王奕皓
（峨眉山萬年索道）

　　摘　要：液壓設(shè)備在索道運(yùn)行中占有重要地位，它能方便的將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，并且易于傳遞及控制。一般來講，液壓系統(tǒng)不是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，它往往和電氣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，組成一套機(jī)電液一體的完整設(shè)備。索道對液壓系統(tǒng)的要求必須具有高可靠性和靈活性。
　　液壓系統(tǒng)在運(yùn)行過程中若出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致整臺(tái)設(shè)備無法正常工作，甚至造成生產(chǎn)運(yùn)營的停止。因此，必須重視液壓系統(tǒng)故障的分析與排除。液壓設(shè)備是由機(jī)械、液壓、電氣、儀表等裝置有機(jī)地組合而成的統(tǒng)一體，系統(tǒng)的故障分析也是由各方面因素綜合影響的一個(gè)復(fù)雜問題。所以，在分析液壓故障之前必須先弄清楚整個(gè)液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然后根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析、判斷，逐步深入，最后準(zhǔn)確地確定故障部位和原因并采取有效的對策。
　　關(guān)鍵詞：液壓設(shè)備；故障診斷
　　一、液壓故障的重要特點(diǎn)
　　1.隱蔽性
　　液壓裝置的損壞與失效，往往發(fā)生在深層內(nèi)部，由于不便裝拆，現(xiàn)場檢測條件也有限，難以直接觀測，各類泵、閥、液壓缸和液壓馬達(dá)都是如此，由于表面的癥狀個(gè)數(shù)有限，加上隨機(jī)性因素的影響，故障分析很困難。
　　2.交錯(cuò)性
　　液壓系統(tǒng)的故障，癥狀與原因之間存在各種各樣的重疊與交叉。一個(gè)癥狀有多種可能原因。例如，執(zhí)行元件速度慢，引起原因有：負(fù)載過大、執(zhí)行元件本身磨損、系統(tǒng)內(nèi)存在泄漏點(diǎn)、調(diào)壓系統(tǒng)故障、調(diào)速系統(tǒng)故障及泵故障等。一個(gè)故障源也可能引起多處癥狀。一個(gè)癥狀也可能同時(shí)由多個(gè)故障源疊加起來形成的，液壓系統(tǒng)在運(yùn)行一段時(shí)間以后，多個(gè)元件均出現(xiàn)磨損。例如，當(dāng)泵、換向閥和液壓缸均處于磨損狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)的效率有較大幅度的下降，當(dāng)逐一更換元件，效率將逐步提高。對于一個(gè)癥狀有多種可能原因的情形，應(yīng)采取有效手段剔除無關(guān)原因，對于一個(gè)故障源產(chǎn)生多個(gè)癥狀的情形，可利用多個(gè)癥狀的組合去確定故障源。對于疊加現(xiàn)象，應(yīng)全面考慮各類因素，分清各因素作用的主次輕重。
　　3.隨機(jī)性
　　液壓系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，受到各種各樣的隨機(jī)因素影響，如電壓的變化、環(huán)境問題的變化、機(jī)器工工作狀態(tài)的變化等。由于隨機(jī)性因素的影響，故障具體發(fā)生的變化方向更不確定，引起判斷與分析的困難。
　　4.差異性
　　由于設(shè)計(jì)、加工材料及應(yīng)用環(huán)境等的差異，液壓元件的磨損劣化速度也有不同，一半液壓元件壽命的標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)場無法應(yīng)用，只能對具體的液壓設(shè)備和液壓元件確定具體的磨損評定標(biāo)準(zhǔn)。
