液压伺服系统维护与典型故障的分析研究

程晓丽

摘要：液压伺服系统，就是以液压动力元件作驱动装置所组成的反馈控制系统。但在实际应用中会受到各种因素的影响而出现故障，影响到液压伺服系统的安全稳定運行。并且液压伺服系统的故障类型复杂，引发故障的原因比较复杂，且故障发生具有隐形特点，所以为故障排查和维修增加了难度。

关键词：液压伺服系统;维护措施;故障分析

1 液压伺服系统常见故障的原因及表现特征

1.1 泄露的原因及表现特征

泄露是液压伺服系统比较常见的故障类型，从泄露类型可分为内泄漏和外泄露。外泄露是指液压油泄露到外部环境中，会对海洋生态环境造成污染。内泄漏是指液压油在液压传动装置内部由高压处流向低压处。液压伺服系统的泄露会造成液压系统压力不足，欠速，系统发热，油液浪费和环境污染，控制失灵等现象，不利于液压伺服系统的安全稳定运行。

1.2 振动和噪声的原因及表现特征

振动和噪声往往是同时出现的，当液压传动装置中各零部件之间出现间隙过大、松动、断裂等现象时，就会发生振动，在高频振动的同时还会伴有响声。振动和噪声不仅会增加液压传动装置的安全隐患，同时还会对工作人员的身体健康产生威胁。

1.3 油温过高的原因及表现特征

如果油温过高会降低油的粘度，增加摩擦阻力从而加剧磨损。还会导致液压元件膨胀而减小元件间的间隙，致使元件卡死失灵。在高温油作用下还会加快密封件老化的速度，并且加速液压油氧化的速度。液压油温度过热对液压伺服系统的危害较大，而导致油温过高的原因也较多，主要有以下几个方面。首先，液压油选用不适，油液的粘度太大会增加液压损失。在液压泵压力较高的情况下，运动零件间磨损加剧会加大密封间隙，油液粘度过低增加泄露，能量损失加大;其次，在液压伺服系统不需要液压油时，高压油还会经过溢流阀流向油箱，此过程会产生一定热量;再次，由于设计不合理，油箱容积过小导致冷却面积不足，散热不良产生的油温过高。最后，还有其他各种原因也会导致油温过高，对液压伺服系统的运行带来不利影响。

2 液压伺服系统的故障诊断方法

2.1 传统诊断方法

2.1.1观察法

在液压伺服系统的运行过程中产生故障的现象是非常多的。通过肉眼的观测，我们可以对其表现出来的异常进行分析和研究，并通过工作经验来进行故障的推测判断。而通过液压伺服系统表现出来的声音变化，并根据机械配合中出现的问题来大概估测出故障发生的位置。通过对液压伺服系统的触摸检查，我们可以通过触觉来感受其温度的变化，并根据液压伺服系统工作时产生的温度高低来判断故障的原因。

2.1.2指标测量法

虽然观察法是判断液压伺服系统问题较为直观的手段，但在传统的测量方法中，还是要经过精确的指标测量才能真正判断系统工作是否正常。通过实验监测的方法，我们可以通过相关指标，如电动液压泵输出电压、最大及最小工作压力、功率等来检测和判断故障的具体情况。

2.2 智能诊断方法

2.2.1通过信息检测进行诊断

通过信息检测的方法，我们可以对工况进行监视，利用特征信号的分析和检测以及提取特征信号的方法进行故障的诊断。想要保证信号的准确性和真实性，就要基于信号特征分析的工作状态来识别诊断整个过程，同时对实时测试到的信号进行数据处理和数据分析，在提取工况特征量的基础上进行工作状态的识别诊断，从而进一步确保诊断结果的科学合理性。

2.2.2通过油液分析进行诊断

在液压伺服系统的运行过程中，液压油液包含了大量系统故障相关的关键信息。在实际诊断过程中，相关工作者通过对油液的分析来预测和诊断液压伺服系统的状态。通过油液分析进行液压伺服系统的诊断时，可以将诊断方法分为对油液颗粒污染程度进行检查和对油液理化性质进行检测两种方法，确保检测结果的准确性。

3 工程机械液压伺服系统的维护

3.1 定期保养

尽管目前市面上的工程机械液压机系统基本上都安装有智能检测系统，但其主要功能是对液压伺服系统出现的故障进行一定范围内的监测，主要功能为警示，且存在一定的局限性，故对于工程机械液压伺服系统的维护，需要智能检测系统与定期维护相结合，为对液压伺服系统进行全方位的维护。

3.2 选择液压油

液压油在液压伺服系统的担任的职能很多，包括压力的传递、液压伺服系统的润滑、密封，都需要液压油的参与，因此在液压油的选择上不可含糊，一旦选用不合适液压伺服系统的液压油，就会对液压伺服系统造成长久的损害，导致液压机的工作状态下降。在液压油的选择上，首先需要根据液压机的类型，由其自带的说明书选择正确的液压油。其次液压油的使用过程中，液压油的品牌不可随意更换，不同品牌的液压油在成分之间有所不同，混合之后可能造成液压油变质，从而导致液压伺服系统出现故障。

3.3 防止杂质、水、空气进入

液压伺服系统的清洁是液压伺服系统维护工作中的重点，一些小杂质进入液压伺服系统有可能会损害液压伺服系统中的微小部件，从而对整个液压伺服系统造成影响。液压油本身就存有一定含量的空气，会随着压力的变化从液压油中分离出来，造成“气蚀”现象。水侵入液压伺服系统则会导致部件生锈与油液乳化等现象，影响液压伺服系统的工作状态。可以从以下几个方面来避免杂质、水、空气进入液压伺服系统：用清洁的过滤工具加液压油，保养液压伺服系统是保证周围环境的清洁，按照说明书来排除液压伺服系统中的空气，拧紧储油桶的盖子等，通过多种措施维护液压伺服系统。

3.4 正确的使用方法

错误的操作方法往往是造成机械液压伺服系统出现故障的主要因素之一，也是日常维护液压伺服系统的工作重点内容之一。液压机的使用方法不当是造成冲击负荷，损坏液压机系统的原因。只有在日常工作中，了解液压机的使用方法并按规定执行，养成正确、良好的操作习惯和工作习惯，才能做到对液压机的日常维护。

4 结语

液压伺服系统的故障不易被发现，而其中包含的各种精细元件又经常被摩擦、损害，影响着机械液压机运行的稳定性。对于液压伺服系统故障的诊断，我们可以采取主观判断法、测量法、智能检测法、原理诊断法来进行综合的考量，并在日常的操作和管理中，通过正确的操作方法进行维护保养，来有效避免液压伺服系统故障的发生。

参考文献：

[1]韦扬.工程机械液压系统故障监测诊断技术现状分析[J].珠江水运，2018（9）：66-67.

（作者单位：河钢集团邯钢公司中板厂）