1. Allgemeine Prinzipien der Fehlerdiagnose im Hydrauliksystem
Voraussetzung für die Fehlerbehebung ist die korrekte Fehleranalyse. Die meisten Systemfehler treten nicht plötzlich auf und es gibt immer ein Omen, bevor sie auftreten. Wenn sich das Omen bis zu einem gewissen Grad entwickelt, wird ein Fehler auftreten. Die Fehlerursachen sind vielfältig und es lässt sich keine feste Regel finden. Statistiken zeigen, dass 90 Prozent der Störungen in Hydrauliksystemen auf unsachgemäßen Gebrauch und Management zurückzuführen sind. Um Fehler schnell, genau und bequem diagnostizieren zu können, ist es notwendig, die Eigenschaften und Regeln hydraulischer Fehler vollständig zu verstehen, was die Grundlage der Fehlerdiagnose bildet.
Bei der Fehlerbehebung sollten folgende Grundsätze beachtet werden:
(1) Um festzustellen, ob die Arbeitsbedingungen und die Umgebungsumgebung des Hydrauliksystems normal sind, muss zunächst festgestellt werden, ob der Fehler am mechanischen Teil des Geräts oder am elektrischen Steuerteil liegt Fehler des Hydrauliksystems selbst zu erkennen und gleichzeitig herauszufinden, ob verschiedene Zustände des Hydrauliksystems den Anforderungen des Normalbetriebs entsprechen.
(2) Regionale Beurteilung Bestimmen Sie die mit dem Fehler verbundene Region anhand des Fehlerphänomens und der Fehlermerkmale, reduzieren Sie schrittweise den Umfang des Fehlers, erkennen Sie die Komponenten in diesem Bereich, analysieren Sie die Ursachen und ermitteln Sie schließlich den spezifischen Ort des Fehlers.
(3) Beherrschen Sie die Arten von Fehlern für eine umfassende Analyse. Entsprechend dem endgültigen Phänomen des Fehlers müssen Sie nach und nach eine Vielzahl direkter oder indirekter möglicher Ursachen finden, um Blindheit zu vermeiden, und dabei auf den Grundprinzipien der Fehler basieren System, umfassende Analyse und logische Beurteilung, reduzieren die allmähliche Annäherung des verdächtigen Objekts und finden schließlich den Fehlerort.
(4) Die Fehlerdiagnose basiert auf laufenden Aufzeichnungen und einigen Systemparametern. Erstellen Sie ein Systembetriebsprotokoll, das die wissenschaftliche Grundlage für die Verhinderung, Entdeckung und Behebung von Fehlern darstellt. Die Erstellung der Fehleranalysetabelle für den Gerätebetrieb, die eine umfassende Zusammenfassung der Nutzungserfahrungen darstellt, hilft dabei, das Fehlerphänomen schnell zu beurteilen. Mit bestimmten Erkennungsmitteln kann eine genaue quantitative Analyse des Fehlers durchgeführt werden.
(5) Beginnen Sie bei der Überprüfung möglicher Fehlerursachen im Allgemeinen mit der wahrscheinlichsten Fehlerursache oder dem am einfachsten zu überprüfenden Ort, was den Arbeitsaufwand bei der Installation und Demontage verringern und die Geschwindigkeit der Diagnose verbessern kann.
2. Fehlerdiagnosemethode
Gegenwärtig besteht die traditionelle Methode zur Fehlersuche in einem Hydrauliksystem in der logischen Analyse der schrittweisen Annäherung an den Fehler. Die Grundidee dieser Methode ist eine umfassende Analyse und Zustandsbeurteilung. Das heißt, das Wartungspersonal beurteilt die Fehlerursache anhand seiner Erfahrung durch Beobachtung, Zuhören, Anfassen und einfaches Testen sowie durch Verständnis des Hydrauliksystems. Wenn ein Hydrauliksystem ausfällt, gibt es viele mögliche Ausfallursachen. Mit der Methode der logischen Algebra werden die möglichen Fehlerursachen aufgelistet und dann nach dem Prinzip der einfachen vor der schwierigen logischen Beurteilung eine nach der anderen, Punkt für Punkt näherungsweise, schließlich die Fehlerursache und die spezifischen Bedingungen des Fehlers ermittelt.