　　二、液壓故障診斷的一般步驟
　　實(shí)際應(yīng)用中液壓故障的分析與處理涉及多方面的因素，只有對其活動(dòng)過程進(jìn)行合理的組織，才能提高工作效率。
　　1.確定任務(wù)。明確考察對象的范圍、故障分析的最終目的。
　　2.初步了解現(xiàn)場情況。收集相關(guān)現(xiàn)有信息，并對現(xiàn)場狀況作大致的判斷。
　　3.確定工作方案。根據(jù)現(xiàn)場情況，圍繞給定的任務(wù)，選定技術(shù)手段，確定所需維修人員、技術(shù)資料及其他必須條件，預(yù)估工作進(jìn)程。
　　4.按設(shè)定的工作程序?qū)疾斓膶ο笞鳈z查、測試、分解、判斷，得出結(jié)論。
　　5.對技術(shù)活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)，做好記錄。記錄的主要內(nèi)容是癥狀，失效件的磨損情況，有關(guān)環(huán)境因素，分解測試過程，故障定論，故障處理及往后運(yùn)行狀況。
　　以上步驟適合較大規(guī)模的現(xiàn)場問題診斷與處理。較小規(guī)模的故障分析過程可參照該模式靈活處理。
　　三、液壓故障診斷的基本要求
　　液壓故障的診斷與處理的目的是保證設(shè)備的正常運(yùn)行，進(jìn)而保證生產(chǎn)運(yùn)營的正常與穩(wěn)定。因此，故障診斷應(yīng)盡量滿足以下要求：
　　1.正確。即得出的結(jié)論一定要正確，不允許錯(cuò)判，否則就無法排除故障，使設(shè)備恢復(fù)正常。
　　2.精確。得出的結(jié)論越精確，消除故障的時(shí)間和費(fèi)用就越少，預(yù)防故障的能力也越高，因此，故障分析不能粗略，而應(yīng)該盡可能的深入下去。
　　3.簡捷?，F(xiàn)場干擾因素過多，過于精密與復(fù)雜的儀器不一定適用，一般應(yīng)采用簡單的方法直接分析現(xiàn)場問題。為降低勞動(dòng)強(qiáng)度，防止拆裝過程對液壓元件精度產(chǎn)生不良影響，應(yīng)盡量避免反復(fù)裝拆。
　　4.快速。關(guān)鍵液壓設(shè)備停機(jī)往往造成整個(gè)運(yùn)營停止，在這種情況下必須爭分奪秒的進(jìn)行工作，盡早解決問題。
　　5.超前。為了防止大的故障損失，故障分析人員必須具備較強(qiáng)的判斷能力，在故障的萌芽狀態(tài)，就能發(fā)現(xiàn)苗頭，并采取有效措施予以處理。
　　四、液壓設(shè)備的測試與判斷方法
　　1.用感官直接判斷液壓設(shè)備的狀態(tài)
　　（1）視覺?？匆簤合到y(tǒng)工作的實(shí)際情況，一般有五看；
　　1）看速度；指執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度有無變化和異?，F(xiàn)象。
　　2）看壓力；指液壓系統(tǒng)中各測壓點(diǎn)的壓力值的大小，壓力值有無波動(dòng)現(xiàn)象。
　　3）看油液；觀察油液是否清潔，是否變質(zhì)，油液表面是否有泡沫，油量是否在規(guī)定的油標(biāo)線范圍內(nèi)，油液的粘度是否符合符合要求等。
　　4）看泄漏；指液壓管路各接頭，閥板結(jié)合處，液壓缸端蓋，液壓泵軸端等處是否有油滲透滴漏等現(xiàn)象。
　　5）看振動(dòng)；指液壓缸活塞桿等運(yùn)動(dòng)部件工作時(shí)有無因振動(dòng)而跳動(dòng)的現(xiàn)象。
　　總之，液壓系統(tǒng)的許多故障現(xiàn)象，可以通過觀察來判斷。一般可看速度、壓力、油液（清潔度、油量、粘度、氣泡等）、泄漏、振動(dòng)等的變化，以判斷是否出現(xiàn)故障。通過認(rèn)真的觀察，有一定維修經(jīng)驗(yàn)的人員可以憑視覺來判斷是否出現(xiàn)故障，故障產(chǎn)生的部位及原因。
