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分析水力机械液压系统故障的特征与诊断方法
摘要：针对液压系统较为特殊的工作环境，使用实验的方式，主要从水利机械液压系统的构成、系统运行过程中的故障特点以及如何进行故障排查三个方面入手进行分析，从而对整个系统的运行参数进行掌握，判断其是否出现故障，以使液压系统能够真正发挥其功能。
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随着社会的不断发展进步，水利机械液压系统的功能在不断地优化升级，因此其故障问题也逐渐变得复杂。为了保证水利机械液压系统能够正常运转，从而在工作过程中发挥其最大优势，相关工作人员就需要对其出现的故障进行及时的诊断和维修。由于此系统在一个封闭的空间内运转，相关人员不能够直接观察到系统内部的非正常运转现象，因此如何采用实验的方式对系统内部运行状况进行分析判断，从而做好故障诊断排查工作，是相关工作人员需要重点解决的一大问题。要想做好此项工作，除了需要工作人员具备丰富的实践经验之外，还需要其掌握先进的故障诊断排查方法[1]。
1、水利机械液压系统的构成
在工作过程中，一个完整的水利机械液压系统主要由五个部分组成，其功能各不相同。在运转过程中，动力元件需要完成的任务就是将机械能转化成压力能。控制元件主要承担的功能是对系统内部的液体压力以及流动方向进行掌握和调节。同时，辅助元件也是系统运行过程中必不可少的一部分，主要包括冷却器、高压球阀、油温计等。在液压系统中进行能量传递时还需要有一个中间媒介，而液压油主要承担这一功能。液压油的种类很多，包括有合成型液压油、乳化油等多种类型。液压系统的构成较为复杂，如果没有做好故障排查工作很难发现问题所在，会影响到整个水利机械液压系统的正常运转[2]。
水利机械液压系统的优点有很多，因此在很多工程机械中被广泛应用。正是由于液压技术十分先进，所以在运转过程中一旦出现故障和问题后很难进行排查，为了满足日常的使用需求，需要相关技术人员掌握科学的、合理的故障排除方式，从而及时解决现存问题，保证水利机械液压系统能够正常工作。在使用过程中，液压系统的故障具有隐蔽性的特点，由于此系统在封闭的空间内进行工作，所以系统内部的运行状况是工作人员无法通过外部观察得到的。液压系统由多个部分共同构成，所以产生故障的原因往往是复杂的，是内部各部件之间相互作用的结果。在运转过程中，一旦液压系统出现问题，往往可能是同一时段出现多种故障，给故障排查及维修工作带来不小的难度[3]。
2、水利机械液压系统故障特征
2.1 调试阶段产生的故障
在调试阶段液压设备之所以会产生故障主要是由于在设计环节或者是安装环节出现问题。在调试阶段常见的问题有：连接处出现漏油情况，内部元件的运行状况不稳定，系统内部空气产生的噪音过大等。除此之外，如果液压阀选择的型号不符合规范也有可能对设备的运转造成问题。其次，在安装过程中，如果油箱的大小选择不合适，就很有可能会导致内部的油液无法完成降温工作，从而导致运行出现问题。
2.2 系统运行初期产生的故障
在系统运行初期也容易出现一系列的故障，例如，如果密封圈型号选择不合适，在运行过程中极容易出现磨损状况，一旦密封圈被磨损，就会出现漏油的现象。再如，如果相关人员没有做好清洁工作，使相关管路中留有一些杂物，这些杂物就会对液压系统的运行造成影响，很有可能出现阀体被堵塞的情况。在运行初期还容易存在的问题是，如果设备散热效果较差或者是内部的油温过高，就会使得液压油出现问题，从而对整个系统的运行造成影响[4]。
2.3 系统运行后期常见问题
当系统运行到后期，由于各零部件运转的时间较长，所以极容易出现磨损现象，使得系统不断出现漏油问题，从而影响整个系统的运行效率。当系统运行到后期，相关人员应当对整个系统进行全面的故障排查，对于磨损较为严重的零部件进行及时地更换，同时也需要对液压油的损耗情况进行检查，对内部的液压油进行及时更换，从而保证整个系统能够顺畅运行。
3、水利机械液压系统故障的诊断
3.1 故障诊断的常用方法
要想对水利机械液压系统故障进行细致的诊断与排查，需要相关人员掌握专业的理论知识并熟知故障的特点，在故障排查过程中进行细致的调查和分析。在故障排查时，需要相关人员认真仔细地分析故障现象，从而找出产生问题的原因，只有这样才能够顺利解决问题，从而保证系统的正常运转。采用科学合理的故障处理方式能够在一定程度上减少系统产生故障的几率。在故障排查的过程中，相关工作人员一般会采用绘制因果图或者是系统运行图来寻找故障产生的原因。
3.2 故障树分析法
在进行故障分析的过程中，为了能够更加直观、形象地找到故障产生的原因，工作人员一般会选用故障树分析法，来对故障产生的原因进行排查和分析。此种分析方式逻辑性强且可靠性高，因此应用较为广泛。在使用故障树分析法的过程中，相关工作人员能够充分了解到在系统运行期间其比较薄弱的部分，从而提出有效的整改意见和建议。在利用此分析法进行分析的过程中，需要对可能产生故障的因素进行一一的分析，例如环境因素、设备因素等，一步步找出可能产生故障的所有因素，直到所有因素被全部找出为止。
将所有可能导致故障产生的因素按照相关性进行排列，从而绘制树状图，这就是人们常说的故障树。在树状图中，能够充分地体现各故障事件之间的联系，不仅具有较强的直观性，而且有很强的逻辑性，对于分析故障产生的原因有很好的帮助。在进行故障排查工作时，将所有可能产生故障的原因进行罗列，不断地缩小排查范围，一层一层地寻找故障源，从而提出有效的解决措施，使系统恢复正常运转。在运用故障树进行故障排查的过程中，需要注意的一点是，要绘制出水利机械液压系统的工作原理图，只有这样才能够找到故障产生的原因。在实际应用过程中，还可以将此项方法和计算机技术相结合，从而大大提高故障排查工作的效率[5]。
4、结语
只有做好故障排查和诊断工作，才能够保证水利机械液压系统的正常运转，为相关企业带来更大的经济效益。在系统运行过程中，相关人员需要加强对运行系统的监督和管理，及时对油温以及油压进行检查，做好日常维护工作。在日常检查过程中，工作人员一旦发现有泄漏情况，就需要及时对系统进行维修和保养。做好故障排查工作，采用科学合理的方式对系统出现的故障进行诊断，进一步提出有效解决措施，从而保证系统的正常运转。
参考文献：
[1]李风芝,谢晓尧,高建瓴.可靠性理论在水轮发电机组故障诊断中的应用[J].贵州工业大学学报(自然科学版),2007(1):117-118.
[2]左倩.QCS003液压实验台故障树分析[J].长沙航空职业技术学院学报,2008(3):123-125.
[3]祝海林,高澜庆.基于流量信号的液压系统故障诊断[J].北京科技大学学报,2001(1):172-173.
[4]苏雪亮.浅谈水利机械液压系统故障诊断及排查[J].中国新技术新产品,2011(15):134.
[5]张正华.简析常用工程机械液压系统故障诊断与维护[J].中国水运(下半月),2012(8):87-88.
董军安.水力机械液压系统故障的分析与诊断[J].机械管理开发,2020,35(03):124-125.
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主管单位：中国科学技术协会
主办单位：中国水力发电工程学会
出版地方：北京
专业分类：水利
国际刊号：1003-1243
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创刊时间：1982年
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