Diese Methode erfordert, dass das Wartungspersonal über Grundkenntnisse des Hydrauliksystems und ausgeprägte analytische Fähigkeiten im Prozess der Fehlerdiagnose verfügt, um die Effizienz und Genauigkeit der Diagnose sicherzustellen. Der Diagnoseprozess ist jedoch komplizierter, erfordert zahlreiche Inspektions- und Verifizierungsarbeiten und kann nur eine qualitative Analyse sein. Die Diagnose der Fehlerursache ist nicht genau genug. Um die Blindheit und Erfahrung bei der Erkennung von Systemfehlern und den Arbeitsaufwand bei der Demontage zu verringern, kann die herkömmliche Fehlerdiagnosemethode die Anforderungen moderner Hydrauliksysteme nicht erfüllen.
In den letzten Jahren sind mit der Entwicklung groß angelegter Hydrauliksysteme, kontinuierlicher Produktion und automatischer Steuerung viele moderne Methoden zur Fehlerdiagnose erschienen. Mit der Ferrographie-Technologie können verschiedene Schleifmittelmengen, -formen, -größen, -zusammensetzungen und -verteilungsgesetze aus dem Öl abgetrennt, die Verschleißteile der Systemkomponenten, die Form, der Grad usw. rechtzeitig und genau beurteilt werden. Und es kann zu quantitativer Verschmutzung kommen Analyse und Bewertung von Hydrauliköl, um eine Online-Erkennung und Fehlervermeidung zu erreichen. Ein weiteres Beispiel ist das auf künstlicher Intelligenz basierende Expertendiagnosesystem, das mithilfe von Computern die Art und Weise nachahmt, wie erfahrene Experten auf einem bestimmten Gebiet Probleme lösen. Das Fehlerphänomen wird über die Mensch-Maschine-Schnittstelle in den Computer eingegeben. Der Computer kann die Fehlerursache anhand des Eingabephänomens und des Wissens in der Wissensdatenbank berechnen, die Ursache dann über die Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgeben und eingeben den Wartungsplan oder vorbeugende Maßnahmen weiterleiten. Diese Methoden eröffnen umfassende Perspektiven für die Fehlerdiagnose von Hydrauliksystemen und legen den Grundstein für die Automatisierung der Fehlerdiagnose von Hydrauliksystemen. Die meisten dieser Methoden erfordern jedoch teure Nachweisgeräte und komplexe Sensorsteuerungssysteme sowie Computerverarbeitungssysteme, und einige von ihnen sind schwer zu untersuchen. Für die Feldförderung ist es derzeit nicht geeignet. Im Folgenden wird eine einfache und praktische Methode zur Fehlerdiagnose im Hydrauliksystem vorgestellt.
2.1 Fehlerdiagnosesystem basierend auf Parametermessung
Ob ein Hydrauliksystem normal funktioniert, hängt von zwei Hauptbetriebsparametern ab, nämlich davon, ob sich Druck und Durchfluss im normalen Betriebszustand befinden und ob die Systemtemperatur, die Aktuatorgeschwindigkeit und andere Parameter normal sind oder nicht. Das Ausfallphänomen von Hydrauliksystemen ist vielfältig und die Ausfallursache ist die Synthese vieler Faktoren. Derselbe Faktor kann unterschiedliche Fehlersymptome verursachen, und derselbe Fehler kann viele verschiedene Ursachen haben. Beispielsweise kann eine Ölverschmutzung den Druck, den Durchfluss, die Richtung und andere Aspekte des Hydrauliksystems beeinträchtigen, was die Fehlerdiagnose des Hydrauliksystems erheblich erschwert.