　?。?）聽覺。用聽覺判斷液壓系統(tǒng)工作是否正常。一般有四聽；
　　1）聽噪音；聽液壓泵和液壓工作系統(tǒng)工作時(shí)的噪音是否正常。溢流閥、順序閥等壓力控制元件是否有尖叫聲。
　　2）聽沖擊聲；指液壓缸和換向閥換向時(shí)是否有撞擊缸底和端蓋的現(xiàn)象。
　　3）聽氣蝕和困油的異常聲；檢查液壓泵是否吸進(jìn)空氣，是否有嚴(yán)重困油現(xiàn)象。
　　4）聽敲打聲；指液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否有因損壞引起的敲打聲。
　　總之，根據(jù)液壓泵或液壓馬達(dá)的異常聲響、溢流閥的尖叫聲、軟管及彎管的振動(dòng)聲等來判斷故障的原因和程度。
　?。?）觸覺。用手摸允許摸的運(yùn)動(dòng)部件以便了解它們的工作狀態(tài)。一般有四摸；
　　1）摸溫升；用手摸液壓泵、油箱和閥類元件外殼表面，若接觸兩秒鐘感到燙手，就應(yīng)檢查溫升過高的原因。
　　2）摸振動(dòng)；用手摸運(yùn)動(dòng)部件和管路的振動(dòng)情況，若有高頻振動(dòng)應(yīng)檢查產(chǎn)生的原因。
　　3）摸爬行；當(dāng)液壓缸在輕載低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，用手摸活塞桿有無爬行現(xiàn)象。
　　4）摸松緊程度；用手?jǐn)Q緊固螺栓等緊固程度。
　　總之，可以判斷液壓元件及管道處油溫的高低和振動(dòng)的大小。若溫度升高，接觸兩秒時(shí)感到燙手，就應(yīng)檢查原因，若元件、管道處有高頻振動(dòng)，就應(yīng)查原因，此外，慢速移動(dòng)的油缸，有無“爬行”現(xiàn)象（所謂“爬行”現(xiàn)象是液壓缸或液壓馬達(dá)低速運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的時(shí)斷時(shí)續(xù)的運(yùn)動(dòng)速度不均勻現(xiàn)象），在嚴(yán)重時(shí)，很容易看出來，輕微時(shí)，把手放在油缸上就可以感覺到極輕微的串動(dòng)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象將導(dǎo)致液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性惡化，嚴(yán)重影響設(shè)備的使用性能，縮短整個(gè)設(shè)備的使用壽命。
　?。?）嗅覺。用嗅覺來辨別油液是否發(fā)臭變質(zhì)，橡膠件是否因過熱發(fā)出特殊氣味等。
　　利用嗅覺可以判別液壓油變質(zhì)程度或液壓泵等有無燒結(jié)現(xiàn)象。液壓油中混入水分，或在高壓下通過系統(tǒng)（元件）的節(jié)流孔和節(jié)流縫隙時(shí)，產(chǎn)生局部高溫，使油液變質(zhì)，產(chǎn)生乳白色和黑褐色膠狀懸浮物，集存在油箱底部，對液壓系統(tǒng)危害甚大，目前，尚無專用儀器可以檢測，一般只能用目測和鼻聞。由于這種污染物大多集存在油箱底部，當(dāng)油箱內(nèi)油面較低時(shí)，容易被泵吸入系統(tǒng)，使濾油器濾芯或?yàn)V網(wǎng)突然堵塞，導(dǎo)致濾油器前后壓力差異突然增大，造成系統(tǒng)失靈。
　　2.用壓力表測試與判斷液壓設(shè)備狀態(tài)
　　壓力是液壓設(shè)備最重要的參數(shù)，它對液壓設(shè)備狀態(tài)的變異十分敏感，用壓力表測試系統(tǒng)有關(guān)部位壓力來判斷其狀態(tài)，是普遍的故障檢測手段。要正確選擇壓力表的量程與精度，正確選擇能準(zhǔn)確反映液壓元件狀態(tài)的測點(diǎn)。在設(shè)備正常狀態(tài)下，測出各點(diǎn)正常的壓力值，以此為基準(zhǔn)，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作機(jī)理，推測相關(guān)元件磨損以后，有關(guān)點(diǎn)的壓力值變化情況，由此判斷元件的損壞情況。
