采用分类排除法诊断叉车液压系统故障.pdf

2 0 1 1年 1 月 第 3 9卷 第 2期 机床与液压 MACHI NE T OOL HYDRAUL I CS J a n ．2 01 1 V0 1 ． 3 9 No ． 2 DO I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 1 ． 0 2 ． 0 4 6 采用分类排除法诊断叉车液压系统故障 苏欣平 ，孟鑫 ，郭爱 东，赵 懿冠 军事交通学院军事物流 系，天津 3 0 0 1 6 1 摘要分析 C P C型内燃叉车液压系统工作原理，针对门架起升速度缓慢故障，提出一种采用分类排除法诊断液压系统 故障 的新方法。并通过实践证 明这种方法的有效性。 关键词 分类排 除法 ；叉车 ；液压系统 ；故 障诊断 中图分类号 T P 2 7 1 ． 3 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 1 21 4 21 叉车液压系统故障诊断与排除与一般机械系统有 很大不同。一般机械系统发生故障时，故障部位基本 上是能确定的。而液压 系统发生故障时 ，故障部位往 往是不易查找的，因此需要诊 断 ，然后加 以排除。故 障诊断与排 除方法一般分为 3种 ，即区域 诊断法 、综 合 分析法 和掌握故障种类法 。作者提 出的液压系统故 障诊 断分类排除法是对前述液压系统故障诊断方法 的 拓展 。 1 工作 原理 C P C 2 0 型 内燃叉 车液压系统如 图 1 所示。高压齿 轮泵 l 从油箱吸油 ，出油 口接多路 阀 1 0 ，油液经 过多 路阀l 0上的单稳分流阀5分为两路 一路经换向阀流 回油箱 卸菏 ，其中起升操纵 1 2阀控制 门架的起升 与下降，倾斜操纵 阀 l 】 控制门架的前倾与后倾 。工作 装置回路的安全 由先导式溢流 阀实现 ；另一路 经单 向 阀 1 3 接全液压转 向器 2 。全液压转 向器 2有一路油接 油箱 ，有两路油分别接转 向油缸 3的前腔 、后 腔 ，控 制后轮转 向。转 向工作 回路的安全 由直动式溢流 阀实 现 ，卸荷由全液压转向器 2 上的转 阀中位实现 。 当工作装置和全液压转 向都 不工作时 ，高压齿轮 泵 1 卸荷 。一路 油液经 高压齿轮泵 1 、节 流 口 4 、单 向阀 1 3 、全液压转 向器 2中位 回油箱 ，导致节 流 口4 出 口压力很低 ；另 一路油液经 高压 齿轮泵 1 、单稳 分 流阀 5 大量油液 、起升操纵阀 1 2中位 、倾斜操 纵 阀 1 1 中位 、滤油器 l 5回油箱。 当全液压转 向工作时 ，油液经高压 齿轮泵 1 、节 流 口4 、单 向阀 1 3 、全液压转 向器 2进入转向油缸 3 。 当工 作装置工作时 ，油液经 高压 齿轮泵 1 、单 稳分流 阀 5 、起升操纵 阀 1 2 、下 降限速 阀 6 、分流集 流 阀 7 进人起升油缸 8 ，或 者 ，油液 经高压 齿轮泵 1 、单稳 分流阀 5 、倾斜操纵 阀 1 1 进人倾斜油缸 9 。 l 一高压齿轮泵 2 全液压转向器 3 转 向油缸 4 一节流口 卜 单稳分流阀 6 _ 一 下降限速阀 7 分流集流阀 8 起升油缸 9 倾斜油缸 l O 多路阀 l l - - 阀 l 2 起升操纵阀 l 3 单 向阀 l 4 、 l 6 安全 阀 l 5 滤 油器 图 1 C P C 2 0型内燃叉车液压系统图 2故障现象与分析 故障现象某台 C P C 2 0型叉车空载时 ，门架起 升速度正常 ；满载货物时 ，门架起升速度不足 。 此故障表明 ，该叉 车液压 系统 的工作压力能够满 足需要 ，但进入起升油缸下腔的有效流量不 足。基于 以上 判断 ，围绕进入起 升油缸 下腔 的有 效流量 不足 ， 归纳出的可能原 因如下 1 油箱油量不足 ； 2 油温过低，使油液黏度过高，造成高压齿 轮泵 1吸空 ； 3 油温过 高 ，使 油液 黏度 过低 ，造成 高压 齿 轮泵 1内部泄漏 ； 4 高压齿轮泵 1 磨损 ，内漏严重 ，容积效率过 低 ； 5 多路阀上 的安 全 阀 l 4有泄漏 ，单稳 分流 阀 5卡死在打开位置或弹簧折断 ； 下转第 1 4 5页 收稿 日期 2 0 0 91 2 2 8 作者简介 苏欣平 1 9 6 l 一 ，男 ，博 士，副教授 ，主要从 事流体传动与控 制方面 的研 究与教学 工作。 电话 1 3 1 6 3 1 8 2 7 5 ． E mai l s ux i n pi n g _20 08 1 6 3． c o r n。 