Die Fehlerdiagnoseidee der Parametermessmethode besteht darin, dass die Systemparameter bei normalem Betrieb eines hydraulischen Systems in der Nähe des Auslegungs- und Einstellwerts liegen. Wenn diese Parameter von dem in der Arbeit vorgegebenen Wert abweichen, kommt es zum Ausfall des Systems oder möglicherweise zum Ausfall. Das heißt, der Grund für einen Ausfall eines Hydrauliksystems liegt in der abnormalen Änderung der Betriebsparameter des Systems. Wenn das Hydrauliksystem ausfällt, ist es daher unvermeidlich, dass eine Komponente oder einige Komponenten im System einen Fehler aufweisen, und es kann weiter gefolgert werden, dass ein Punkt oder einige Punkte in der Schleife der Parameter vom vorgegebenen Wert abgewichen sind. Dies weist darauf hin, dass das System ausgefallen ist oder ausfallen könnte, wenn die Betriebsparameter an einem bestimmten Punkt im Hydraulikkreislauf nicht normal sind und das Wartungspersonal sich sofort darum kümmern muss. Auf diese Weise kann der Fehler anhand der Parametermessung und logischen Analyse schnell und genau gefunden werden. Parametermessmethoden können nicht nur Systemfehler diagnostizieren, sondern auch mögliche Fehler vorhersagen. Diese Art der Vorhersage und Diagnose ist quantitativ und verbessert die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Diagnose erheblich. Bei dieser Art der Erkennung handelt es sich um eine direkte Messung, die Erkennungsgeschwindigkeit ist hoch, der Fehler ist gering, die Erkennungsausrüstung ist einfach, leicht zu verbreiten und am Produktionsstandort zu verwenden. Geeignet für jeden hydraulischen Systemtest. Bei der Messung ist kein Stopp erforderlich, und das Hydrauliksystem wird nicht beschädigt. Nahezu jeder Teil des Systems kann erkannt werden. Es kann nicht nur der vorhandene Fehler diagnostiziert, sondern auch eine Online-Überwachung durchgeführt und potenzielle Fehler vorhergesagt werden.
2.1.1 Prinzip der Parametermessmethode
Solange die Arbeitsparameter eines beliebigen Punkts im Hydrauliksystemkreislauf gemessen und mit dem Normalwert der Systemarbeit verglichen werden, kann festgestellt werden, ob die Arbeitsparameter des Systems normal sind, ob der Fehler auftritt und wo der Fehler auftritt befindet sich.
Die Arbeitsparameter im Hydrauliksystem wie Druck, Durchfluss, Temperatur usw. sind nichtelektrische physikalische Größen. Wenn die indirekte Messmethode zum Messen mit allgemeinen Instrumenten verwendet wird, müssen die nichtelektrischen Größen zunächst durch physikalische Effekte in elektrische Größen umgewandelt werden. Anschließend können die gemessenen Parameter nach Verstärkung, Umwandlung und Anzeige durch die umgewandelten elektrischen Größen dargestellt und angezeigt werden Signale. Daraus können wir ableiten, ob das hydraulische System einen Fehler aufweist. Diese indirekte Messmethode erfordert jedoch eine Vielzahl von Sensoren, das Erkennungsgerät ist komplexer, der Messergebnisfehler ist groß, es ist nicht intuitiv und es ist nicht einfach, den Feldeinsatz populär zu machen.
Durch jahrelange Lehr- und Produktionspraxis habe ich eine einfache und praktische Schaltung zur Fehlererkennung im Hydrauliksystem entworfen. Die Detektionsschleife wird üblicherweise parallel zum zu detektierenden System geschaltet. Für diese Verbindung ist am Messpunkt ein Doppelkugelventil-T-Stück erforderlich, das hauptsächlich zur Erkennung der Nicht-Demontage des Systems verwendet wird. Es handelt sich um eine direkte und schnelle Erfassung verschiedener Parameter, die das Hydrauliksystem erfordert, ohne dass ein Sensor erforderlich ist. Es kann gleichzeitig die drei Parameter Druck, Durchfluss und Temperatur des Systems erfassen und die Geschwindigkeit und Geschwindigkeit des Aktuators können durch Messung des Auslasses berechnet werden Flow-Methode. Zum Beispiel: Solange der Pumpenauslass und der Aktuatoreinlass, Auslassinstallation des Doppelkugelventil-T-Stücks, durch Messen von 1, 2, 3 Druck-, Durchfluss- und Temperaturwerten, können Sie den Fehler in der allgemeinen Position (Pumpenquelle, Steuerung) sofort diagnostizieren Getriebeteil oder Aktorteil). Fügen Sie Parametererkennungspunkte hinzu, um den Fehlerbereich einzugrenzen.
Wenn das System normal funktioniert, ist Ventil 1 geöffnet und Ventil 2 geschlossen. Testen Sie den Staubschutz der Maske, um eine Kontamination zu verhindern. Während der Erkennung, solange die Erkennungsschleife mit dem Erkennungsanschluss verbunden ist, d. Geschwindigkeit und andere Parameter. Wenn jedoch eine Systemverrohrung erforderlich ist, wird das Doppelkugelventil-T-Stück als Stutzen oder Winkelgelenk in dem Teil konfiguriert, der die Systemparameter testen muss.
