨損現(xiàn)象，監(jiān)測磨損狀態(tài)，診斷故障前兆，zui后做出系統(tǒng)失效預(yù)報。鐵譜技術(shù)能有效地應(yīng)用于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)油液污染程度的檢測、監(jiān)控、磨損過程的分析和故障診斷，并且具有直觀、準(zhǔn)確、信息多等優(yōu)點。因此，鐵譜技術(shù)已成為對機(jī)械工程液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷分析的有力工具。

    7．儀器檢測法

    儀器檢測法即采用專門的液壓系統(tǒng)故障檢測儀器來診斷系統(tǒng)故障，該儀器能夠?qū)σ簤合到y(tǒng)故障做定量的檢測。國內(nèi)外有許多的便攜式液壓系統(tǒng)故障檢測儀，用來測量流量、壓力和溫度，并能測量泵和液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速等。

    8．狀態(tài)監(jiān)測法

    狀態(tài)監(jiān)測法用的儀器種類很多，通常主要有壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器和油溫監(jiān)測儀等。把測試到的數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)系統(tǒng)，計算機(jī)根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)提供各種信息及技術(shù)參數(shù)，由此判別出某個液壓元件和液壓系統(tǒng)某個部位的工作狀況，并可發(fā)出報警或自動停機(jī)等信號。所以狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可解決僅靠人的感覺無法解決的疑難故障的診斷，并為預(yù)知維修提供了信息。

    狀態(tài)監(jiān)測法一般適用于下列幾種液壓設(shè)備：

    (1)發(fā)生故障后對整個生產(chǎn)影響較大的液壓設(shè)備和自動線；

    (2)必須確保其安全性能的液壓設(shè)備和控制系統(tǒng)；

    (3)價格昂貴的精密、大型、稀有、關(guān)鍵的液壓系統(tǒng)；

    (4)故障停機(jī)修理費用過高或修理時間過長、損失過大的液壓設(shè)備和液壓控制系統(tǒng)。