第 2期 王伟电磁换向阀引起的专机液压系统故障及诊断 1 4 5 油 油 l＼ 土 脚 F I p 』4 油 ／ l 捆 u I a 换向阎进油路侧 b 抉 向阀回油路侧 图3 液流对换向阀轴线方向的作用力 再列 出图 3 b 换 向阀回油 路侧轴 向的动量方 程 ， 阀芯作用于液体上 的力为 F 2 卢 4 P q 2 4 c o s 9 0。 一 3 P q 2 c o s 0一 卢 3 P q 2 c o s 0 油液 作用在阀芯上的力称作稳态液 动力 ，其大小 为 F 2 一F 2 ／ 3 3 P q 2 3 c o s 0 作用 于阀芯上 的稳 态液 动力 的方 向与 13 3 c o s 0 方 向一致 ， 也力图使 阀口关 闭。 结合 以上分 析知 1 液流通过 阀 口作 用于换 向 阀的稳态 液动力 ， 在方 向上总是力 图使 阀 口关 闭。 2 流量越 大 ，稳 态液 动 力 越 大。 由于 电磁 铁 的作用力较小 ，所 以对 大流量 的换向阀要求采用液动 阀或 电液动 阀，而不采用 电磁 换向阀。 3 换 向阀在进 、回油路 侧都 受 到 油液对 它 的 稳态液动 力 ，油液 作 用在 阀芯 上 的总 的稳 态液 动 力 F F 十 。 所以，在进行换向阀的流量计算时，必须计算出 换 向阀进油路 和 回油路侧的流量之和 ，以此作为选择 换 向阀规格 的依 据 ，否则 油液作用 在阀芯上 的总 的稳 态液动力 F就会漏算 掉 F 或 部 分 ，那么所选 电磁 换 向阀的电磁铁 推力 就无法克服油液作用于 阀芯上 的 总的稳态液 动力 F以使 阀 口保 持完 全 打开 状态 ，油 液流经换 向阀时 ，换 向阀的阀 口就会关闭一部分 ，此 时的换 向阀就象节 流 阀 ，液 压缸 也就 无法 实现快 进 、 快退运动 了。 以上 即是某专用机床液压 系统 故障的理论分析 。 3结束语 总结该专用机床液压系统故障排除的工作过程 ， 发现 由于经验不足走 了不少弯路 测量 了液压泵 的流 量 ，更 大动干戈地拆 卸 了液压 缸 ，今后 应引 以为戒 。 另在 选择换 向阀时所依据 的流量应 为液压泵 经换 向阀 流进 液压缸 的流量加上液压缸经换 向阀流 回油箱 的流 量 ， 不要漏算掉其 中一部分 ，以免所选 电磁换 向阀型 号偏小 ，使 电磁铁 的作用力无法克服油液作用于 阀芯 的总 的稳态 液动力而使 阀口保持完全打开状态 ，造成 系统故 障。 参考文献 【 1 】路甬样． 液压气动技术手册 [ M] ． 北京 机械工业出版 社 ， 2 0 0 2 ． 【 2 】刘惟信． 机械可靠性设计[ M] ． 北京 机械工业出版社 ， 1 9 96． 【 3 】史纪定， 嵇光国． 液压系统故障诊断与维修技术[ M] ． 北 京 机械 工业出版社 ， 1 9 9 0 ． 上接 第 1 4 2页 6 多路阀上安全阀 l 6压力调得太低或发生泄 漏 ，部分油液 流 回油箱 ； 7 多路阀上的起升操纵 阀 1 2内漏严重 ； 8 起 升油 缸 8 发 生一定 泄漏 。 3故障诊断与排除 所谓液压系统故障诊断分类排除法 ，就是首先 将 可能发 生的故 障划分 为容 易 排 除 的和不 容 易排 除 的两 大类 ，确定容 易排 除 的故 障 是否 存 在 ，如果 存 在 ，马上排 除 ；如 果 不存 在 ，也可 以忽 略 。然 后 对 余下的不容易排除的可能故 障，按照故 障可能发生 率 的大小 ，从 大到 小 的顺序 进 行排 列 ，再 按 照顺 序 依次排 除之 。 下面 以上述 C P C 2 0型叉 车 满载 时 门架 起 升速 度 缓慢 这一故障为例进行故 障诊 断与排 除。容 易排除 的 故障有 1 、 2 、 3 、 8 ，其余 为不容易排 除 的故 障。排除了容易排除 的故 障以后 ，如果 系统故障 依 旧 ，则 对 4 、 5 、 6 、 7 按 照故 障可能发 生率 的大小 ，按 从 大 到 小 的顺 序 排 列 为 4 7 6 5 。最后依次排除这些不容易排除 的故 障 。实际应用 中 ，一般 不必进 行完 上述 全过程 ， 就 已经完成 了故障诊断与排除 的任务 。 4小 结 1 采用 分类 排 除法 可 以快 速 、有效 地 诊 断和 排除液压 系统故 障 ，减少诊断盲 目性 ； 2 实践 表 明 ，分类 排 除法 对 于液压 系统故 障 诊断是行之有效 的。 参考文献 【 1 】刘士通． 装卸搬运机械 中卷 [ M] ． 北京 解放军出版 社 ， 2 0 0 7 ． 1 0 1 6 1 1 6 8 ． 【 2 】肖永清， 王本刚． 叉车维修与养护实例[ M] ． 北京 化学 工业出版社 ， 2 0 0 6 ． 1 ． 【 3 】杨国平． 工程汽车、 叉车故障诊断与排查[ M] ． 北京 机 械工业 出版社 ， 2 0 0 9 ． 4 ．