NXZ 浓缩机液压系统故障分析与处理

李镇宏

（云南华联锌铟股份有限公司，云南文山 663701）

0 引言

与电气故障与机械故障相比，NXZ 浓缩机液压系统故障具有交错性、隐蔽性、随机性等特点，如故障、症状和原因之间存在各种各样的重叠与交叉，一个故障可能有多个原因；NXZ 浓缩机损坏和失效往往发生在设备的深层内部，由于NXZ 浓缩机的封闭性，现场的检测条件有限、不便装拆，油液污染危害大，难于直接观测。上述特点使得液压系统故障难以被及时发现并处理，给NXZ 浓缩机的安全运行埋下隐患，因此，利用现代智能诊断技术，不断总结NXZ 浓缩机液压系统的常见故障并制定相应的处理策略至关重要。

1 NXZ 浓缩机液压系统的故障诊断方法

1.1 故障诊断的3 个阶段

相较于传统的浓缩机，NXZ 浓缩机具有如下优势：相较于空间桁架结构，平面结构的耙架在保证刚度和强度的基础上，使自重和制造难度得以大幅降低；相较于桁架结构，虽然H 型钢的桥架重量大一些，但安装、制造、维修难度及运输费用都大幅降低；以液压系统作为主传动动力源，显著改善传动部件零部件的工况，在增强可靠性的同时显著延长了使用寿命；此外液压系统的调速功能还确保NXZ 浓缩机可以适用于多种工作条件。

NXZ 浓缩机液压系统的故障诊断方法主要经历了如下3个阶段：

（1）人工诊断方法。人工诊断方法主要有简易故障诊断法（靠维修人员凭个人的经验，利用简单仪表根据液压系统出现的故障，客观的采用问、看、听、摸、闻等方法了解系统工作情况，进行分析、诊断、确定产生故障的原因和部位）、液压系统图解分析（将液压系统图简化为结构方框图，将系统结构图转化为液压组件符号 组成的原理图，将液压系统控制过程转化为控制流程图，将液压系统性能绘成曲线图，然后利用这些图形符号分析液压系统及其故障）及其他人工诊断方法。如声学诊断法，其基本原理是液压系统的每一种故障对应着完全一定的音频信号，对各种信号进行分析，可用来确定液压系统的工作状态和工作情况。

（2）基于传感器和计算机技术的诊断方法。如使用较多主成分分析法，其基本原理在发生故障时，利用各种状态监测仪器对系统的相应参数进行测量，求出相应的协差阵、特征根矩阵、特征向量阵的累计贡献率，并与正常工作状态下的各种对应矩阵进行比较，即可找到故障所在。

（3）智能诊断方法。由于液压系统故障的随机性及差异性特征，使用人工神经网络对液压系统故障参数进行模式识别，能够识别出液压系统的故障特征，因此基于人工神经网络的液压系统故障识别近年来受到人们越来越多的关注和重视。

液压系统故障诊断的主要工作流程如图1 所示。

图1 液压系统故障诊断的主要流程

1.2 故障诊断方法的发展

（1）不解体化、非接触式：智能传感器的研发。NXZ 浓缩机不解体、非接触式故障诊断是指检测的传感器不与被测油液相接触，而从外壁获取压力和流量信号的一种检测方式，其重要研究方向是开发先进的智能传感器（嵌入式传感器和基于超声波检测原理的传感器），进行故障信号的采集。这种检测的方式最大的优点是可以实现在线检测，即在不停机的情况下进行参数检测，以实现对系统进行状态监控和故障诊断。

（2）高精度化：信号处理技术、智能诊断方法本身不断完善。目前的智能诊断方法存在着各种缺陷，人们正在研究采取各种方法来解决瓶颈问题，如采用更先进的信号处理与分析方法，提高信号分析的信噪比，从获得的故障参数中获取更加深层的故障特征因子或者说是敏感因子，以增强诊断系统的健壮性；如使用小波分析方法应用到液压设备故障信号的处理上，可以大大提高其分辨率，从浅层次的知识（含有故障特征的信号）中获得深层次的知识。

（3）智能化：混合智能诊断方法研究。智能化是指开发诊断型智能系统，使数据处理、分析、故障识别自动完成，以减轻诊断的工作量，并提高诊断速度及正确率。综合使用不同的智能诊断方法，通过组合化该进发挥不同故障诊断方法各自的优点应用到液压系统故障诊断中是故障诊断发展的一个新的方向。