　　3.用流量計(jì)測試與判斷液壓設(shè)備狀態(tài)
　　流量也是液壓設(shè)備的重要參數(shù)，用流量計(jì)可準(zhǔn)確地測出液壓元件的內(nèi)泄漏以及容積效率，流量計(jì)也能方便地檢測液壓回路的阻塞情況。
　　4.通過測試執(zhí)行元件的速度或轉(zhuǎn)速判斷系統(tǒng)狀態(tài)
　　執(zhí)行元件速度或轉(zhuǎn)速的變化，是液壓系統(tǒng)中某些元件結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化的反映?？赏ㄟ^考察執(zhí)行元件速度或轉(zhuǎn)速的變化，再參考一些其他方面的信息，具體判斷液壓系統(tǒng)的故障狀態(tài)。
　　考察執(zhí)行元件的速度或轉(zhuǎn)速，同樣要在設(shè)備完好的時(shí)候測出速度或轉(zhuǎn)速值作為日后判斷故障的比較基準(zhǔn)。測試過程必須注意調(diào)整壓力，調(diào)整流量與系統(tǒng)負(fù)載等因素前后一致。
　　5.通過測試液壓元件表面溫度判斷系統(tǒng)狀態(tài)
　　液壓元件表面溫度，由其內(nèi)部熱量產(chǎn)生與發(fā)散情況所決定。液壓元件本身發(fā)熱過多，引起表面溫度升高主要有兩種情況，一是節(jié)流發(fā)熱，一是摩擦發(fā)熱，這兩種情況都與元件損壞相連。用測溫槍直接測試元件表面溫度，可推斷其內(nèi)部狀態(tài)變化狀況。正常情況下，液壓元件表面溫度在50℃以下，當(dāng)發(fā)生故障，溫度可上升至80℃以上。液壓元件本身故障可引起其表面溫度升高，系統(tǒng)中其他要素不正常也會(huì)引起元件表面溫度升高，如冷卻不當(dāng)或壓力流量調(diào)整不當(dāng)?shù)纫鹩蜏厣?。在現(xiàn)場，有時(shí)難以弄清到底是元件故障引起油溫升高還是其他因素引起油溫升高。因此，測試液壓元件表面溫度還必須同時(shí)獲得其他方面的信息，對系統(tǒng)狀況作綜合判斷。
　　任何物體在溫度較低時(shí)向外輻射的能量大部分是紅外線輻射，紅外線輻射能夠被物體吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，因此它也是熱射線。紅外線傳感器就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)的，它將紅外線輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，這個(gè)信號(hào)經(jīng)過處理放大，可通過顯示器顯示出來。用紅外線檢測儀監(jiān)測液壓系統(tǒng)的溫度，可獲得其狀態(tài)變化的重要信息。紅外線檢測儀操作簡便，靈敏度高，有利于在現(xiàn)場精確診斷液壓故障。
　　五、液壓故障診斷的策略與技巧
　　現(xiàn)場故障診斷工作往往是在條件有限、情況緊迫的困難狀態(tài)下進(jìn)行的，講究策略與技巧，嚴(yán)密組織故障分析過程，是十分必要的。
　　1.找出故障的特征信息
　　盡管不同原因可引起某一相同的癥狀，但無論如何，它們有不同的表現(xiàn)形式。此外，不同的故障原因在引起同一癥狀的同時(shí)，它們還會(huì)帶來一些其他的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象之間顯然是有差異的，癥狀本身的不同表現(xiàn)形式和不同原因所附帶的*信息叫做特征信息。將故障各種可能原因?qū)?yīng)的特征找出來了，便找到了區(qū)分它們的標(biāo)志。這樣，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)某個(gè)癥狀，就可根據(jù)特征信息找出引起故障的真實(shí)原因。特征信息可由個(gè)別參量來表示。在問題比較復(fù)雜時(shí)，往往需要將一系列參量綜合起來，才能構(gòu)成故障原因存在的特征信息。液壓故障的不同原因的特征信息有以下三種：癥狀本身的差異，不同原因存在時(shí)伴隨而來的其他異?，F(xiàn)象，液壓元件結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化。
