液压控制系统故障及其诊断方法

摘　要：对液压控制系统中常见的液压介质的污染、液压阀的电气故障、液压故障、电磁阀
的故障等进行了分析，提出采用故障分析树分析法对液压控制系统进行故障分析，应用逻

 

辑诊断法、溢流阀检测、参数测量、专家系统等方法进行液压控制系统的故障诊断。

 

关键词：液压控制系统；故障；故障诊断；液压介质；泄露

1 前言
　　液压控制系统故障常表现为执行机构爬行动作、压力或速度不稳；控制部分误动作或
不能给执行机构以正确指示等。因而，对液压系统的常见故障及时判断，并在实践中总结
出故障诊断方法，对液压系统应用及维护具有重要意义。
2 液压控制系统的故障
2.1　液压介质的污染及危害
　　75%的液压系统故障是由液压介质引起的。这主要是指液压介质的污染度和粘温特性，
即实际工作的油温范围。
2.1.1　污染物的危害液压系统污染物的来源包括：液压元件内部存留的型砂、加工铁屑、
密封件残渣；钢管内酸洗前脱脂不彻底，或少量油脂存在，使铁锈粘附钢管内；钢管道与
钢制管接头焊接后，存留的氧化铁皮及部分溶渣；液压缸内密封件残渣；高压软管总成灰
尘及接头部位残留的胶状碎片；现场环境的灰尘，如加油时加油软管头部的泥土；液压系
统油箱内进入水分，在一定温度和压力下生成棉絮状沉淀物。实验证明，液压系统的实际
污染中，固体颗粒直径小于 50 m

μ

的污染物占总污染物的 99%以上。污染物磨损是液压元

件的主要失效形式之一。
　　液压元件由于自身结构上的原因，如运动间隙多而小、细长小孔多，对液压介质污染
物相当敏感。污染物对液压元件的危害可分为：
　（1）污染物磨损、冲蚀，引起元件关键运动副或控制口形状发生变化，使元件工作性
能永久下降而不能使用。
    （2）污染物卡紧堵塞使元件发生突发性故障，严重影响工作可靠性，须停机处理，这
种失灵是暂时的，污染物清除后液压阀件会重新工作。如先导溢流阀，污染物对它的影响
为：固体颗粒对先导阀锥面（或球面）及阀芯密封面冲蚀磨损，从而引起溢流阀静态或动
态性能下降。经验为：主阀芯污染物卡紧，先导阀密封面和主阀密封面并不磨损，但改变
了开启压力，造成低压泄漏，失去保压作用。当主阀芯节流阻尼孔堵塞时，会使系统压力
建立不起来。先导阀芯阻尼孔堵塞，使溢流阀失去溢流作用，而压力随负载变化而变化，
高压时将出现危险。
　实际上，各种阀件对污染物的敏感皆在一定范围之内，污染物颗粒直径过大，会堵塞
元件管路；直径过小，会从阀件运动副间隙流过，进行循环，从而加大运动副的磨损。
2.1.2　液压介质泄漏液压系统泄漏是机电产品漏油的重要原因之一，是液压传动控制技
术和电气传动技术相比较的主要缺点之一。其后果不仅造成油液资源损失，还造成环境污
染；此外，还可能导致停机损失、系统效率低、火灾隐患，同时给机电产品造成恶劣影响。
　介质泄漏的主要元件包括：
（

1）配管，包括管接头及高压胶管总成失效，占 44.5%；

   （2）油缸，占 38%；
   （3）阀与阀块连接处，占 10%；