1,2. Kugelkugelhahn 3,8. Schlauch 4. Manometer 5. Durchflussmesser 6. Thermometer 7. Überdruckventil 9. Filter
2.1.2 Parametermessmethoden
Schritt 1: Um den Druck zu messen, werden zunächst der Schlauchanschluss der Erkennungsschleife und die Dreiwege-Gewindeschnittstelle des Doppelkugelhahns fest verbunden. Öffnen Sie den Kugelhahn 2, schließen Sie das Entlastungsventil 7, unterbrechen Sie den Ölrücklaufkanal, dann kann der Druckwert der Messstelle direkt am Manometer 4 abgelesen werden (der tatsächliche Arbeitsdruck des Systems).
Schritt 2: Durchfluss und Temperatur messen -- Lösen Sie langsam den Griff des Überdruckventils 7 und schließen Sie dann Kugelventil 1. Stellen Sie das Überdruckventil 7 so ein, dass der Messwert des Manometers 4 dem gemessenen Druckwert entspricht, und der Messwert von Durchflussmesser 5 ist der tatsächliche Durchflusswert am Messpunkt. Gleichzeitig kann der Öltemperaturwert am Thermometer 6 angezeigt werden.
Schritt 3: Messen Sie die Geschwindigkeit (Geschwindigkeit) – unabhängig von der Pumpe, dem Motor oder dem Zylinder hängt seine Geschwindigkeit oder Geschwindigkeit nur von zwei Faktoren ab, nämlich dem Durchfluss und seiner eigenen geometrischen Größe (Verdrängung oder Fläche) sowie der Leistung Durchfluss des Motors oder Zylinders (Eingangsdurchfluss zur Pumpe), geteilt durch seinen Hubraum oder seine Fläche, um die Geschwindigkeit oder den Geschwindigkeitswert zu erhalten.
2.2 Beispiele für Parametermessmethoden
Beim Debuggen dieses Systems treten folgende Phänomene auf: Die Pumpe kann funktionieren, aber der Druck der Hochdruckpumpe, die den Formschließzylinder und den Einspritzzylinder versorgt, steigt nicht (der Druck wird auf etwa 8 eingestellt.{{1} }Mpa, und kann nicht mehr nach oben eingestellt werden), die Pumpe macht ein leichtes ungewöhnliches mechanisches Geräusch, das Wasserkühlsystem funktioniert, die Öltemperatur und der Ölstand sind normal und es gibt einen Ölrücklauf.
Mögliche Fehlerursachen sind folgende:
(1) Das Überdruckventil ist defekt. Mögliche Ursachen: Falsche Einstellung, Federnachgiebigkeit, verstopftes Dämpfungsloch, festsitzendes Steuerventil.
(2) Das elektrohydraulische Wegeventil oder elektrohydraulische Proportionalventil ist defekt. Mögliche Ursachen: Die Rückstellfeder ist gebrochen, der Steuerdruck reicht nicht aus, der Schieber klemmt, der Steuerteil des Proportionalventils ist defekt.
(3) Ausfall der Hydraulikpumpe. Mögliche Ursachen: Die Pumpengeschwindigkeit ist zu niedrig, der Stator der Flügelzellenpumpe ist ungewöhnlich abgenutzt, die Dichtungen sind beschädigt, es dringt viel Luft in den Pumpeneinlass ein und der Filter ist stark verstopft.
Fehlerdiagnosemethode:
(1) Wenden Sie die schrittweise Approximationsmethode der traditionellen logischen Analyse an. Es ist notwendig, alle oben genannten möglichen Ursachen einzeln zu analysieren, zu beurteilen und zu prüfen und schließlich die Fehlerursache und die spezifische Komponente herauszufinden, die den Fehler verursacht. Der Diagnoseprozess dieser Methode ist kompliziert, erfordert viele Installations- und Überprüfungsarbeiten, ist wenig effizient, hat eine lange Zeitspanne und kann nur eine qualitative Analyse sein, und die Diagnose ist nicht genau genug.