　　2.設(shè)定故障檢測的先后次序
　　為了提高查找故障原因的效率，必須設(shè)定一個(gè)合理的故障檢測次序，排定故障檢測次序有兩個(gè)原則，一是根據(jù)故障原因可能性大小排序，二是根據(jù)元件或部件的拆缸分解及裝配的難易程度排序。
　　3.積極假設(shè)，嚴(yán)謹(jǐn)驗(yàn)證
　　故障分析是一個(gè)試探過程，通常的做法是對故障癥狀的可能原因做出積極的假設(shè)，再通過適當(dāng)途徑驗(yàn)證假設(shè)是否成立通過，通過假設(shè)與驗(yàn)證分析，往往能在困難中找到解決問題的途徑，并扭轉(zhuǎn)不利局面。在假設(shè)時(shí)，應(yīng)盡可能將思路擴(kuò)展一些，不放過任何可能的故障點(diǎn)，有時(shí)甚至可以將系統(tǒng)中所有組成要素都當(dāng)作懷疑對象考察一番。驗(yàn)證時(shí)，則要找到有充分說服力的證據(jù)，以證實(shí)假設(shè)是能夠成立還是不能成立，而不能摸棱兩可。假設(shè)與驗(yàn)證是交替進(jìn)行的，即先對故障點(diǎn)做出假設(shè)，再通過試驗(yàn)，拆卸分解觀測，或邏輯論證，辨別出假設(shè)的真?zhèn)?。?dāng)假設(shè)被證實(shí)不能成立，再對另一個(gè)可能的故障點(diǎn)作假設(shè)驗(yàn)證分析，就這樣不斷重復(fù)上述分析方法，直至找出真正的故障原因?yàn)橹埂?br>　　4.化整為零，層層深入
　　化整為零，層層深入的做法是，在考察問題時(shí)，將考察對象劃分為低層次的若干子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)又作進(jìn)一步的劃分，直至分出系統(tǒng)構(gòu)成的最基本的構(gòu)成單元，在此基礎(chǔ)上分別考察系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)，找出問題所在的子系統(tǒng)。然后，對存在問題的子系統(tǒng)作深一層次的考察，求出問題所在的次級子系統(tǒng)，就這樣不斷深入，直至求出問題所在的基本單元。這種策略的特點(diǎn)在于通過劃分層次與子系統(tǒng)，縮小考察范圍，使原本難以直接觀測的考察對象變得更加易于觀測，使原本復(fù)雜的問題簡單化。這是現(xiàn)場的故障分析方法。
　　5.聚零為整，綜合評判
　　液壓系統(tǒng)發(fā)生故障后，其故障信息是多方面的，它們通過不同的途徑向外傳播，故障信息可能經(jīng)歷多個(gè)環(huán)節(jié)，在遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的某處反映出來，由于液壓故障因果關(guān)系的重疊與交錯(cuò)，光從某一方面判斷系統(tǒng)的問題可能無法得出結(jié)論。通過對系統(tǒng)多方面的信息的綜合考察，可大大縮小問題的不確定性，得出更加具體的結(jié)論。隨機(jī)性因果引起的故障特征參量的漂移，綜合評判則可降低隨機(jī)性因素對診斷結(jié)論的影響，因?yàn)殡S機(jī)性因素不太可能對故障的所有方面產(chǎn)生影響。多參量以及多種方式的分析評判并加以綜合是現(xiàn)場液壓故障分析的一項(xiàng)重要原則，它是系統(tǒng)理論在液壓故障診斷技術(shù)領(lǐng)域的演繹與具體應(yīng)用，因此必須牢牢把握。