（4）网络化：进一步的实用化。利用各种通信手段将多个故障诊断系统联系起来，实现资源共享，将故障诊断系统与数据采集系统结合起来组成网络，有利于减少投资并提高设备的利用率。

2 NXZ 浓缩机液压系统的常见故障及处理方法

2.1 常见故障及处理方法

2.1.1 常见故障

（1）在非工作状态下产生的污染。在正式投入使用前，NXZ浓缩机液压系统就已经存在的污染即为非工作状态下产生的污染，主要是由于在出厂前没有控制好部分液压元件或管路的污染指标。

（2）泄漏。液压系统泄漏的因素是多方面的，不仅有人为因素，也有不可抗拒的自然因素，如温度过高、污染（如各种杂质颗粒、空气或水分等混入液压油中）、密封件失效（密封件设计不合理、老化、配合件加工装配质量差、密封件质量不好或选用不当、装配使用不当等）、液压冲击（控制阀的突然关启、油泵的突然开启或缸体快速动作等均会引起液压力的急剧变化，造成瞬时峰值压力过高而产生剧烈振动，进而损坏管道或其他液压元件）及管路疲劳破坏或老化等。泄漏故障会损失系统能量、影响系统安全、污染环境、降低生产率及增加成本，导致传统液压的污染大、维护不便及能耗大等问题，因此需要在早期准确诊断、纠正并消除。

（3）油温过高。油温过高将对液压油及液压元件带来极大破坏：导致流体的动力黏度降低，进而增大系统泄漏量，造成系统动力不足和反应迟缓，进而降低整体工作效率；导致机械元件发生变形，缩短液压元件中运动部件间的间隙，造成运动部件发生卡死，严重影响阀芯的移动效率，使系统工作性能降低。

2.1.2 处理方法

（1）确保液压系统工作在合理的环境中。只有在合理的工作条件和工作环境下，NXZ 浓缩机液压系统才能正常平稳运行且获得较长的使用寿命，因此在引入NXZ 浓缩机后要认真检查液压油及滤芯等，一旦发现污染物要对液压油和滤芯进行及时更换，并且在故障诊断前必须首先检查液压系统的工作环境，及时处理不满足工作标准的运行环境。

（2）防止液压油污染。具体做法：向液压系统添加液压油时，要确保新加油与原来用油品牌号一致，并用专用过滤设备去除新加油中的杂质；加入和更换液压油时，需要在干净的环境下操作，避免空气中出现大量灰尘及水分等现象；更换液压油时要做好清洁工作，全部放出系统中的液压油，彻底清洗液压系统并量晾干后，采用专用过滤设备来添加新液压油。

（3）控制油温。维修人员要首先查看冷却液的实际情况，确定冷却液是否充足及流入量是否正常，否则就要及时补充冷却液；查看安全压力阀是否正常工作及液压油的粘度是否符合要求。而对于周围热源的状况，要制定科学合理的管理促使，确保隔热及通风等措施认真执行。

2.2 具体案例

以云南华联锌铟股份有限公司的NXZ 浓缩机为例，就其使用过程中液压系统所出现的故障及处理措施进行总结。

（1）提不起耙或提耙速度过慢。当出现提不起耙或提耙速过慢的故障时，需要查看系统压力表压力是否满足，油流较小或单向阀损坏，调整或更换单向阀，调整湍流开关。

（2）锁不住耙位。当出现锁不住耙位的故障时，应该是单向阀损坏或调节不合理（调节或更换），降耙电磁阀或O 形圈损坏。

（3）两个驱动头设备行走过程中出现偷停或压力较低不能行走。出现此故障时，需要做如下工作：查看系统压力表压力是否正常，调整系统压力；检查减速机是否损坏，堵住其中一个液压马达进油口进行检查另一个减速机运行情况。

需要注意的是：行车电磁阀控制行车油流开启，只要电磁阀能正常工作无需调整；总压力溢流阀与单向节流阀，配和调整主要调整行走时的压力；溢流阀主要调整提升时回油油流；节流阀主要调整下降速度。

3 结语

液压系统是确保NXZ 浓缩机高效且可靠运行的关键技术之一，不过传统的故障诊断方法已经无法满足其实际需求，将传统的故障诊断技术与当代智能诊断技术研究的学科前沿相结合无疑会成为NXZ 浓缩机液压系统系统故障诊断的新的研究方向。在处理NXZ 浓缩机液压系统具体故障时，工作人员应在采取适宜诊断方法的基础上结合现场实际情况，认真分析故障原因并采取针对性措施，从而提高故障处理水平。