(2) Anwendung eines Fehlerdiagnosesystems basierend auf Parametermessung. Nur in der Systemverrohrung, im Pumpenauslass A, im Umkehrventil B und im Zylindereingang C, sind drei Punkte mit einem Doppelkugelventil-T-Stück eingerichtet, dann kann die Verwendung einer Fehlerdiagnose- und Erkennungsschleife den Systemfehler innerhalb weniger Sekunden auf ein bestimmtes Maß begrenzen Bereich und entsprechend dem gemessenen Parameterwert der Fehlerdiagnose. Der Erkennungsprozess ist wie folgt:
(a) Verbinden Sie den Fehlerdiagnosekreis mit dem Erkennungsanschluss a, öffnen Sie das Kugelventil 2, lösen Sie das Überdruckventil 7 und schließen Sie dann das Kugelventil 1. Anschließend kann das Überdruckventil 7 über das Manometer 4 eingestellt werden, um das zu beobachten Ändern Sie den Arbeitsdruck der Pumpe, um zu sehen, ob er 8,0Mpa überschreiten und auf den erforderlichen Hochdruckwert ansteigen kann. Wenn nicht, deutet dies darauf hin, dass die Pumpe selbst defekt ist. Wenn angezeigt werden kann, dass es sich nicht um einen Pumpenfehler handelt, sollte die Erkennung fortgesetzt werden.
(b) Wenn die Pumpe nicht fehlerhaft ist, wird die Fehlerdiagnoseschleife verwendet, um die Druckänderung an Punkt b zu erkennen. Wenn der Arbeitsdruck an Punkt b 8,0Mpa überschreitet und auf den erforderlichen hohen Druck ansteigt, bedeutet dies, dass das Hauptentlastungsventil ordnungsgemäß funktioniert und getestet werden muss.
Wenn das Entlastungsventil nicht defekt ist, kann anhand der Druckänderung am Punkt c festgestellt werden, ob das Umschaltventil oder das Proportionalventil defekt ist. Der endgültige Ausfall wird durch eine schwerwiegende Undichtigkeit der Flügelzellenpumpe verursacht. Nach dem Ausbau der Pumpe ist bekannt, dass der Stator der Flügelzellenpumpe aufgrund schlechter Glätte einen abnormalen Verschleiß aufweist, was zu einer Zunahme der internen Leckage führt, so dass der Systemdruck nicht hoch ist, und es wurde außerdem festgestellt, dass dies durch Folgendes verursacht wird Wasseraustritt aus dem Wasserkühlsystem in das Öl, was zur Ölemulgierung und zum Verlust der Schmierung führt.
3. Fazit
Die Parametermessmethode ist eine praktische und neue Methode zur Fehlerdiagnose im Hydrauliksystem. Es wird mit einer Logikanalysemethode kombiniert, die die Schnelligkeit und Genauigkeit der Fehlerdiagnose erheblich verbessert. Erstens ist die Messung quantitativ, wodurch die Blindheit und der empirische Charakter einer Einzeldiagnose vermieden werden und die Diagnoseergebnisse realistisch sind. Zweitens ist die Geschwindigkeit der Fehlerdiagnose hoch, nach wenigen Sekunden bis mehreren zehn Sekunden können die genauen Parameter des Systems gemessen werden, und dann kann das Wartungspersonal das Diagnoseergebnis durch einfache Analyse und Beurteilung erhalten. Darüber hinaus reduziert diese Methode den Installations- und Demontageaufwand des Systems im Vergleich zur herkömmlichen Fehlerdiagnosemethode um mehr als die Hälfte.
Diese Fehlerdiagnose- und Erkennungsschleife hat folgende Funktionen:
(1) kann Flüssigkeitsdurchfluss, Druck und Temperatur direkt messen und visuell anzeigen und indirekt die Pumpen- und Motordrehzahl messen.
(2) Das Überdruckventil kann zur Simulation der Belastung des gemessenen Teils des Systems verwendet werden, und die Druckregelung ist bequem und genau; Um die Genauigkeit des gemessenen Durchflusses sicherzustellen, kann der Temperaturunterschied direkt am Thermometer beobachtet werden (sollte weniger als ±3 Grad betragen).
(3) Geeignet für jedes Hydrauliksystem, und einige Systemparameter können ohne Stoppen der Erkennung realisiert werden.
(4) Die Struktur ist leicht und einfach, die Arbeit ist zuverlässig, die Kosten sind niedrig, die Bedienung ist einfach.
Diese Detektionsschleife lädt das Gerät und das einfache Detektionsinstrument zusammen und kann in einen tragbaren Detektor umgewandelt werden, der schnell, bequem und genau misst und für die Verbreitung und Verwendung vor Ort geeignet ist. Es legt den Grundstein für die automatische Erkennung, Vorhersage und Fehlerdiagnose.