　　6.抓住關(guān)鍵，順藤摸瓜
　　現(xiàn)代液壓設(shè)備日趨復(fù)雜，往往是機(jī)、電、液氣系統(tǒng)并存，相互交織。采用邏輯閥的液壓回路更是元件眾多，回路復(fù)雜，往往一個(gè)動(dòng)作從最初產(chǎn)生到最終完成要經(jīng)歷十多個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)同工作?，F(xiàn)有的設(shè)備技術(shù)資料包括各類電氣圖、液壓原理圖、氣動(dòng)系統(tǒng)圖以及電磁鐵動(dòng)作表等，且多是零散的。當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)故障，必須通過圖紙來清理故障線索，但圖紙數(shù)量多，又充滿與故障無關(guān)的其他內(nèi)容，查閱起來十分不便。這時(shí)，有必要采取抓住關(guān)鍵，不顧其余，順藤摸瓜的策略。邏輯鏈分析法正是這種策略的具體應(yīng)用。邏輯鏈分析法不是將主要注意力放在系統(tǒng)的物理關(guān)系之上，而是在確定系統(tǒng)正常狀態(tài)下的物理關(guān)系的基礎(chǔ)之上，著重考察系統(tǒng)中的一個(gè)動(dòng)作的最終完成必須具備哪些條件，現(xiàn)場問題中是所有的條件都已具備，還是缺少點(diǎn)什么，依此來判斷故障是否存在。邏輯鏈包括液壓設(shè)備的某一功能的實(shí)現(xiàn)過程中從最初發(fā)出信號(hào)動(dòng)作到最后執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成動(dòng)作所涉及的每一環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)在工作過程中的狀態(tài)，環(huán)節(jié)能產(chǎn)生的輸出量，以及所需的信息與能量輸入條件。一半情況下，對一個(gè)環(huán)節(jié)而言，只有所有的輸入量都具備才有輸出量。若不是這樣，則要另加說明。邏輯鏈圖既是從原設(shè)備圖中抽出來的，又對原來的圖紙與功能鏈有關(guān)的部分作了細(xì)化。不同的功能可用不同的邏輯鏈圖來表示。邏輯鏈圖的具體做法是將與某一功能相關(guān)的各元件或器件從有關(guān)圖紙中找出來，按能量流與信息流的前后傳遞關(guān)系以邏輯方框圖的方式重新組合起來，注明各環(huán)節(jié)在工作過程中的輸入輸出與輸入量之間的邏輯關(guān)系。
　　7.相似類比，觸類旁通
　　現(xiàn)代控制系統(tǒng)，均由動(dòng)力、輸入、控制、檢測、反饋與執(zhí)行等環(huán)節(jié)構(gòu)成。兩種功能不同的元件，可能有極為相似的結(jié)構(gòu)，從而有相似的加工工藝。一種新元件，可能在工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工過程及性能參數(shù)等方面與舊元件相仿。液壓系統(tǒng)相似的環(huán)境意味著類似的故障機(jī)理。認(rèn)識(shí)相似現(xiàn)象與相似規(guī)律，創(chuàng)造性地運(yùn)用相似原理與方法，對液壓故障診斷有重要意義。
　　以上是結(jié)合理論與實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用中得出的一點(diǎn)心得，其不僅在索道行業(yè)中可以適用，也能適用到其他行業(yè)，如有錯(cuò)誤之處，還望指正。

　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]《單線循環(huán)式脫掛抱索器客運(yùn)索道作業(yè)人員輔導(dǎo)教材》
　　[2]《液壓系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與弊病診斷指南》